Rezervne baterije z natrijevimi ioni lahko pride prav pri avtomatih, kadar je cilj rezervnega napajanja jasen. Ohranjanje delovanja sistemov za plačevanje, krmiljenje, modem, ključavnico, senzorje ali telemetrijo med kratkim izpadom električne energije se zelo razlikuje od zagotavljanja napajanja hladilnega sistema več ur.
Avtomat ni le ena preprosta obremenitev. Vključuje elektroniko, zaslon, razsvetljavo, telemetrijo, ventilatorje, kompresor, grelnik ter včasih tudi usmerjevalnik ali mobilni modem. Za nekatere obremenitve je smiselno zagotoviti rezervno napajanje; druge pa povzročajo, da je akumulatorski sistem večji, dražji in težje upravičljiv.
Boljše vprašanje ni zgolj: »Ali lahko natrij-ionska baterija zagotovi rezervno napajanje avtomata?« To je: Kateri del mora med izpadom ostati v delovanju in kateri okvari želite preprečiti?
Kamada Power 12v 100Ah natrijev ionski akumulator
Rezervno napajanje je najbolj koristno, ko ščiti prodajo in prepoznavnost
Za mnoge upravitelje avtomatov najbolj dragocena funkcija rezervnega sistema ni vodenje celotnega avtomata. Gre za to, da avtomat ostane viden, povezan in pripravljen za transakcije.
Sodobni avtomatski sistemi so pogosto odvisni od terminalov za brezgotovinsko plačevanje, omrežne ali mobilne povezave, telemetrije, podatkov o zalogah, opozoril o stanju avtomata ter daljinskega upravljanja. Če kratkotrajna prekinitev delovanja onesposobi plačilno napravo ali modem, lahko avtomat izgubi prodajo, ne poroča o svojem stanju ali pa je potrebna ročna ponastavitev.
V tem primeru a rezervni akumulator z natrijevimi ioni je lahko koristno, ker je zaščitena obremenitev omejena. Cilj je lahko ohraniti delovanje krmilnika, plačilnega sistema in komunikacijskega sloja dovolj dolgo, da se ponovno vzpostavi napajanje objekta ali da se naprava pravilno izklopi. To se zelo razlikuje od napajanja hladilnih sistemov. Rezervno napajanje za elektronske naprave je manjše, lažje za namestitev, lažje za ponovno vzpostavitev in običajno lažje utemeljiti.
Hladilni stroji spreminjajo ekonomiko baterij
Hladilni avtomat je kot cilj za napad veliko težje izbrati kot avtomat za prigrizke, plačilni terminal ali telemetrijski modul.
Hladilni avtomati delujejo neprekinjeno in lahko porabijo na tisoče kilovatnih ur na leto. V podatkih o energetski učinkovitosti je letna poraba hladilnih enot običajno navedena v razponu od približno 2.500 do 4.400 kWh, medtem ko drugi podatki o avtomatih navajajo, da lahko hlajenje in osvetlitev porabita več kilovatnih ur na dan, odvisno od avtomata in okolja.
To ne pomeni, da rezervno napajanje ni mogoče. Pomeni pa, da mora biti zasnova realistična. Za ohranjanje delovanja plačilnega sistema hladilnega stroja v obdobju 30–120 minut je morda potreben skromnejši rezervni akumulator. Za zagotavljanje delovanja kompresorja, ventilatorjev, razsvetljave in krmilnega sistema med daljšim izpadom električne energije pa so morda potrebni precej večji akumulator, inverter, polnilnik, toplotna zasnova in prostor za namestitev.
V tem primeru rezervna baterija postane del arhitekture naprave in ni več le majhen dodatek. Pri avtomatih za pijače, mlečne izdelke, sveža živila ali izdelke, občutljive na temperaturo, je treba pri obravnavanju vprašanja rezervnega napajanja najprej upoštevati tveganja: izguba podatkov o transakcijah, pokvarjen izdelek, neuspešen ponovni zagon kompresorja ali neprekinjeno delovanje hladilnega sistema. Vsako tveganje zahteva drugačno velikost baterije in drugačno zasnovo sistema.
Velikost akumulatorja se ne sme določiti zgolj na podlagi podatkov na tipski tablici stroja
Na tipski tablici avtomata je sicer navedena največja nazivna moč, vendar je treba velikost rezervnega napajanja določiti glede na obremenitev, ki mora dejansko ostati pod napetostjo.
Če je cilj zagotoviti neprekinjeno delovanje plačilnega sistema, mora biti zmogljivost rezervnega napajalnega sklopa prilagojena plačilnemu terminalu, krmilni plošči, telemetrijskemu modulu in potrebni komunikacijski napravi. Če je cilj nadzorovano izklapljanje, mora baterija krmilnik ohraniti v delovanju le toliko časa, da se shrani stanje, sporoči izpad in varno izklopi sistem.
Če je cilj neprekinjeno delovanje hladilnega sistema, mora sistem podpirati ciklično delovanje kompresorja, zagonski tok, ventilatorje, izgube inverterja ter ponovni zagon po ponovni vzpostavitvi napajanja. Napačna metoda dimenzioniranja povzroča dva nasprotna problema: če je agregat premajhen, naprava še vedno izgubi funkcijo, ki ste jo želeli zaščititi; če pa je dimenzioniran za pogon celotne hladilne naprave, čeprav je potrebna le rezervna napajanje elektronike, postane izdelek predrag, prevelik in težje vgradljiv.
Pri zasnovi uporabnega rezervnega sistema za avtomate je najprej treba ločiti ključne elektronske komponente od velikih porabnikov energije.
Kje so natrij-ionske baterije najbolj primerne
Rezervni akumulatorji z natrijevimi ioni so lahko privlačna rešitev, kadar aplikacija zahteva zmerno shranjevanje energije, dobro delovanje v stanju pripravljenosti, stroškovno učinkovito zasnovo ter delovanje v spremenljivih zunanjih ali polzunanjih okoljih.
Zlasti zanimivi so lahko za avtomate, nameščene na univerzitetnih kampusih, v tovarnah, na prometnih vozliščih, parkiriščih, v počitniških središčih, ob cestah, na industrijskih dvoriščih in v zunanjih prodajnih točkah, kjer kratkotrajni izpadi, nestabilna oskrba z električno energijo ali ponastavitve omrežja povzročajo težave pri delovanju.
Največjo vrednost ima baterija takrat, ko pomaga preprečiti majhne, a drage motnje: ponovni zagon plačilnega terminala, izgubo telemetrijskih podatkov, neuspešen daljinski alarm, ponastavitev krmilnika ali izpad napajanja za zaklepanje vrat oziroma krmiljenje. Vrednost je manjša, kadar se od baterije pričakuje, da bo nadomestila generator ali velik UPS za delovanje hladilnih sistemov, ne da bi za to obstajala jasna poslovna utemeljitev.
Samo natrij-ionska kemija ne zadostuje za pokrivanje energijskih potreb. Naprava še vedno potrebuje zadostno število vatnih ur, zmogljivost za kratkotrajne konice obremenitve, hitro ponovno polnjenje, ustrezno toplotno zasnovo in prostor za namestitev. V avtomatih so natrij-ionske baterije najbolj uporabne, kadar gre za rezervno napajanje.
Napetost in zmogljivost je treba prilagoditi ciljni zmogljivosti rezervnega napajanja
Prava velikost natrij-ionske baterije je odvisna od tega, kaj želite ohraniti pri življenju.
Za plačilne terminale, krmilnike, telemetrijske module, ključavnice, usmerjevalnike in senzorje je lahko kompakten 12-voltni ali 24-voltni natrij-ionski rezervni akumulator zadosten, če je obremenitev majhna in predviden čas izpada kratek. Za stroje, ki potrebujejo daljšo rezervno napajanje elektronike, podporo za razsvetljavo, več komunikacijskih naprav ali večjo rezervo za obnovo delovanja, so lahko bolj praktični 24-voltni akumulatorji ali po meri izdelani moduli z večjo zmogljivostjo.
Pri hladilnih napravah rezervno napajanje, povezano s kompresorjem, običajno zahteva prehod na večji 24- ali 48-voltni sistem, ki vključuje prilagajanje inverterja, preverjanje prenapetostnega toka, obnovo polnilnika in pregled toplotnih parametrov. Od majhnega dodatnega paketa ne smemo pričakovati, da bo zagotovil polno delovanje hladilnega sistema, razen če sta zaščitena obremenitev in ciljni čas delovanja jasno omejena.
Kot splošno vodilo uporabite manjše 12V/24V baterijske sklope za rezervno napajanje krmilne plasti, pri rezervnem napajanju večjih izmeničnih obremenitev, daljšem času delovanja, izpostavljenosti zunanjim vplivom ali delovanju kompresorja pa razmislite o prilagojenih natrij-ionskih rešitvah z napetostjo 24V/48V. Najvarnejši pristop je, da najprej opredelite zaščiteno obremenitev, nato pa glede na to obremenitev izberete napetost, kapaciteto v Ah, omejitve sistema za upravljanje baterije (BMS), strategijo polnjenja in zasnovo ohišja.
Zagon kompresorja je lahko skrita omejitev
Če mora rezervni sistem napajati hladilni sistem, postane kompresor omejujoč dejavnik pri načrtovanju.
Hladilni avtomat ima sicer obvladljivo povprečno obremenitev, vendar lahko zagon kompresorja povzroči kratkotrajen porast toka. Če je inverter premajhen, se lahko izklopi. Če je omejitev koničnega toka v sistemu za upravljanje baterije (BMS) prenizka, se lahko natrij-ionski akumulator odklopi. Če je kabelska povezava šibka, lahko padec napetosti povzroči izklop inverterja, čeprav ima akumulator še vedno energijo.
Prav tu se mnoge ideje o »rezervnem napajanju z baterijo« izkažejo za neuspešne. Baterijski sklop lahko brez težav napaja krmilnik in luči. Morda lahko podpira celo ventilatorje. Ko pa se kompresor poskuša ponovno zagnati, sistem preseže mejno vrednost za tokni sunek ali padec napetosti.
Pri hladilnih avtomatih mora zasnova rezervnega sistema določiti, ali je kompresor vključen ali izključen. Če je izključen, mora sistem zaščititi elektronske komponente in sporočiti izpad. Če je vključen, morajo biti dimenzije agregata, sistema za upravljanje baterije (BMS), inverterja, ožičenja in toplotne zasnove prilagojene delovanju kompresorja, ne le povprečni porabi energije.
Naprave za zunanjo uporabo potrebujejo več kot le prednost baterijske celice
Avtomati, nameščeni na prostem ali v prostorih brez klimatske naprave, so izpostavljeni temperaturnim nihanjem, vlagi, kondenzaciji, prahu, vibracijam, žuželkam, nevarnosti vandalizma in nestabilni oskrbi z električno energijo. Rezervni akumulator mora v takšnem okolju delovati brez motenj, hkrati pa ostati varen in uporaben.
Za natrijevo-ionske baterije, potencial za praznjenje v hladnem stanju je sicer lahko koristen, vendar pa polnjenje v hladnem stanju še vedno zahteva nadzor na ravni akumulatorskega sklopa. Naprava lahko ponoči izgubi napajanje iz omrežja, izprazni rezervni akumulatorski sklop in nato začne ponovno polniti, ko je prostor še vedno hladen. Sistem za upravljanje baterije (BMS) bo morda moral blokirati ali omejiti polnjenje, dokler celice ne dosežejo odobrenega območja. Če polnilnik te meje ne upošteva, lahko rezervni sistem postane nezanesljiv ali preobremeni baterijski sklop.
Pomembna je tudi toplota. Ohišje avtomata, izpostavljeno soncu, se lahko segreje, medtem ko se v tesno zaprtem prostoru za baterijo lahko zadržuje toplota, ki jo oddaja elektronska oprema med polnjenjem. Baterijski paket je treba namestiti na mesto, kjer lahko deluje v okviru svojih temperaturnih omejitev ter je zaščiten pred vlago in mehanskimi poškodbami.
Rezervni paket, ki deluje na delovni mizi, še ne pomeni, da je samodejno primeren za prodajno omarico na prostem.
Način spanja BMS lahko povzroči, da se varnostna kopija spremeni v težavo z delovanjem storitve
Rezervne baterije večino časa preživijo v stanju mirovanja. Zato je pomembno, kako se sistem za upravljanje baterij (BMS) obnaša v stanju mirovanja.
Če ima baterijski sklop preveliko porabo v stanju pripravljenosti, se lahko med daljšimi obdobji mirovanja počasi izprazni. Če sistem za upravljanje baterij (BMS) prehitro preide v način mirovanja, ga krmilnik avtomata ali polnilnik morda ne bosta pravilno zaznala. Če polnilnik po sprožitvi zaščitnega mehanizma ne more ponovno zagnati baterijskega sklopa, lahko avtomat ostane izklopljen, dokler ne pride serviser.
To je v nasprotju s samim namenom rezervnega napajanja. Rezervna baterija za avtomate mora biti zasnovana z mislijo na ponovno vzpostavitev delovanja. Po izpadu električne energije, globokem praznjenju ali daljšem obdobju mirovanja mora polnilnik baterijski sklop aktivirati, ga varno napolniti in sistem vrniti v stanje pripravljenosti brez skritih ročnih postopkov.
Pri floti avtomatov brez osebja je pogosto pomembnejše, kako se sistem obnovi, kot pa njegova največja zmogljivost. Baterija, ki sicer zaščiti sama sebe, a zaradi tega avtomat ostane izklopljen, ni zanesljiva rešitev za rezervno napajanje avtomatov.
Koristna meja: kaj naj ostane živo?
Najbolj praktičen način, da se odločimo, ali rezervni natrij-ionski akumulator koristno je, da se obremenitve avtomatov razvrstijo glede na poslovno vrednost in porabo električne energije.
| Cilj varnostnega kopiranja | Kdaj je rezervni sistem z natrijevimi ioni koristen | Ko postane težko |
|---|
| Plačilni terminal in krmilnik | Kratkotrajne prekinitve povzročajo neuspele transakcije, zamude pri ponovnem zagonu ali potrebo po servisnih posegih | Ponavadi je to praktično, če je obremenitev majhna in je ponovna vzpostavitev delovanja polnilnika preprosta |
| Telemetrija in modem | Operaterji potrebujejo obvestila o izpadih na daljavo, podatke o prodaji in stanje strojev | Zahteva strogo upoštevanje omejitev porabe energije v stanju pripravljenosti ter zanesljivo ponovno vzpostavitev komunikacije |
| Vratna ključavnica, senzorji ali varnostna elektronika | Naprava mora ostati varno pritrjena ali pa med izpadom poročati o nepooblaščenem posegu | Koristno, kadar je obremenitev varnostne kopije očitno omejena |
| Osvetlitev in prikaz | Prepoznavnost blagovne znamke je pomembna med kratkimi izpadi | Lahko pride do izgube energije, če prodaja ali telemetrija tega ne potrebujeta |
| Samo krmilniki za hlajenje | Naprava mora ob izpadu napajanja o tem poročati in se po ponovni vzpostavitvi napajanja nemoteno ponovno zagnati | To je praktično, če kompresor ni napajan iz rezervnega vira |
| Celoten hladilni sistem | Cilj je varnost izdelka ali neprekinjeno hlajenje | Zahteva precej večji paket, zasnovo za obremenitvene konice, dimenzioniranje inverterja in toplotno validacijo |
Ta preglednica ni splošni kontrolni seznam. Prikazuje razdelitev zasnove. Rezervni sistem z natrijevimi ioni postane bolj praktičen, kadar je zaščitena obremenitev specifična in dragocena.
Standardni paketi za varnostno kopiranje delujejo, kadar je obremenitev majhna
Standardni rezervni natrij-ionski akumulator lahko deluje dobro, če avtomat potrebuje le rezervno napajanje za elektronske komponente, če je predviden izpad kratkotrajen, če je polnilnik ustrezen, če je prostor za akumulator zaščiten in če se sistem lahko samodejno ponovno vzpostavi. To je smiselna usmeritev razvoja izdelka.
Prilagojeni rezervni paket postane še bolj uporaben, kadar je avtomat hlajen, nameščen na prostem, povezan s sistemom za mobilno telemetrijo, se uporablja na oddaljenih lokacijah, mora poročati o izpadih ali pa mora omogočati obnovo delovanja brez tehnika. Ti pogoji lahko vplivajo na strategijo pripravljenosti sistema za upravljanje baterij (BMS), zasnovo ohišja, delovanje polnilnika, zaščito priključkov, temperaturna pravila in komunikacijski vmesnik.
Razlika ni v tem, ali gre za standardno ali premium različico. Razlika je v tem, ali se preverjena meja varnostne kopije ujema s servisno težavo računalnika.
Preverite zaporedje izpada, ne le baterijo
Rezervna baterija za avtomate se ne sme odobriti zgolj zato, ker lahko napaja preskusno obremenitev.
Uporaben preizkus je potek izpada napajanja: pride do izpada omrežnega napajanja, baterija prevzame določeno obremenitev, plačilni sistem in telemetrija delujeta v skladu s pričakovanji, naprava po potrebi poroča o stanju, baterijski sklop se izogne globoki zaščiti, polnilnik pa baterijo ponovno napolni, ko se omrežno napajanje ponovno vzpostavi.
Če je vključen sistem hlajenja, mora validacija vključevati tudi zagon kompresorja, preobremenitev inverterja, temperaturno obnašanje in obnovo po ciklu delovanja. Če je naprava nameščena na prostem, je treba preizkusiti oddajanje toplote, polnjenje s hladilnim sredstvom, izpostavljenost vlagi in dolgotrajno stanje pripravljenosti.
„Čisti“ izid pomeni, da avtomat bodisi nadaljuje z delovanjem v skladu s svojo namembnostjo bodisi se izklopi na nadzorovan in popravljiv način. Prav zato se splača namestiti rezervni vir napajanja.
Zaključek
Kontakt Kamada Power danes nam sporočite tip vašega avtomata, ciljno rezervno napetost, napetost obremenitve, moč obremenitve, trajanje izpada napajanja, vhodni priključek polnilnika, velikost prostora za baterijo, delovno temperaturo ter ali je potrebno vključiti hlajenje.
Naša inženirska ekipa vam bo pomagala preveriti, ali zadostuje standardni 12V/24V natrij-ionski rezervni akumulator ali pa vaš projekt potrebuje rešitev po meri z natrij-ionskimi baterijami 24 V/48 V za varnejše obnovitev podatkov in dolgoročnejšo zanesljivost varnostnih kopij.
POGOSTA VPRAŠANJA
Ali lahko rezervna baterija napaja avtomat?
Da, vendar mora biti zmogljivost akumulatorja prilagojena konkretni obremenitvi, ki mora ostati v delovanju. Zagotavljanje neprekinjenega delovanja plačilnega sistema, telemetrije in krmilne elektronike je veliko lažje kot ohranjanje delovanja celotnega hladilnega avtomata med dolgotrajnim izpadom električne energije.
Kakšne velikosti natrij-ionske baterije potrebuje avtomat?
To je odvisno od zaščitene obremenitve, trajanja izpada, napetosti, zasnove polnilnika in prostora za namestitev. Za rezervno napajanje majhnih elektronskih naprav se lahko uporabi kompakten 12-voltni ali 24-voltni akumulator, medtem ko rezervno napajanje hladilnih naprav lahko zahteva večji, po meri izdelan 24-voltni/48-voltni sistem z inverterjem in sistemom za preverjanje zagona kompresorja.
Ali lahko natrij-ionske baterije napajajo hladilne avtomate?
To je mogoče, vendar le, če so baterija, sistem za upravljanje baterije (BMS), inverter, ožičenje, toplotna zasnova in način zagona kompresorja med seboj usklajeni. Pri mnogih projektih je bolj praktično zagotoviti rezervno napajanje za krmilnik, plačilni sistem in telemetrijo, pri čemer se izključi polno delovanje kompresorja.
Zakaj uporabljati natrij-ionske rezervne baterije za prodajne avtomate?
Natrij-ionske baterije so lahko koristne, kadar avtomati potrebujejo rezervno napajanje za kratkotrajne izpade, delovanje na prostem ali v polodprtem prostoru, stabilno delovanje v stanju pripravljenosti ter stroškovno učinkovito zasnovo sistema. Končani akumulatorski sklop še vedno potrebuje ustrezno krmiljenje stanja pripravljenosti prek sistema BMS, obnovo po polnjenju, zaščito pred previsno temperaturo ter varnost ohišja.