Reka bentuk bateri meter gas ialah pengoptimuman terkekang: memaksimumkan satu dekad tenaga latar belakang, menjamin denyutan injap kritikal keselamatan pada akhir hayat dan dalam keadaan sejuk, dan kekal di dalam siling tenaga keselamatan intrinsik sepanjang masa. Kertas kerja ini membincangkan kaedah – pilihan kimia, bajet arus purata, pengiraan denyutan injap berasingan, laluan kuasa hibrid dan reka bentuk perlindungan ATEX – menunjukkan di mana nikel-logam hidrid tertutup ialah rakan denyutan yang disengajakan bagi sel tenaga litium primer.
Kad skor animasi menilai Li-SOCl2, Li-MnO2, takungan denyutan NiMH, superkapasitor dan Li-ion boleh cas semula berdasarkan tenaga latar belakang, arus denyutan injap, kestabilan voltan sejuk, kesederhanaan keselamatan intrinsik, toleransi kitaran peristiwa harian dan kos. Litium primer menang dari segi tenaga; superkapasitor berdenyut tetapi menyimpan sedikit tenaga dan besar untuk satu pusingan injap; litium boleh cas semula berdenyut dan menyimpan tetapi membawa persoalan BMS dan terma ke dalam kepungan ATEX; takungan NiMH menggabungkan arus denyutan kuat, tenaga berguna, pengecasan titisan mudah dan profil akueus yang terma jinak.
Oleh itu, seni bina teguh ialah sel tenaga litium primer ditambah takungan denyutan NiMH terhad arus (atau, untuk puncak paling kecil, superkapasitor), dengan pembahagian kerja yang eksplisit dan didokumenkan untuk fail ATEX.
Seperti meter air, jangka hayat jangka panjang ialah jumlah arus purata: arus tidur sepanjang tempoh penuh ditambah kebangkitan pengukuran ditambah tenaga lekatan dan penghantaran radio setiap laporan didarab dengan laporan sehari, semuanya ditukar kepada arus setara dalam mikroampere dan ditambah oleh nyahcas sendiri dan margin akhir hayat. Bahagian pertama air terjun tenaga menunjukkan tidur masih mendominasi bajet dekad tetapi radio berkembang pesat dengan kekerapan muat naik.
Mengasingkan bajet ini daripada reka bentuk denyutan adalah penting: sel primer ditentukan saiz untuk tenaga, dan cuba menentukan saiznya untuk puncak injap juga membawa kepada stor tenaga terlebih saiz dan lebih sukar dilindungi secara intrinsik.
Penutupan keselamatan menetapkan keperluan takungan. Darabkan arus larian motor (dan arus terhenti seketikanya) dengan masa pergerakan penuh, tambah tenaga untuk membuka semula, dan kehendaki takungan dapat menghantar ini pada voltan operasi minimum pada −25 °C dan pada akhir hayat – kerana injap mesti tertutup tepat apabila bateri tua bertemu malam musim sejuk yang dingin. Tambah margin untuk percubaan semula jika injap menemui rintangan.
Rajah animasi kedua menggabungkan bajet latar belakang dan tenaga injap menjadi dua output: kapasiti sel primer untuk dekad dan tenaga takungan untuk denyutan terjamin. Takungan NiMH meliputi injap dengan selesa dalam isipadu kecil kerana dataran rata dan rintangan rendah mengekalkan voltan motor sepanjang pergerakan.
Laluan hibrid mengehadkan arus pengecasan takungan daripada sel primer, menyuap radio dan injap daripada takungan impedans rendah, dan meletakkan perlindungan ditentukan – fius siri atau PTC, perintang pengehad, kawalan arus berlebihan (redundan) – supaya di bawah mana-mana kerosakan tunggal tenaga yang dilepaskan ke atmosfera meletup kekal di bawah lengkung pencucuhan dibenarkan bagi kumpulan gas dan kelas suhu meter. Setiap komponen perlindungan dan mod kegagalannya tergolong dalam dokumentasi ATEX.
Rintangan dalaman NiMH yang boleh diramal dan ketiadaan elektrolit organik mudah terbakar memudahkan analisis kegagalan berbanding takungan litium boleh cas semula, dan pek boleh dikimpal dan dipot untuk menahan kehidupan meter yang tertutup, terkondensasi dan suhu lebar.
Keupayaan bateri pada −25 °C dan selepas satu dekad ialah spesifikasi sebenar. Voltan litium primer merosot dan menjadi pasif dalam sejuk; takungan NiMH, walaupun juga berkurangan dalam sejuk, mengekalkan laluan denyutan impedans lebih rendah apabila dikekalkan bercas, dan ia tidak menjadi pasif. Tentukan saiz takungan supaya denyutan injap kes terburuk dihantar dengan margin pada suhu paling rendah dan keadaan paling tua, dan minta perisian tegar mengesahkan kesediaan takungan antara operasi injap, menimbulkan amaran servis jika penutupan terjamin tidak lagi dapat dilakukan.
Logik «bukti penutupan» ini – cas takungan, uji keadaannya, jamin tindakan – ialah hujah keselamatan yang pengendali rangkaian gas berhak lihat.
Catatkan andaian pelaporan dan injap, lembaran kerja bajet arus, pengiraan denyutan injap dengan margin sejuk dan akhir hayat, perlindungan keselamatan intrinsik dan analisis kegagalan, dan pembahagian peranan kimia. Di mana meter tertutup sepenuhnya tanpa akses servis selama satu dekad, kekalkan litium primer sebagai stor tenaga dan NiMH sebagai lapisan denyutan dilindungi; dalam modul indeks boleh servis atau boleh ganti, NiMH boleh membawa bahagian lebih besar dan dicas semula semasa penyelenggaraan.
Kertas C mengesahkan reka bentuk terhadap metrologi EN 1359 dan OIML R137, MID, piawaian ATEX dan bukti sel IEC/PBB.
Weijiang Power mengeluarkan sel nikel-logam hidrid tertutup dan modul bantuan denyutan untuk meter gas pintar dan penggerak tutup keselamatan. Hantarkan profil radio anda, arus motor injap dan masa pergerakan, kategori ATEX dan kelas suhu, dan jurutera kami akan mereka bentuk takungan denyutan NiMH dikimpal, selamat secara intrinsik atau modul servis yang dipadankan dengan sel litium primer. Lihat format di halaman produk.
