소개
최신 인프라는 원격 제어 캐비닛에 크게 의존합니다. 원격 제어 캐비닛은 파이프라인을 따라, 철도 신호 옆, 태양광 및 관개 시스템 내부에 설치되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 캐비닛은 자동화를 관리하고, 데이터를 수집하고, 통신을 활성화하고, 전력을 분배하는 등 운영의 중추적인 역할을 합니다.
하지만 열악한 원격 환경은 이러한 시스템에 어려움을 주는 경우가 많습니다. 전력망이 고장 나거나 존재하지 않을 수 있고, 기술자 방문에 시간과 비용이 소요되며, 정전으로 인해 시스템이 완전히 중단될 수도 있습니다.
따라서 이러한 까다로운 조건에서는 안정적이고 유지보수가 필요 없는 백업 전원을 사용해야 합니다. 나트륨 이온 배터리 점점 더 많은 기업이 이러한 요구를 충족하고 있습니다. 화학적 안전성, 긴 수명, 열악한 환경에서의 강력한 성능, 스마트 진단 기능 등 구형 배터리 유형이 종종 어려움을 겪는 기능을 제공합니다.
12V 100AH 나트륨 이온 배터리
원격 제어 캐비닛이란 무엇이며 어디에 사용되나요?
원격 제어 캐비닛(원격 터미널 유닛(RTU) 또는 엣지 인클로저라고도 함)은 무인 현장에서 자동화, 통신 및 전원 장치를 보호하는 견고하고 비바람에 견디는 상자로 생각할 수 있습니다. 실시간 제어와 중앙 시스템과의 연결을 가능하게 함으로써 많은 인프라의 중추를 형성합니다.
이러한 장치에는 PLC, RTU, 모뎀, 센서, 서지 보호기 및 백업 배터리가 포함되는 경우가 많습니다. 설계자는 혹독한 날씨, 가변 부하, 긴 서비스 간격에 대비하여 이러한 장치를 계획해야 합니다.
산업별 애플리케이션 및 기술 부하 프로파일
1. 석유 및 가스 파이프라인
- 일반적인 장비: RTU는 유량 및 압력 센서, 밸브 액추에이터, 모뎀 및 어레스터에 연결됩니다.
- 전기 부하: 연속 부하 시 15-25와트, 밸브가 작동하거나 데이터가 전송되면 최대 40와트에 이르는 피크 전력이 소모됩니다.
- 환경 조건: 실외 환경은 먼지, 비, 부식, -20°C~+50°C의 온도에 노출됩니다.
- 운영상의 어려움: 배터리는 낮은 태양광 입력으로 72시간 이상 자율적으로 작동해야 하므로 몇 달 동안 서비스를 제공하지 못할 수도 있습니다.
- 배터리 요구 사항: 안정적인 전압, 원격 진단, 긴 수명을 제공하여 교체 주기를 줄일 수 있습니다.
2. 철도 신호 및 스위치 제어 캐비닛
- 일반적인 장비: 컨트롤러, 모터 드라이버, 리피터.
- 전기 부하: 기본 10와트 정도이지만 스위치가 활성화되면 50암페어 이상의 서지가 발생합니다.
- 환경 조건: 선로변은 넓은 온도, 먼지, 진동에 노출되어 있습니다.
- 운영상의 어려움: 전원 중단은 허용되지 않습니다. 배터리는 혹한기 펄스를 처리해야 합니다.
- 배터리 요구 사항: 고속 방전, 극한의 온도에서도 작동하며 추위에도 변색되지 않습니다.
3. 상하수도 유틸리티
- 일반적인 장비: SCADA 장치, 펌프 릴레이, 레벨 센서 및 무전기.
- 전기 부하: 10~30와트, 펌프 주기 동안 변경됩니다.
- 환경 조건: 때로는 실내이지만 습도가 높고 침수 위험이 있는 곳도 있습니다.
- 운영상의 어려움: 장비는 정전 중에도 작동하고 습기에 견딜 수 있어야 합니다.
- 배터리 요구 사항: IP66 이상이어야 하고, 작동 시간이 길어야 하며, 물에 젖어도 성능이 저하되지 않는 화학 물질이어야 합니다.
4. 농업 - 관개 및 비료 자동화 캐비닛
- 일반적인 장비: 토양 센서, 원격 측정 장치, PLC, 펌프 시동기.
- 전기 부하: 대부분 5-15와트를 소비하며 펌프는 서지를 유발합니다.
- 환경 조건: 열, 먼지, 전력망에서 벗어난 외딴 지역.
- 운영상의 어려움: 유지보수가 드물기 때문에 안정성은 필수입니다.
- 배터리 요구 사항: 고열, 고방전을 견디고 원격으로 모니터링하세요.
5. 재생 에너지 마이크로그리드 및 엣지 인버터 캐비닛
- 일반적인 장비: 인버터 컨트롤러, 게이트웨이, BMS 인터페이스.
- 전기 부하: 부하는 다양하며 컨트롤러는 약 10~30와트를 사용합니다.
- 환경 조건: 태양 복사열과 큰 온도 변화가 있는 노출된 옥상이나 지면.
- 운영상의 어려움: 전력 품질이 일정하고 통합이 원활하며 사이트 방문이 잦지 않아야 합니다.
- 배터리 요구 사항: 안전한 화학 물질이어야 하며 실시간 진단을 제공하고 원활하게 백업할 수 있어야 합니다.
이 분석은 제어 캐비닛의 애플리케이션이 어떻게 다양한지, 그리고 이러한 까다로운 요구 사항을 충족하기 위해 배터리 솔루션을 매칭해야 하는 이유를 명확하게 보여줍니다.
기존 배터리 시스템이 부족한 이유
수년 동안 팀들은 이러한 캐비닛에 납산 및 리튬 이온 배터리를 사용했습니다. 하지만 이제 이러한 솔루션은 약점을 드러내고 있습니다:
- 높은 유지 관리: 물을 추가하고, 단자를 청소하고, 계속 점검해야 합니다. 리튬 이온 시스템도 진단이 필요합니다.
- 환경 투쟁: 극심한 고온 또는 저온은 성능을 저하시킵니다. NMC 리튬 이온은 동결 시 용량을 잃는 경우가 많습니다.
- 기본 제공 모니터링이 없습니다: 원격 가시성이 없기 때문에 장애는 예기치 않게 발생합니다.
- 안전 문제: 리튬 이온은 화재 및 열 폭주의 위험이 있습니다. 외딴 지역에서는 이는 큰 문제입니다.
이러한 제한은 더 많은 비용, 과도한 서비스, 감당할 수 없는 서비스 중단을 의미합니다.
나트륨 이온의 이점: 엣지 안정성을 위한 목적에 맞게 구축
나트륨 이온 배터리는 이러한 문제를 해결합니다. 엣지 사이트 백업 전력을 위한 장기적인 안정성을 제공합니다.
1. 뛰어난 안전성과 안정성
불연성 전해질과 경질 탄소 및 프로이센 화이트와 같은 안정적인 성분을 사용합니다. 따라서 산불이 발생할 수 있는 곳에서도 화재 위험이 매우 낮습니다.
2. 유지보수가 필요 없는 수명
물을 주거나 균형을 맞추거나 냉각할 필요가 없습니다. 나트륨 이온 배터리는 성능 저하가 거의 없이 4,000회 이상 사용할 수 있습니다. 이는 8~10년의 현장 수명에 해당하며 비용을 크게 절감할 수 있습니다.
영하 20°C에서도 90% 이상의 용량을 유지합니다. 일부 리튬 화학 물질에 비해 나트륨 이온 배터리는 추운 환경에서 더 잘 작동합니다.
4. 통합 스마트 배터리 관리 시스템
최신 나트륨 이온 팩에는 RS485, CAN 및 모드버스 기능이 있는 BMS가 포함됩니다. 이를 통해 원격으로 모니터링하고, 문제를 감지하고, 예측 수리를 위해 SCADA/PLC에 연결할 수 있습니다.
제로 터치 백업 전원 시스템 설계하기: 세 가지 핵심 원칙
손이 많이 가지 않는 백업 시스템을 구축하려면 다음 세 가지 원칙을 따라야 합니다:
원칙 1: 자체 구동
태양열 또는 재생 에너지를 사용하여 항상 충전 상태를 유지하세요. 이렇게 하면 흐린 날에도 몇 주 동안 시스템을 가동할 수 있습니다.
원칙 2: 자체 보호
과전압, 단락 및 기타 보호 기능을 추가합니다. BMS가 이러한 보호 기능을 자동으로 처리합니다.
원칙 3: 자가 진단
사람이 방문하지 않아도 시스템이 상태, 결함 및 상태를 알려주어야 합니다. 이를 통해 예측 수정을 할 수 있습니다.
원격 제어 캐비닛에 권장되는 구성
| 구성 요소 | 사양 | 혜택 |
|---|
| 배터리 | 12V 100Ah 나트륨 이온 | 안전하고 컴팩트하며 긴 수명 |
| 인클로저 | IP65 또는 NEMA 4X 등급 | 방진 및 내후성 |
| 커뮤니케이션 | RS485/CAN(모드버스) | 제어 시스템과 원활하게 통합 |
| 작동 온도 | -40°C ~ +70°C | 대부분의 위치에 적합 |
| 마운팅 | 바닥 또는 캐비닛 내부 | 표준 캐비닛 설치 공간과 일치 |
프로젝트의 필요에 맞게 사용자 지정 설정을 요청할 수도 있습니다.
자주 묻는 질문
Q1: 나트륨 이온 배터리의 일반적인 수명과 주기는 어떻게 되나요?
A: 일반적으로 8~10년 동안 사용할 수 있고 4,000회 이상의 전체 사이클을 사용할 수 있으며 용량도 안정적으로 유지됩니다.
Q2: 이 배터리는 기존 SCADA 및 PLC 시스템과 함께 사용할 수 있나요?
A: 예, BMS는 모드버스, CAN, RS485를 지원하므로 플랫폼에 쉽게 연결할 수 있습니다.
Q3: 리튬이나 납산보다 총 비용이 더 저렴한가요?
A: 초기 비용은 조금 더 지불하지만, 서비스 수명이 길고 유지보수 비용이 낮아 시간이 지남에 따라 보통 3~4년 정도면 더 많은 비용을 절약할 수 있습니다.
Q4: 극한의 날씨에 대응할 수 있나요?
A: 네. 이 배터리는 -20°C ~ +55°C에서 잘 작동하며, 대부분의 리튬 이온 배터리보다 성능이 훨씬 우수합니다.
결론
리모콘 캐비닛은 연중무휴 24시간 안정적으로 작동해야 합니다. 나트륨 이온 배터리는 이러한 안정성을 제공합니다. 안전, 핸즈프리 작동, 강력한 환경 내성, 스마트 진단 기능을 제공합니다.
로 전환하면 나트륨 이온 솔루션를 사용하면 다운타임을 줄이고 유지보수 비용을 절감하며 현재와 미래에도 중요한 시스템을 계속 가동할 수 있습니다.
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