แผงควบคุมสัญญาณกันขโมยและกันชิงทรัพย์เป็นอุปกรณ์ที่จุดประสงค์ทั้งหมดคือการน่าเชื่อถือในช่วงเวลาที่ผู้บุกรุกพยายามทำให้มันล้มเหลว การตัดไฟฟ้าหลักเป็นวิธีโจมตีที่เก่าแก่ที่สุด นั่นคือเหตุผลที่กลุ่มมาตรฐานยุโรป EN 50131 มองแหล่งจ่ายไฟสำรองไม่ใช่เป็นอุปกรณ์เสริม แต่เป็นระบบย่อยที่มีการแบ่งเกรดและผ่านการทดสอบ บทความ A ซึ่งเป็นบทแรกของสามบทเกี่ยวกับแบตเตอรี่แผงสัญญาณเตือน วิเคราะห์ภาระทางไฟฟ้าที่แผงกำหนดต่อเซลล์ วางกรอบเทียบกับข้อกำหนดระบบ EN 50131-1 และข้อกำหนดแหล่งจ่ายไฟ EN 50131-6 และอธิบายว่าทำไมชุดแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (NiMH) จึงเหมาะกับชีวิตสำรองที่ยาวนาน อยู่ในที่อุ่น และส่วนใหญ่อยู่นิ่ง
ในสถานะเฝ้าระวังและสมบูรณ์ แผงไฮบริดสมัยใหม่เป็นตัวอย่างของกระแสต่ำ: ตัวควบคุมหลับระหว่างการพอล วงจร PIR แบบมีสายและหน้าสัมผัสแม่เหล็กถูกเฝ้าดูด้วยกระแสเฝ้าดูเพียงเล็กน้อย และอุปกรณ์สื่อสารจะตื่นตามกำหนดเพื่อส่งสัญญาณชีพผ่าน IP หรือวิทยุเซลลูลาร์ รอยคลื่นแอนิเมชันด้านล่างย่อชีวิตนี้ให้เป็นที่ราบสูงการอยู่นิ่งยาวที่ถูกขั้นด้วยช่วงพอลและสัญญาณชีพเป็นระยะ ลักษณะของภาระจะเปลี่ยนอย่างกะทันหันในสองเหตุการณ์ เมื่อไฟหลักดับ แบตเตอรี่ต้องป้อนทั้งระบบที่ถูกเฝ้าดู—ตัวควบคุม ทุกวงจร แป้นกด อุปกรณ์ส่งเสียงในสถานะสแตนด์บาย และอุปกรณ์สื่อสาร—แทนที่จะเพียงชาร์จตัวเอง การบุกรุกจริงหรือการทดสอบการสื่อสารจะเพิ่มช่วงสั้นที่กระแสสูงกว่ามากเมื่ออุปกรณ์สื่อสารส่งสัญญาณและเอาต์พุตกระดิ่งหรือไซเรนถูกขับ การกำหนดขนาดชุดแบตเตอรี่จากตัวเลขตอนอยู่นิ่งเพียงอย่างเดียว โดยไม่สนใจช่วงพลุ่งตอนเตือน เป็นข้อผิดพลาดการออกแบบที่ต่ำเกินไปแบบคลาสสิก
EN 50131-6 แยกแยะแหล่งจ่ายไฟประเภท A (แหล่งสำรองชาร์จได้เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ควบคุมและแสดงผล) กับประเภท B (แหล่งจ่ายไฟแยกเฉพาะ) นอกจากนี้ยังรับรู้ว่ากระแสอยู่นิ่งของระบบจะเพิ่มขึ้นตามทุกอุปกรณ์ที่เพิ่ม: แป้นกดตัวที่สอง ตัวขยายสัญญาณวิทยุ อุปกรณ์สื่อสาร GSM และไซเรนภายนอก แต่ละตัวเพิ่มภาระคงที่ที่วัดได้ ซึ่งต้องปรากฏในการคำนวณแบตเตอรี่ ไม่ใช่ในค่าเผื่อของช่างหน้างาน
EN 50131-1 กำหนดเกรดความปลอดภัยตั้งแต่ 1 ถึง 4 ให้แต่ละระบบกันขโมยตามความรู้และทรัพยากรของผู้บุกรุกที่สมมติ และคลาสสภาพแวดล้อมตั้งแต่ I (ในอาคาร ได้รับการปกป้อง) ถึง IV (กลางแจ้ง ทรหด) การติดตั้งเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยระดับสูงในยุโรปส่วนใหญ่เป็นเกรด 2 ในคลาสสภาพแวดล้อม II; ธนาคาร ร้านเพชร และสถานที่สำคัญย้ายไปเกรด 3 EN 50131-6 เปลี่ยนการแบ่งเกรดนี้เป็นข้อกำหนดสำรองที่ตายตัว สำหรับแหล่งจ่ายไฟประเภท A ระยะเวลาสำรองขั้นต่ำคือ 12 ชั่วโมงสำหรับเกรด 1 และ 2 และ 24 ชั่วโมงสำหรับเกรด 3 และ 4; แหล่งจ่ายไฟประเภท B กำหนดไว้ที่ 24 ชั่วโมง สหราชอาณาจักรและตลาดระดับชาติหลายแห่งแสดงเกรด 2 เพิ่มเติมเป็นการทำงานปกติสิบสองชั่วโมงตามด้วยสี่ชั่วโมงในสถานะเตือน และการกำหนดค่าเกรด 3 แบบมีสาย—โดยเฉพาะที่อุปกรณ์สื่อสารต้องรายงานต่อเนื่องตลอดไฟดับยาวนาน—มักได้รับการออกแบบสำหรับอิสระภาพ 60 ชั่วโมง
แผนภูมิแอนิเมชันแปลงชุด NiMH คงที่หนึ่งชุดเป็นชั่วโมงสำรองที่ใช้ได้ในช่วงกระแสอยู่นิ่งของแผง มันเป็นโมเดลเพื่อประกอบการอธิบาย แต่บทเรียนนั้นแม่นยำ: เนื่องจากชั่วโมงแปรผกผันกับกระแสคงที่ ชุดเดียวกันที่ผ่านเส้น 12 ชั่วโมงของเกรด 2 ได้อย่างสบายที่ 60–90 mA จะไม่พอเมื่อตัวขยายวิทยุและอุปกรณ์สื่อสารเซลลูลาร์ดันภาระไปที่ 180–240 mA ดังนั้นเกรดจึงไม่ใช่ฉลากที่เลือกหลังจากแบตเตอรี่; เกรดที่คุณระบุเป็นตัวกำหนดชั่วโมงสำรองที่แบตเตอรี่ต้องส่งมอบให้เห็นได้
EN 50131-6 มีข้อที่มักถูกประเมินต่ำเกินไป: การถ่ายโอนระหว่างแหล่งจ่ายไฟจากไฟหลักกับแบตเตอรี่สำรอง และการกลับมาต้องไม่ทำให้เกิดสัญญาณเตือน สภาวะงัดแงะ หรือสภาวะเสีย แผงที่บันทึก ‘ข้อผิดพลาดไฟฟ้า’ ปลอมทุกครั้งที่ไฟกระพริบ หรือที่รีเซ็ตนาฬิกาและสูญเสียสถานะเฝ้าระวังตอนถ่ายโอน จะไม่ผ่านข้อกำหนดแม้แบตเตอรี่จะมีขนาดมหาศาล ในเชิงไฟฟ้า สายเซลล์ต้องยึดบัส DC ของแผงตลอดการถ่ายโอนโดยไม่มีการตกที่ลึกพอจะทำให้ไมโครคอนโทรลเลอร์หรือโมดูลวิทยุทำงานค้างเพราะไฟตก
นี่คือจุดที่อิมพีแดนซ์ภายในของเซลล์และความราบของเส้นโค้งการคายประจุมีความสำคัญ เซลล์ NiMH ที่เพิ่งชาร์จเต็มจะอยู่ที่ประมาณ 1.35 V และส่งมอบที่ราบสูงยาวราบที่ประมาณ 1.2 V พิกัดก่อนจะถึงหัวเข่าปลายที่ชัดเจน; สาย NiMH ที่จับคู่และเชื่อมแล้วจะให้บัสที่ต่ำและเสถียร แล่นผ่านการถ่ายโอนและช่วงพลุ่งตอนส่งของอุปกรณ์สื่อสารโดยไม่ค้าง นักออกแบบยังคงกำหนดตัวเก็บประจุบัลก์บนบัสและเส้นทาง OR-ing ที่สะอาด แต่แรงดันไดนามิกของแบตเตอรี่ภายใต้ภาระคือสิ่งที่ทำให้การถ่ายโอนราบรื่นอย่างแท้จริง—ประเด็นที่บทความ B ขยายเมื่อเปรียบเทียบเคมี
แผงควบคุมอยู่ในตู้ตามโถง ช่องว่างเพดาน และตู้โลหะเหนือหม้อต้มหรือข้างอุปกรณ์เครือข่าย คลาสสภาพแวดล้อม II สมมติตำแหน่งในอาคารทั่วไป แต่อุณหภูมิแวดล้อมในตู้จริง 30–40 องศาเซลเซียสเป็นเรื่องปกติ และแผงที่ปิดผนึกเหนือท่อส่งที่อุ่นอาจเจอมากกว่านั้น แบตเตอรี่ที่ถูกเก็บที่หรือใกล้ประจุเต็มในสภาพแวดล้อมนั้นจะชราด้วยอัตราเร่ง: สำหรับเคมีนิกเกิลแบบน้ำ การชาร์จต่อเนื่องเหนือประมาณ 45 องศาเซลเซียสจะกระตุ้นการเกิดก๊าซภายในและการแห้งของอิเล็กโทรไลต์ค่อยเป็นค่อยไป นั่นคือเหตุผลที่ระบบการชาร์จบำรุงและการออกแบบเซลล์สำคัญกว่าความจุที่โฆษณา
ชุดสำรอง NiMH ที่ได้รับการออกแบบอย่างถูกต้องใช้กระแสบำรุงที่เหมาะกับอุณหภูมิ—การชาร์จหยดยาวนานตามธรรมเนียมรักษาไว้ที่ C/20 หรือต่ำกว่า—ร่วมกับเซลล์ที่เลือกอัลลอยและตัวแยกเพื่อความทนในความพร้อมแบบลอย ความแตกต่างกับนิกเกิลแคดเมียมรุ่นเก่าเป็นไปโดยเจตนา: NiCd ทนการใช้ผิดวิธีแต่บรรจุแคดเมียม ซึ่งเป็นสารที่ถูกจำกัดภายใต้ RoHS โดยมีข้อยกเว้นแคบ ๆ และแสดงเอฟเฟกต์หน่วยความจำที่กัดกร่อนความจุที่เห็นหลังจากการทดสอบเองแบบตื้นหลายปี NiMH ขจัดแคดเมียมและพฤติกรรมหน่วยความจำในขณะที่รักษาลักษณะตระกูลที่เป็นน้ำและปลอดภัยโดยเนื้อแท้
แผงที่มีเกรดถูกใช้งานเพื่อทดสอบบ่อยกว่าถูกโจมตีมาก ช่างติดตั้งทำการทดสอบเดิน วิศวกรบำรุงรักษาทริกเกอร์ทดสอบกระดิ่งและทดสอบอุปกรณ์สื่อสาร และหลายแผงรันการตรวจแบตเตอรี่หรือภาระอัตโนมัติเป็นระยะ แต่ละเหตุการณ์เป็นไซเคิลคาย-ชาร์จเล็ก: แบตเตอรี่แบกระบบขณะที่แหล่งจ่ายไฟจากไฟหลักถูกทดสอบ แล้วจึงชาร์จใหม่ EN 50131-6 กำหนดให้แบตเตอรี่สำรองที่หมดแล้วต้องชาร์จได้ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ภายใน 72 ชั่วโมง ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่กว้างโดยเจตนา รับรู้ว่ากระแสชาร์จจาก PSU แผงเล็กมีต่ำ
ตลอดอายุการใช้งานห้าถึงสิบปี ไมโครไซเคิลเหล่านี้สะสมเป็นเหตุการณ์ตื้นหลายร้อยครั้ง IEC 61951-2 กำหนดความคาดหวังความทนอ้างอิงสำหรับเซลล์นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์แบบปิดผนึก—อย่างน้อย 500 ไซเคิลชาร์จ-คายภายใต้การทดสอบอ้างอิง—และชุดที่ทนได้ตามระบบนี้ต้องผสานเซลล์ที่จับคู่ เครื่องชาร์จที่พาสายกลับสู่ความพร้อมโดยไม่โอเวอร์ชาร์จ และค่าเผื่อความจุที่ยังผ่านชั่วโมงสำรองตามเกรดเมื่อถึงปลายอายุการใช้งานที่ประกาศ ไม่ใช่แค่วันแรก
ดึงข้อกำหนดทั้งหมดมารวมกันแล้ว โพรไฟล์ก็จำเพาะ: ความพร้อมเกือบเต็มหลายปีในตู้ที่อุ่น ภาระคงที่ต่ำแต่ไม่เป็นศูนย์ ช่วงพลุ่งกระแสสูงเป็นครั้งคราว การถ่ายโอนที่ราบรื่นซึ่งต้องไม่ก่อให้เกิดข้อผิดพลาด และอิสระภาพตามเกรดที่ต้องทนไมโครไซเคิลหลายร้อยครั้ง ตะกั่วกรดแบบปิดผนึกถูกและคุ้นเคย แต่เทอะทะสำหรับแผงกะทัดรัด เกิดซัลเฟตภายใต้ความพร้อมสภาพเป็นบางส่วน และเสียความจุที่ใช้ได้อย่างรวดเร็วในที่หนาว; ลิเธียมเพิ่มวงจรป้องกัน ภาระการจำแนกการขนส่ง และต้นทุนให้กับหน้าที่ที่แทบไม่ต้องการความหนาแน่นพลังงาน NiMH ให้ที่ราบสูง 1.2 V ต่อเซลล์ อิมพีแดนซ์ภายในต่ำสำหรับการถ่ายโอนและช่วงพลุ่งตอนส่ง เคมีน้ำที่ไม่มีแคดเมียมและไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำ และโปรไฟล์การขนส่งทางอากาศที่ง่ายที่สุดในตระกูลชาร์จได้
บทความ B เปลี่ยนหน้าที่นี้เป็นวิธีการกำหนดขนาดและเลือกเคมี รวมถึงงบประมาณพลังงานตอนอยู่นิ่งบวกตอนเตือน และการเลือกขนาดเซลล์กับแรงดันสาย บทความ C พาเดินตามเส้นทางหลักฐาน EN 50131-6, IEC 61951-2 และ IEC 62133-1 ที่ให้ผู้ผลิตแผงประกาศเกรดได้อย่างมั่นใจ
Weijiang Power ผลิตเซลล์และชุด NiMH ที่จับคู่และเชื่อมแล้วสำหรับแผงควบคุมสัญญาณกันขโมยและกันชิงทรัพย์: สาย AA, C และ sub-C ที่กำหนดขนาดตามหน้าที่สำรอง 12 หรือ 24 ชั่วโมงตามเกรดของ EN 50131-6, เซลล์อิมพีแดนซ์ต่ำสำหรับการสลับที่ราบรื่นและช่วงพลุ่งของอุปกรณ์สื่อสาร, โพรไฟล์การชาร์จที่รับรู้อุณหภูมิสำหรับตู้ที่อุ่น, และเอกสาร IEC 61951-2, IEC 62133-1 และ UN 38.3 ส่งกระแสอยู่นิ่งของแผง ภาระเตือนและไซเรน เกรดเป้าหมาย และอุณหภูมิแวดล้อมตู้มาให้เรา แล้วเราจะกำหนดขนาดชุดที่ยังผ่านชั่วโมงสำรองตามเกรดเมื่อถึงปลายอายุ
