Zakaj oddaljene sončne kamere ostanejo brez povezave, ko baterija BMS preide v način mirovanja. Oddaljene sončne kamere lahko preidejo v stanje brez povezave, ko baterija preide v stanje mirovanja BMS ali zaščito po nizki napetosti. Ko je izhod odklopljen, se lahko kamera in krmilnik izklopita, nekateri solarni krmilniki pa baterije morda ne zbudijo samodejno.
Za oddaljeno varnost, kmetije, gradbišča, promet, divje živali ali spremljanje opreme ni ključna le velikost baterije, temveč tudi to, ali se lahko sistem izogne globoki izpraznitvi in okreva brez ročnega servisa.
Kamada Power 12v 100Ah natrijev ionski akumulator
Način mirovanja BMS je zaščita, ne naključna okvara
Sistem BMS lahko preide v način mirovanja ali zaščito, kadar je baterija močno izpraznjena, predolgo neaktivna, premrzla za polnjenje, preobremenjena ali zunaj določenega napetostnega območja. V tem stanju lahko baterija na priključkih kaže malo ali nič moči, priključena oprema pa se lahko obnaša, kot da je baterija mrtva.
Pri oddaljeni sončni kameri lahko ta zaščita še vedno pomeni napako na terenu. Sistem BMS zaščiti paket, kamera pa izgubi napajanje. Če je lokacija daleč stran, bo morda moral nekdo obiskati napravo samo zato, da bi sistem ponovno zagnal, prebudil ali napolnil.
Zato je treba način mirovanja BMS obravnavati kot del zasnove sistema in ne le kot funkcijo baterije. Baterija, ki se zaščiti sama, vendar kamera več dni ostane brez povezave, ni dovolj za daljinsko spremljanje.
Obremenitev fotoaparata je majhna, vendar deluje dolgo časa
Oddaljene sončne kamere pogosto porabijo manj energije kot velika industrijska oprema, vendar lahko delujejo neprekinjeno. Obremenitev lahko vključuje kamero, infrardeče diode LED, brezžični modem, snemalnik, senzor gibanja, krmilnik, grelec in elektroniko v pripravljenosti.
Majhne obremenitve postanejo resne v daljšem časovnem obdobju.
Nekaj vatov neprekinjenega odjema lahko v oblačnem vremenu izprazni majhno baterijo. Nočni vid lahko poveča porabo po mraku. Mobilni prenos lahko povzroči kratkotrajne skoke porabe. Kamera, ki pogosto prenaša podatke, lahko porabi več energije kot kamera, ki snema lokalno. Sistem, ki je na dnevnem testu videti učinkovit, se lahko hitreje izprazni med dolgimi nočmi, šibkim signalom ali ponavljajočimi se dogodki gibanja.
Zato je treba pri določanju velikosti baterije upoštevati dnevno energijo in ne samo moč kamere. Paket mora pokrivati normalno obremenitev, nočno delovanje, komunikacijske konice, porabo v stanju pripravljenosti in rezervne dneve, ne da bi večkrat padel v nizkonapetostno zaščito.
Pred izbiro baterije izračunajte dejansko dnevno energijo
Napajalni sistem za oddaljene kamere je treba dimenzionirati na podlagi dejanskega energetskega profila.
Praktična ocena je:
Dnevna energija sistema = kamera Wh + modem Wh + senzor/krmilnik Wh + nočni IR Wh + komunikacijske konice + obremenitev v stanju pripravljenosti
Nato lahko baterijo ocenimo kot:
Zahtevana nazivna energija baterije ≈ dnevna energija sistema × dnevi avtonomije × faktor izgub ÷ delež uporabne energije
Faktor izgub mora zajemati izgube v krmilniku, izgube v kablu, temperaturni učinek, stopnjo staranja in dejansko obnašanje pri namestitvi. Delež uporabne energije mora izhajati iz končne zasnove paketa, izklopa BMS, nastavitve nizke napetosti krmilnika in strategije obnovitve.
Za natrijevo-ionska baterija paketov, je treba to preveriti na ravni paketa. Uporabno območje SOC, napetostno okno, prag spanja BMS, dovoljenje za polnjenje pri nizki temperaturi in obnašanje ob prebujanju določajo, koliko energije je resnično na voljo za delovanje brez nadzora.
Brez tega izračuna je lahko baterija fotoaparata videti dovolj velika, vendar po nekaj dneh s šibkim soncem še vedno ne deluje.
Šibka obnovitev sončne energije lahko povzroči, da baterija preklopi v način mirovanja
Oddaljena sončna kamera je odvisna od dnevne energijske zanke: sončna plošča podnevi polni baterijo, kamera pa jo ponoči in v oblačnem obdobju izprazni. Če je vnos sončne energije manjši od dnevne porabe, baterija počasi izgublja SOC, dokler sistem BMS ne zaščiti baterije.
To lahko traja več dni ali tednov, zato je vzrok težko opaziti.
Kamera deluje po namestitvi. Baterija je videti v redu. Potem pa oblačno vreme, snežna odeja, senca, prah, slab kot panela ali zimsko sonce zmanjšajo vnos sončne energije. Baterija se čez dan ne obnavlja dovolj. Na koncu sistem BMS odklopi izhod.
Uporabnik opazi nenaden izpad. Pravi izpad se je začel prej: obnovitvena zanka sistema je bila šibkejša od obremenitve.
Večja baterija odloži to težavo, vendar je ne reši, če sončna plošča ne more nadomestiti porabljene energije.
Nizkonapetostni odklop in spanje BMS nista isto
Dobro zasnovan sistem sončne kamere mora običajno zmanjšati obremenitev ali izklopiti kamero, preden baterija doseže globoko zaščito BMS. To je naloga nizkonapetostnega odklopnika na ravni krmilnika.
Način mirovanja BMS je globlji zaščitni sloj. Ne sme biti rutinski način izklopa.
Če fotoaparat ali krmilnik še naprej črpa energijo, dokler se sistem BMS ne odklopi, je obnovitev težja. Solarni krmilnik morda ne zazna baterije. Fotoaparat se morda ne bo ponovno zagnal pravilno. Sistem BMS bo morda potreboval budilno napetost ali vhod nadzorovanega polnilnika, preden bo ponovno povezal izhod.
Pri oddaljenih sončnih kamerah mora sistem preprečiti, da bi med običajnim delovanjem dosegel to stanje. Krmilnik mora upravljati način nizke porabe, odklop obremenitve, zmanjšanje delovnega cikla ali načrtovano komunikacijo, preden baterija preide v stanje globokega spanja.
Solarni krmilnik morda ne bo zbudil speče baterije
Pogosta težava na oddaljenem mestu je neuspešno prebujanje.
Če je sistem BMS odklopil izhod, regulator solarnega polnjenja morda ne vidi normalne napetosti baterije. Nekateri krmilniki potrebujejo napetost akumulatorja za zagon, prepoznavanje napetosti sistema ali začetek polnjenja. Če se krmilnik ne zažene, lahko solarni panel proizvaja energijo, medtem ko baterija miruje.
To ustvarja frustrirajočo zanko: sistem potrebuje polnjenje, da bi prebudil baterijo, vendar polnilna naprava morda ne deluje, ker ne more zaznati baterije.
Z ustreznim polnilnikom ali načinom aktiviranja je pogosto mogoče obnoviti baterijo v stanju mirovanja, vendar to ni dovolj dobro za oddaljene kamere. Cilj zasnove bi moral biti samodejna obnovitev. Če je po vsakem dogodku globokega praznjenja potrebna ročna obuditev, sistem ni primeren za nenadzorovano uporabo.
Obnašanje ob prebujanju je treba potrditi pred namestitvijo na terenu, ne pa ga odkriti po tem, ko je fotoaparat izključen iz omrežja.
Natrijevo-ionske baterije še vedno potrebujejo zasnovo regeneracije na ravni paketa
Natrijevo-ionska baterija so lahko uporabni za daljinsko napajanje na prostem, zlasti tam, kjer so pomembni nizkotemperaturni izpusti, dolg čas pripravljenosti in varnostne meje. Vendar jih ne smete obravnavati kot preprosto številko Ah.
Končni natrijev ionski paket mora opredeliti, kako se obnaša pri nizki vrednosti SOC, po spanju sistema BMS, med hladnim polnjenjem in ko ga solarni krmilnik poskuša obnoviti.
| Meja paketa natrijevih ionov | Zakaj je to pomembno |
|---|
| Uporabno območje SOC | Določa dejanski rezervni čas pred zaščito |
| Prag za spanje BMS | odloča, kdaj se izhod odklopi |
| Metoda prebujanja | Določa, ali je obnova samodejna. |
| Dovoljenje za polnjenje pri nizki temperaturi | Nadzor jutranjega in zimskega polnjenja |
| Okno napetosti paketa | vpliva na združljivost krmilnika |
| Samopotrošnja v stanju pripravljenosti | vpliva na dolgotrajno praznjenje v prostem teku |
| Obnašanje pri okrevanju zaščite | Določa, ali se fotoaparat ponovno zažene brez servisa |
Če so te meje nejasne, se lahko baterija zaščiti sama, vendar aplikacija oddaljene kamere kljub temu ne bo uspešna.
Hladno vreme lahko onemogoči polnjenje po dolgi noči
V mrzlih regijah so težave z načinom mirovanja še verjetnejše, saj se lahko sončna kamera izprazni v najhladnejšem delu noči in se poskuša zjutraj napolniti, ko je baterija še mrzla.
Hladno praznjenje in hladno polnjenje sta različni delovni stanji. Paket natrijevih ionskih baterij se lahko izprazni v hladnih razmerah, vendar je lahko polnjenje še vedno blokirano, odloženo, zmanjšano, ogrevano ali nadzorovano s temperaturno logiko BMS, ko so celice hladne. Če paket vključuje ogrevanje, lahko zgodnji sončni vnos najprej segreje paket, preden se začne normalno polnjenje.
Pri oddaljenih kamerah je to pomembno, ker je sončni vnos časovno omejen. Če zaradi blokade hladnega polnjenja ali počasnega segrevanja izgubite uporabno okno jutranjega polnjenja, se baterija do naslednje noči morda ne bo dovolj obnovila.
Sistem morda ne bo takoj odpovedal. Vsak dan lahko izgubi malo več SOC, dokler BMS ne preklopi v način mirovanja.
Komunikacijske konice in slab signal lahko odvedejo več, kot je bilo pričakovano
Poraba energije oddaljenega fotoaparata ni vedno stabilna.
Mobilna ali brezžična komunikacija lahko poveča porabo med nalaganjem, ogledom v živo, iskanjem slabega signala, ponovno povezavo, posodobitvami vdelane programske opreme ali ponavljajočimi se opozorili, ki jih sproži gibanje. Kamera, nameščena na območju s šibkim signalom, lahko porabi več energije kot ista kamera na območju z močnim signalom, ker modem dela več ali pogosteje ponavlja poskuse.
To je pomembno za velikost baterije in tveganje v načinu mirovanja. Fotoaparat, ki je na testnem dvorišču videti sprejemljiv, se lahko na oddaljeni kmetiji, gradbišču, gorski cesti ali v gozdu hitreje izprazni.
Baterijski sistem mora biti prilagojen dejanskemu načinu komunikacije in ne le specifikacijam fotoaparata v stanju mirovanja. Pri natrijevih ionskih pakiranjih je malo verjetno, da bo pri majhni obremenitvi fotoaparata omejitev toka BMS glavna težava, vendar sta skupna dnevna energija in zaščita pred nizkimi vrednostmi SOC še vedno ključnega pomena.
Parazitne obremenitve lahko izčrpajo paket, ko se zdi, da je fotoaparat izklopljen
Nekateri sistemi oddaljenih sončnih kamer vključujejo krmilnike, modeme, module GPS, senzorje, usmerjevalnike, releje, LED diode stanja, grelnike ali zapisovalnike podatkov, ki še naprej črpajo energijo, tudi če je kamera neaktivna.
Te parazitne obremenitve so lahko majhne, vendar trajne. Med skladiščenjem, v oblačnem vremenu ali v obdobjih, ko ni veliko prometa, lahko tiho izčrpavajo paket. Če sistem nima pravega stanja nizke porabe ali odklopa obremenitve, lahko sistem BMS sčasoma preide v način mirovanja.
To je še posebej pomembno pri sezonskih ali začasnih namestitvah. Gradbena kamera lahko ostane na mestu med fazami projekta. Kamera na kmetiji je lahko dolgo časa brez vzdrževanja. Varnostna kamera lahko ostane napajana, čeprav se le redko sproži.
Oddaljeni sistemi potrebujejo pravo strategijo pripravljenosti in ne le stikalo za kamero.
Resnične meje neuspeha so maloštevilne, a odločilne
Način mirovanja sistema BMS je lažje preprečiti, če na sistem gledamo skozi meje, ki dejansko povzročajo izpade.
| Meja odpovedi | Kaj se dogaja na terenu | Usmerjanje oblikovanja |
|---|
| Dnevni primanjkljaj energije | Fotoaparat porabi več energije, kot jo nadomesti plošča | Spremenite velikost plošče, zmanjšajte obremenitev, prilagodite delovni cikel ali povečajte avtonomijo |
| Globoki izpust | Obremenitev deluje, dokler sistem BMS ne odklopi izhoda | Dodajanje nizkonapetostnega odklopa na ravni krmilnika pred spanjem BMS |
| Neusklajenost pri prebujanju | Solarni krmilnik ne more ponovno zagnati baterije v stanju mirovanja | Potrditev obnašanja polnilnika/BMS pri zbujanju in obnavljanju |
| Hladno polnjenje | Baterija se čez noč izprazni, vendar se v hladnem jutru ne more napolniti | Uporabite logiko zmanjšanja vrednosti, ogrevanja ali obnovitve, ki upošteva temperaturo. |
| Komunikacijske konice | Modem ali brezžični modul porablja več energije, kot je bilo pričakovano | Velikost za dejanske pogoje signala in obnašanje pri nalaganju |
| Parazitna obremenitev | Majhne naprave med mirovanjem izčrpavajo baterijo | Izolirajte nepotrebne obremenitve ali oblikujte pravi način nizke porabe |
Ta preglednica prikazuje, kje oddaljene sončne kamere običajno izgubijo moč, tudi če sama baterija ni okvarjena.
Kontrolni seznam potrjevanja ob prebujanju
Pred odobritvijo sistema za daljinsko napajanje sončnih kamer preizkusite scenarij izpada in obnovitve, ne le zagona v sončnem dnevu.
| Postavka za potrjevanje | Kaj testirati |
|---|
| Obnovitev z nizkim deležem SOC | Ali se baterija zbudi brez ročnega servisa? |
| Ponovni zagon solarnega krmilnika | Ali krmilnik zazna in napolni zaščiteni paket? |
| Hladno jutranje polnjenje | Ali sistem BMS dovoljuje polnjenje, zmanjšuje tok ali upravlja segrevanje? |
| Delovanje s šibkimi signali | Ali komunikacijska moč presega predpostavke o velikosti? |
| Parazitna obremenitev | Ali obremenitev v stanju pripravljenosti izčrpava baterijo v času mirovanja? |
| Nadzorovana zaustavitev | Ali krmilnik odklopi breme pred spanjem sistema BMS? |
| Ponovni zagon fotoaparata | Ali se fotoaparat po ponovnem vklopu pravilno zažene? |
| Večdnevno šibko sonce | Ali si sistem opomore po več dneh z nizko sončno energijo? |
Sistem, ki opravi te preskuse, bo verjetno ostal pripravljen na oddaljeno uporabo.
Standardni paketi delujejo le, če je obnova preprosta
Standardni natrijevo-ionski baterijski sklop lahko dobro deluje za oddaljene sončne kamere, če je dnevna obremenitev majhna, sončni vnos zanesljiv, baterija ima dovolj avtonomije, temperature so znotraj polnilnega območja sklopa in solarni krmilnik lahko obnovi baterijo brez ročnega ukrepanja.
To je ustrezen primer uporabe. Izdelava paketa po meri ali sistema postane varnejša, kadar je kamera nameščena v hladnih območjih, na območjih v senci, v sezonah s šibkim soncem, na lokacijah s šibkim signalom, pri dolgotrajni namestitvi brez nadzora ali na varnostno kritičnih lokacijah, kjer so izpadi nesprejemljivi. Ti pogoji lahko zahtevajo drugačno obnašanje sistema BMS v stanju mirovanja, manjšo porabo v stanju pripravljenosti, nadzor grelnika, usklajevanje solarnega krmilnika, logiko prebujanja, večjo rezervno energijo ali vidnejše poročanje o napakah.
Vprašanje ni, ali lahko natrijevo-ionske baterije napajajo oddaljene kamere. Vprašanje je, ali se lahko končni paket in solarni sistem obnovita, ko okolje ni idealno.
Potrdite scenarij brez povezave, ne le demonstracijo v sončnem dnevu
Oddaljene sončne kamere ne bi smeli odobriti samo zato, ker deluje po namestitvi na sončen dan.
Uporabno preverjanje je usmerjeno v scenarij izpada: več oblačnih dni, dolgo nočno delovanje, nizka vrednost SOC, po potrebi hladno jutranje polnjenje, šibek komunikacijski signal, ponovni zagon kamere po nizki napetosti, obnovitev spanja BMS in obnašanje solarnega krmilnika ob prebujanju.
Čist rezultat pomeni, da sistem ostane vklopljen ali pa se nadzorovano izklopi pred globokim spanjem sistema BMS, nato pa se samodejno obnovi, ko se vnos sončne energije vrne. Kamera ne bi smela zahtevati obiska na lokaciji samo zato, ker se je baterija sama zaščitila. To je tisto, zaradi česar je sistem zares pripravljen za uporabo na daljavo.
Zaključek
Oddaljene sončne kamere izgubijo energijo po preklopu sistema BMS, ko sistem izprazni paket preko varne meje delovanja in se ne more samodejno obnoviti.
Da bi to preprečili, načrtujte obremenitev kamere, solarno ploščo, nizkonapetostni odklop, obnovitev natrijevo-ionskega paketa, prebujanje sistema BMS, hladno polnjenje, obremenitev v stanju pripravljenosti in potrebo po komunikacijski energiji kot en sistem.
Če načrtujete daljinski sistem za napajanje sončne kamere, stopite v stik z nami s ključnimi podatki o projektu. Pomagamo vam oceniti pravo natrijevo-ionska baterija in konfiguracijo napajalnega sistema.