บท A ของชุดบทความนี้ได้วาดรูปภาระของแบตเตอรี่ภายในเครื่องปลายทางพกพาทางทะเล AIS และ GMDSS ไว้แล้ว: เวลาสแตนด์บายยาวนาน ช่วงพัลส์ส่งสัญญาณกระแสสูงสั้น ๆ และแบตเตอรี่ปฐมภูมิตามข้อกำหนดที่ต้องพร้อมใช้งานทันทีหลังเก็บบนชั้นหลายปี บท B นี้เปลี่ยนจากหลักการไปสู่การคัดเลือกและการออกแบบ มีเป้าหมายที่วิศวกร OEM และผู้จัดซื้ออุปกรณ์ทางทะเล ซึ่งต้องกำหนดสเปกชุดแบตเตอรี่ชาร์จได้และอินเทอร์เฟซการชาร์จสำหรับวิทยุ VHF พกพาประจำวัน บนเรือ หรือฝึกอบรม หรืออุปกรณ์ AIS แบบพกพา โดยต้องไม่ปะปนผลิตภัณฑ์นี้กับแบตเตอรี่สำรองปฐมภูมิแบบปิดผนึกที่มีวันที่กำกับ ซึ่งระบบความปลอดภัยและความทุกข์ทางทะเลทั่วโลก (GMDSS) กำหนดจริง เลขคณิตดิวตีไซเคิล ค่าความจุ และเส้นโค้งแรงดันในบทความนี้เป็นตัวอย่างทางวิศวกรรมที่แก้โจทย์แล้วและระบุชัดว่าเป็น illustrative (เชิงภาพประกอบ); ส่วนการอ้างอิงมาตรฐานและเวลาทำงานยึดจากเอกสารต้นฉบับ และค่าการรับรองจริงของอุปกรณ์ให้เป็นไปตามใบรับรองแบบเสมอ
ข้อเท็จจริง 1. มติ IMO MSC.149(77) และ IEC 61097-12 เลือกขนาดแบตเตอรี่ปฐมภูมิของวิทยุ VHF สองทางประจำเรือชูชีพ ให้ทำงาน 8 ชั่วโมงที่กำลังพิกัดสูงสุดที่ดิวตีไซเคิล 1:9 (ส่ง 6 วินาที รับเหนือเกณฑ์เปิดสเควลช์ 6 วินาที รับต่ำกว่าเกณฑ์ 48 วินาที) แนวทาง MSIS ของสหราชอาณาจักรแนะนำอย่างน้อย 8 ชั่วโมง และควรเป็น 24 ชั่วโมง
ข้อเท็จจริง 2. AIS-SART อยู่ภายใต้ IEC 61097-14 สอดคล้องกับ IMO MSC.246(83) ใช้ข้อแนะนำ ITU-R M.1371 บนช่อง AIS 161.975 MHz และ 162.025 MHz ตัวอย่าง AIS-SART เชิงพาณิชย์ที่เป็นตัวแทนส่งสัญญาณประมาณ 96 ชั่วโมงด้วยลิเธียมปฐมภูมิแบบปิดผนึก ส่วน AIS-MOB ส่วนบุคคลทำงานประมาณ 48 ชั่วโมงที่ 1 W
ข้อเท็จจริง 3. เซลล์ NiMH แบบปิดผนึกเดี่ยวมีแรงดันพิกัด 1.2 V ดังนั้นหกเซลล์อนุกรมให้ 7.2 V แปดเซลล์ให้ 9.6 V ความจุชุดแบตเตอรี่เลือกจากกระแสเฉลี่ยของดิวตีไซเคิลและแรงดันในสภาวะเย็น/สิ้นสุดอายุ ไม่ใช่เพียงกระแสพีกขณะส่ง
ข้อเท็จจริง 4. เซลล์ NiMH ปิดผนึกแบบพกพามีสมรรถนะตาม IEC 61951-2 ความปลอดภัยระบบนิกเกิลตาม IEC 62133-1 การขนส่งตาม UN 3496 ข้อกำหนดพิเศษ IATA A199 ยืนยันว่า NiMH ไม่อยู่ภายใต้ข้อจำกัดสินค้าอันตรายของลิเธียม วิทยุทางทะเลมักปิดผนึก IPX7 (จุ่ม 1 เมตร) ตาม IEC 60529
ข้อเท็จจริง 5. ไม่สามารถทดแทนแบตเตอรี่ลิเธียมปฐมภูมิสำรองที่มีวันที่กำกับตามข้อกำหนดด้วยชุด NiMH ชาร์จได้ ตัวอย่าง Icom BP-234 เป็นชุดลิเธียมปฐมภูมิ 9.0 V/3300 mAh ได้ IPX7 เมื่อใส่เครื่อง และต้องใช้คู่กับ IC-GM1600E จึงเป็นไปตาม GMDSS ส่วน NiMH ปิดผนึกใช้กับวิทยุประจำวัน/บนเรือ/ฝึกอบรมที่อยู่บนแท่นชาร์จ
การตัดสินใจคัดเลือกที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นก่อนการคำนวณความจุใด ๆ: พิจารณาว่าชุดแบตเตอรี่นั้นคืออะไรจริง ๆ อุปกรณ์ฉุกเฉินแบบปิดผนึก—วิทยุ VHF สองทางที่นำลงเรือชูชีพ AIS-SART ที่ติดบนขายึด ไฟบอกตำแหน่ง AIS-MOB บนเสื้อชูชีพ—อยู่ภายใต้มาตรฐานสมรรถนะทางข้อกำหนด และมาพร้อมแบตเตอรี่ลิเธียมปฐมภูมิแบบปิดผนึกที่มีวันที่กำกับ พร้อมซีลกันงัดแงะหรือการปิดผนึกที่ไม่สามารถถอดเปลี่ยนได้ แบตเตอรี่นั้นต้องพร้อมใช้หลังเก็บบนชั้นมากกว่าสองปีสำหรับ VHF และโดยทั่วไปหกถึงแปดปีสำหรับไฟบอกตำแหน่ง AIS ตัวแทน แล้วจึงเปลี่ยนตามวันหมดอายุ ไม่สามารถชาร์จได้ และห้ามขายชุด NiMH ชาร์จได้เป็นสิ่งทดแทน
การใช้งานชาร์จได้ที่ถูกต้องคือทุกอย่างที่อยู่ล้อมรอบอุปกรณ์ปิดผนึกนั้น: วิทยุ VHF พกพาประจำวันบนห้องคุมเรือ บนดาดฟ้า และบนเรือปฏิบัติงาน AIS แบบพกพาที่ใช้ในการรับ-ส่งนักนำร่องและการเทียบท่า กองเรือฝึกอบรม และวิทยุ GMDSS «ชุดครบ» ที่ผู้ผลิตส่งมอบพร้อมชุดแบตเตอรี่ชาร์จได้และแท่นชาร์จนอกเหนือจากแบตเตอรี่ปฐมภูมิแบบปิดผนึก วิทยุเหล่านี้ถูกชาร์จ ฝึกซ้อม หมุนเวียน และใช้ซ้ำทุกวัน และแนวทางประสาน GMDSS สนับสนุนการใช้งานจริงบ่อยครั้งอย่างชัดเจน NiMH ปิดผนึกเหมาะกับบทบาทนี้เพราะทนการหยิบจับหยาบและการคายประจุตื้น ให้การตอบสนองพัลส์ที่ราบและคาดเดาได้ ไม่มีลิเธียมในด้านการขนส่ง และฟื้นตัวหลังสัมผัสความเย็น ซึ่งจะรบกวนเคมีที่มีอิมพีแดนซ์สูงกว่าอย่างมาก ตารางด้านล่างกำหนดขอบเขตนี้ก่อนเริ่มออกแบบ
| อุปกรณ์และบทบาท | เคมีแบตเตอรี่และพื้นฐานการออกแบบ |
|---|---|
| วิทยุ VHF สองทางเรือชูชีพ (หน่วยฉุกเฉินปิดผนึก) | ลิเธียมปฐมภูมิปิดผนึก; ซีลและวันที่; 8 ชั่วโมงที่ 1:9 ตาม MSC.149(77)/IEC 61097-12; เก็บได้หลายปี; ตัวอย่าง Icom BP-234 9.0 V/3300 mAh, IPX7 |
| ไฟบอกตำแหน่ง AIS-SART และ AIS-MOB ตามข้อกำหนด | ลิเธียมปฐมภูมิปิดผนึก; ตัวอย่าง SART ~96 ชั่วโมง MOB ~48 ชั่วโมง; IEC 61097-14, MSC.246(83), ITU-R M.1371; เก็บได้หลายปี |
| วิทยุ VHF พกพาประจำวัน/บนเรือ/ฝึกอบรม | NiMH ปิดผนึกหรือ Li-ion ชาร์จได้; ชาร์จบนแท่น ใช้งานวนรอบและฝึกซ้อม; เลือกขนาดตามชั่วโมงเข้าเวร ไม่ใช่การเก็บหลายปี |
| AIS พกพา/มือถือสำหรับห้องคุมเรือและเรือปฏิบัติงาน | NiMH ปิดผนึกหรือ Li-ion ชาร์จได้; ขณะใช้งานรับไฟจากเรือหรือแท่น; รูปภาระสแตนด์บาย→ส่งเหมือนวิทยุเรือชูชีพ |
| กล่องใส่ถ่านอัลคาไลน์/ถ่านแห้งสำรอง | วิทยุหลายรุ่นรับกล่อง AA ปิดผนึก (เช่น LR6 × 5); เป็นแบตเตอรี่สำรองฉุกเฉินที่มีประโยชน์ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนแบตเตอรี่ปฐมภูมิตามข้อกำหนดที่มีวันที่ |
วิทยุ VHF พกพาใช้กระแสสามระดับที่ต่างกันมาก ขณะส่งต้องจ่ายกระแสเบื้องหลังกำลัง RF—ประมาณ 1 A สำหรับเครื่องพกพา 2 W ตัวแทน—บวกกับภาระลอจิกและเสียง ขณะรับเหนือเกณฑ์เปิดสเควลช์ใช้ประมาณ 120 ถึง 200 mA ส่วนเมื่อสเควลช์ปิด/สแตนด์บายอาจใช้เพียง 20 ถึง 50 mA เฟรมภาระเรือชูชีพของ IEC 61097-12 เป็นแบบจำลองที่สะดวกและอนุรักษ์นิยมสำหรับวิทยุประจำวันเช่นกัน: ส่ง 6 วินาที รับเหนือเกณฑ์ 6 วินาที รับต่ำกว่าเกณฑ์ 48 วินาที ทำซ้ำทุก 60 วินาที กระแสเฉลี่ยของดิวตีไซเคิลคือผลรวมถ่วงน้ำหนักของสภาวะเหล่านี้ในหนึ่งเฟรม:
I_avg = (6 s × I_tx + 6 s × I_rx + 48 s × I_stdby) / 60 s
ด้วยค่าเชิงภาพประกอบที่ส่ง 1.0 A รับเชิงรุก 0.15 A สแตนด์บาย 0.03 A ค่าเฉลี่ยคือ (6 × 1.0 + 6 × 0.15 + 48 × 0.03) / 60 = 8.34 / 60 = 0.139 A หรือประมาณ 139 mA ประจุรวมที่ชุดแบตเตอรี่ต้องส่งมอบคือกระแสเฉลี่ยคูณเป้าหมายเวลาทำงาน เป้าหมายตามข้อกำหนดของ VHF คือ 8 ชั่วโมง และ MSIS ของสหราชอาณาจักรระบุอย่างน้อย 8 ชั่วโมงและควรเป็น 24 ชั่วโมงสำหรับวิทยุเรือชูชีพที่ใช้งาน; ผู้ออกแบบชุดแบตเตอรี่ประจำวันที่รอบคอบจะถือ 24 ชั่วโมงเป็นเป้าหมายที่ต้องการ เพราะวิทยุประจำวันที่อาจไม่ถูกนำกลับแท่นทุกครั้งต้องทนเวรยาว ที่ 139 mA แปดชั่วโมงต้องการประจุรวมประมาณ 1.11 Ah และ 24 ชั่วโมงประมาณ 3.34 Ah นี่คือค่าก่อนการลดเดรต; เซลล์ที่เลือกในขั้นที่ 3 จะมีขนาดใหญ่กว่า
รูปที่ 1 ลำดับคัดเลือกและกำหนดขนาดหกขั้นตอนสำหรับชุดแบตเตอรี่ชาร์จได้ของวิทยุทางทะเลพกพา (ลำดับการออกแบบเชิงภาพประกอบ ไม่ใช่ขั้นตอนของผู้ผลิต)
ก่อนเลือกความจุ ความยาวอนุกรมต้องตรงกับหน้าต่างแรงดันและจุดตัดแรงดันต่ำของวิทยุ เซลล์ NiMH ปิดผนึกมีพิกัด 1.2 V อาจถึงประมาณ 1.42 V เมื่อชาร์จเต็มใหม่ และถือว่าหมดใกล้ 1.0 V วิทยุทางทะเลเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่สร้างขึ้นรอบระดับแรงดันหนึ่งในสองแบบ ระดับ 7.2 V—แรงดันพิกัดเดียวกับชุด Li-ion สองเซลล์ โดย Icom BP-265 เป็นตัวอย่าง Li-ion 7.2 V—สอดคล้องกับ NiMH หกเซลล์อนุกรม; ชุดหกเซลล์เปลี่ยนจากประมาณ 8.5 V เมื่อใหม่ไปเป็นประมาณ 6.0 V เมื่อหมด ระดับ 9 V รวมถึงเครื่องที่แบตเตอรี่ปฐมภูมิตามข้อกำหนดคือ Icom BP-234 9.0 V สอดคล้องกับ NiMH แปดเซลล์อนุกรม เปลี่ยนจากประมาณ 11.4 V ใหม่ไปเป็นประมาณ 8.0 V หมด หลังจากนั้นจะเพิ่มแบรนช์ขนานเพื่อความจุและแบ่งกระแสเท่านั้น ไม่ใช่เพื่อแรงดัน
| รูปแบบ NiMH | แรงดัน พิกัด/ใหม่/หมด | ระดับวิทยุที่เป็นตัวแทน |
|---|---|---|
| 6S (หกอนุกรม) | 7.2 V/8.5 V/6.0 V | วิทยุ VHF พกพาระดับ 7.2 V (ระดับทั่วไปเทียบเท่า Li-ion 2S); จุดตัดต้องต่ำกว่าแรงดันพัลส์ 6S เย็น |
| 8S (แปดอนุกรม) | 9.6 V/11.4 V/8.0 V | วิทยุระดับ 9 V และการทดแทนแบตเตอรี่ปฐมภูมิ 9 V (เช่น ระดับ BP-234 9.0 V) |
| เพิ่มแบรนช์ขนาน (nP) | แรงดันไม่เปลี่ยน; แบ่งปันความจุและกระแสพัลส์ | ใช้ 2P, 3P เพื่อให้ได้ความจุเข้าเวรและลดกระแสพัลส์ต่อเซลล์ครึ่งหนึ่ง |
ผู้ออกแบบชุดแบตเตอรี่ต้องตรวจสอบจุดตัดจริงของวิทยุ ไม่ใช่สมมติ จุดตัดที่สูงเกินไปจะประกาศว่าแบตหมดทั้งที่ยังมีความจุใช้ได้ จุดตัดที่ต่ำเกินไปอาจผลักเซลล์เข้าสู่การคายประจุลึกในช่วงส่งยาวตอนเย็น เซลล์อนุกรมควรจับคู่จากล็อตการผลิตเดียวกัน และควรสร้างชุดแบตเตอรี่ให้เซลล์อ่อนหรือเซลล์กลับขั้วไม่ถูกผลักเข้าสู่การกลับขั้วลึกในช่วงเวรยาว
ประจุรวมในขั้นที่ 1 ไม่ใช่ความจุพิกัดของเซลล์ เพราะชุดแบตเตอรี่ต้องส่งมอบประจุนั้นเมื่อสิ้นสุดอายุ บนดาดฟ้าที่เย็น ภายใต้พัลส์ส่งที่ดึงแรงดันลง และยังมีค่าเผื่อการออกแบบเหลืออยู่ เมื่อใช้สัมประสิทธิ์เชิงภาพประกอบ—ความจุใช้ได้ที่ -20 °C ประมาณ 0.85 จุดพิกัดสิ้นสุดอายุประมาณ 0.85 ค่าเผื่อการออกแบบ 1.15—อัตราส่วนใช้ได้รวมประมาณ 0.63 ดังนั้นเป้าหมาย 8 ชั่วโมงที่ 1.11 Ah ต้องการชุดพิกัดประมาณ 1.8 Ah และเป้าหมาย 24 ชั่วโมงที่ต้องการซึ่ง 3.34 Ah ต้องการประมาณ 5.3 Ah ในทางปฏิบัติ ผู้ออกแบบบรรลุผลด้วยเซลล์ AA กระแสสูงมาตรฐานหรือเซลล์ sub-C/SC ที่ใหญ่กว่า: AA กระแสสูงหกก้อนในอนุกรมเดี่ยว (ประมาณ 2.0 Ah) เกือบจะไม่ผ่านค่า 8 ชั่วโมงหลังลดเดรตความเย็นและสิ้นสุดอายุ ดังนั้น 6S2P AA (ประมาณ 4.0 Ah) จึงเป็นการออกแบบ 8 ชั่วโมงที่สบาย ส่วน 6S3P AA (ประมาณ 6.0 Ah) หรือ 6S2P sub-C/SC ความจุสูงจะผ่านค่า 24 ชั่วโมงที่ต้องการ
| เป้าหมายเวลาทำงาน (เชิงภาพประกอบ) | ประจุรวมที่ 139 mA | พิกัดหลังสัมประสิทธิ์ ~0.63 | ชุดแบตเตอรี่ตัวแทน |
|---|---|---|---|
| 8 ชั่วโมง (ขั้นต่ำตามข้อกำหนด VHF) | ~1.11 Ah | ~1.8 Ah | 6S1P AA กระแสสูงเกือบไม่ผ่าน; 6S2P AA (~4.0 Ah) สบาย |
| 24 ชั่วโมง (ต้องการในการใช้งาน) | ~3.34 Ah | ~5.3 Ah | 6S3P AA (~6.0 Ah) หรือ 6S2P sub-C/SC ความจุสูง |
พัลส์ส่งเป็นเหตุผลที่สองที่ต้องขนาดใหญ่ขึ้น บนสายอนุกรม 1 A 7.2 V เซลล์ AA 2.0 Ah เดี่ยวถูกเรียกร้องประมาณ 0.5 C ในช่วงส่ง; อยู่ในขีดความสามารถของเซลล์กระแสสูง แต่ที่อุณหภูมิต่ำทำให้แรงดันตกอย่างเห็นได้ชัด และจะตกลึกขึ้นในตอนท้ายเวรเมื่อประจุเหลือน้อยอยู่แล้ว ผู้ออกแบบจึงกำหนดเซลล์กระแสสูงอิมพีแดนซ์ต่ำ เพิ่มแบรนช์ขนานเพื่อลดกระแสพัลส์ต่อเซลล์ครึ่งหนึ่ง และตรวจสอบว่าที่ปลายพัลส์เย็นที่สุด สิ้นสุดอายุ แรงดันชุดแบตเตอรี่ยังอยู่เหนือจุดตัดของวิทยุ เส้นโค้งแรงดันเชิงภาพประกอบด้านล่างแสดงชุดแบตเตอรี่ค่อย ๆ ลดลงตลอดเวร 24 ชั่วโมงพร้อมการตกเป็นช่วงตามรอบการส่ง แต่ยังคงอยู่เหนือจุดตัด; เส้นโค้งจริงเป็นลักษณะเฉพาะของวิทยุและเซลล์ และต้องวัด ไม่ใช่สมมติ
รูปที่ 2 แรงดันชุดแบตเตอรี่ตลอดเวร 24 ชั่วโมงพร้อมพัลส์ส่งเป็นช่วง; ชุดแบตเตอรี่เลือกขนาดให้อยู่เหนือจุดตัดในพัลส์เย็นที่สุด สิ้นสุดอายุ (เชิงภาพประกอบ ไม่ใช่ค่าวัดจริง)
กลยุทธ์การชาร์จเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ ไม่ใช่สิ่งที่เพิ่มภายหลัง การตรวจจับการชาร์จเต็มของ NiMH อาศัยแรงดันตก -delta V ที่เป็นลักษณะเฉพาะและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ dT/dt เสริมด้วยตัวจับเวลาความปลอดภัย; สำหรับแท่นทางทะเลที่ความน่าเชื่อถือสำคัญกว่าความเร็ว วิธีที่รอบคอบคือการชาร์จค้างคืน 0.1 C ที่ควบคุม (ประมาณ 14 ถึง 16 ชั่วโมง) แล้วบำรุงรักษาหยด C/20 ถึง C/40 ซึ่งอ่อนโยนพอที่จะให้วิทยุอยู่บนแท่นตลอดเวลาโดยไม่ทำให้เซลล์ร้อนเกิน ควรห้ามชาร์จนอกช่วงประมาณ 0 ถึง 45 °C เพื่อให้ชุดแบตเตอรี่ที่กลับมาจากดาดฟ้าที่เยือกแข็งหรือกล่องเรือที่อุ่นกลับสู่อุณหภูมิห้องก่อนชาร์จ; ชุดแบตเตอรี่มักมีเทอร์มิสเตอร์ให้แท่นบังคับได้ แท่นรับไฟ DC 12 V หรือ 24 V ของเรือผ่านโมดูลชาร์จ ใช้หน้าสัมผัสทนต่อการกัดกร่อนหรือชุบทองซึ่งไม่ติดขัดในอากาศเค็ม และคงการปิดผนึก IPX7 เมื่อใส่วิทยุ
ภายในชุดแบตเตอรี่ เซลล์ใช้แถบเชื่อม ไม่ใช่คลิปสปริง จับคู่เซลล์ ใช้ท่อหดความร้อนและเบาะกันกระแทก เพื่อให้การทดสอบตกและการสั่นของ IEC 60945 และ IEC 61097-12 ไม่ทำให้ขั้วหลุด; ฟิวส์ความร้อนหรืออุปกรณ์ป้องกันรีเซ็ตเองป้องกันลัดวงจรภายนอกและกระแสเกิน ส่วนเคสใช้ปะเก็น ช่องระบายแก๊ส และการยึดเซลล์ที่แน่นหนา เปลือกนอกเหมือนวิทยุเรือชูชีพ: ช่วงทำงาน -20 ถึง +55 °C จุ่มน้ำตามข้อกำหนด IPX7 ของ IEC 60529 (1 เมตร 30 นาที; ตัวอุปกรณ์ฉุกเฉินเอง 1 เมตรอย่างน้อย 5 นาทีตาม IEC 61097-12) ทนสเปรย์เกลือ และใช้งานได้โดยผู้สวมถุงมือชุดแช่น้ำ แต่ละลักษณะถูกกำหนดให้วิทยุประจำวันทำงานเหมือนอุปกรณ์ความปลอดภัยที่มันสนับสนุน
ชุด NiMH ชาร์จได้สำหรับวิทยุทางทะเลประจำวันเดินตามเส้นทางการปฏิบัติตามที่ชัดเจนแต่จำกัดอย่างตั้งใจ ตัวเซลล์เองถูกกำหนดสมรรถนะและขนาดของเซลล์ NiMH ปิดผนึกพกพาโดย IEC 61951-2 และความปลอดภัยของเซลล์และแบตเตอรี่ปิดผนึกที่มีนิกเกิลโดย IEC 62133-1 เคสอุปกรณ์อยู่ภายใต้ IEC 60945 ด้านสิ่งแวดล้อมและ EMC และ IEC 60529 ด้านรหัส IP การขนส่งนั้นตรงไปตรงมา: แบตเตอรี่ NiMH ส่งภายใต้ UN 3496 และข้อกำหนดพิเศษ IATA A199 ปฏิบัติต่อพวกมันว่าอยู่นอกกฎสินค้าอันตรายของลิเธียมโดยต้องป้องกันขั้วไม่ให้ลัดวงจร—เป็นข้อได้เปรียบเชิงปฏิบัติที่ชัดเจนเหนือลิเธียมสำหรับ OEM ที่ส่งวิทยุและอะไหล่ทางอากาศ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ฉุกเฉินตามข้อกำหนดเองมีเครื่องหมายหางเสือ MED ภายใต้ข้อกำหนดอุปกรณ์ทางทะเลของสหภาพยุโรป 2014/90/EU และการอนุมัตินั้นผูกกับอุปกรณ์ปิดผนึกที่สมบูรณ์และแบตเตอรี่ปฐมภูมิที่มีวันที่กำกับ ชุด NiMH ชาร์จได้ไม่ขยายและไม่ทดแทนแหล่งพลังงานฉุกเฉินที่มีเครื่องหมายหางเสือ และต้องไม่ปะปนทั้งสองอย่างในแบบ เขียนข้อมูล หรือการกล่าวอ้างทางการตลาด
| มิติ | การอ้างอิงสำหรับชุด NiMH ชาร์จได้ประจำวัน |
|---|---|
| สมรรถนะและขนาดเซลล์ | IEC 61951-2 (เซลล์ NiMH ปิดผนึกพกพา ทรงกระบอก ปริซึม และกระดุม) |
| ความปลอดภัยเซลล์และแบตเตอรี่ | ความปลอดภัยนิกเกิล IEC 62133-1; การทดสอบขนส่งสอดคล้องแนวปฏิบัติ IEC 62281 |
| สิ่งแวดล้อมและการซึมผ่าน | IEC 60945 สิ่งแวดล้อม/EMC ทางทะเล; IEC 60529 IPX7 (1 เมตร/30 นาที); สเปรย์เกลือ, -20 ถึง +55 °C |
| การขนส่ง | UN 3496; ข้อกำหนดพิเศษ IATA A199—อยู่นอกข้อจำกัดลิเธียม; ป้องกันขั้ว |
| ขอบเขตฉุกเฉินตามข้อกำหนด | เครื่องหมายหางเสือ MED ภายใต้ข้อกำหนด 2014/90/EU คงอยู่กับอุปกรณ์ปิดผนึกและลิเธียมปฐมภูมิที่มีวันที่ ไม่ถูกทดแทนด้วย NiMH |
ไม่ได้ วิทยุ VHF สองทางเรือชูชีพแบบปิดผนึกจำเป็น ตาม IMO MSC.149(77) และ IEC 61097-12 ต้องมีแบตเตอรี่ปฐมภูมิที่มีวันที่กำกับ ซึ่งให้ 8 ชั่วโมงที่ 1:9 หลังเก็บหลายปี โดยปกติเป็นชุดลิเธียมปฐมภูมิปิดผนึก เช่น Icom BP-234 (9.0 V/3300 mAh, IPX7 เมื่อใส่) NiMH ปิดผนึกมีไว้สำหรับวิทยุประจำวัน บนเรือ ฝึกอบรม และชุดครบที่ชาร์จบนแท่นและฝึกซ้อมเป็นประจำ ไม่ใช่แหล่งพลังงานฉุกเฉินแบบปิดผนึกตามข้อกำหนด
จากกระแสเฉลี่ยของดิวตีไซเคิลในเฟรม 60 วินาที: I_avg = (6 × I_tx + 6 × I_rx + 48 × I_standby) / 60 ด้วยกระแสเชิงภาพประกอบ 1.0 A, 0.15 A, 0.03 A จะได้ประมาณ 139 mA คูณด้วยเป้าหมายเวลาทำงาน (8 ชั่วโมง หรือ 24 ชั่วโมงที่ต้องการตาม MSIS สหราชอาณาจักร) แล้วหารด้วยสัมประสิทธิ์รวมของความเย็น สิ้นสุดอายุ และค่าเผื่อการออกแบบ (ประมาณ 0.63 ในตัวอย่างที่แก้แล้ว) ก่อนเลือกการจัดเซลล์มาตรฐาน จะได้พิกัดประมาณ 1.8 Ah สำหรับ 8 ชั่วโมง และ 5.3 Ah สำหรับ 24 ชั่วโมง
เซลล์ NiMH ปิดผนึกแต่ละเซลล์มีพิกัด 1.2 V หกอนุกรมให้ 7.2 V (ใหม่ประมาณ 8.5 V หมด 6.0 V) และเหมาะกับวิทยุพกพาระดับ 7.2 V ซึ่งเป็นระดับพิกัดเดียวกับชุด Li-ion 2S แปดอนุกรมให้ 9.6 V (ใหม่ประมาณ 11.4 V หมด 8.0 V) และเหมาะกับวิทยุระดับ 9 V เช่น ระดับแบตเตอรี่ปฐมภูมิ BP-234 9.0 V เพิ่มแบรนช์ขนานเพื่อความจุและแบ่งกระแสพัลส์เท่านั้น และต้องตรวจสอบจุดตัดแรงดันต่ำของวิทยุเทียบกับแรงดันชุดแบตเตอรี่ในสภาวะเย็น สิ้นสุดอายุ
ได้ แต่ต้องลดเดรตอย่างรู้ตัว ความเย็นทำให้อิมพีแดนซ์ภายในสูงขึ้นและลดความจุใช้ได้และแรงดันปลายพัลส์ ดังนั้นผู้ออกแบบใช้เซลล์กระแสสูงอิมพีแดนซ์ต่ำ ขยายขนาดชุดแบตเตอรี่ เพิ่มแบรนช์ขนานเพื่อลดกระแสพัลส์ต่อเซลล์ และตรวจสอบว่าวิทยุไม่ถึงจุดตัดในช่วงส่งที่เย็นที่สุด สิ้นสุดอายุ ควรชาร์จชุดแบตเตอรี่หลังกลับมาที่ประมาณ 0 ถึง 45 °C ไม่ใช่ขณะยังแข็ง
สำหรับหน้าที่ตามข้อกำหนดไม่ได้ AIS-SART ตาม IEC 61097-14 และ MSC.246(83) ออกแบบให้ส่งประมาณ 96 ชั่วโมง และ AIS-MOB ส่วนบุคคลประมาณ 48 ชั่วโมง หลังเก็บหลายปีโดยไม่ฝึกซ้อม ดังนั้นหน่วยเชิงพาณิชย์จึงใช้ลิเธียมปฐมภูมิปิดผนึก (เช่น McMurdo SmartFind S5A, AMEC PLOMO-500, SAILOR 5052) เคมีชาร์จได้ไม่สามารถรับประกันความพร้อมระดับนั้น; AIS ชาร์จได้จำกัดอยู่ที่ทรานสปอนเดอร์พกพาที่เรือหรือแท่นจ่ายไฟและชาร์จ
ใช้ IEC 61951-2 สำหรับสมรรถนะเซลล์ NiMH ปิดผนึกพกพา, IEC 62133-1 สำหรับความปลอดภัยนิกเกิล, IEC 60945 สำหรับสิ่งแวดล้อม/EMC ทางทะเล, IEC 60529 สำหรับการป้องกัน IPX7, และ UN 3496 กับ IATA A199 สำหรับการขนส่งทางอากาศ (ไม่ถูกจำกัดสินค้าอันตรายลิเธียม) ตัวอุปกรณ์ฉุกเฉินที่สมบูรณ์เองมีเครื่องหมายหางเสือ MED ภายใต้ข้อกำหนด 2014/90/EU; การอนุมัตินั้นไม่ถ่ายโอนไปยังชุดแบตเตอรี่ชาร์จได้
มาตรฐานสมรรถนะและการอ้างอิง: มติ IMO MSC.149(77) และ IEC 61097-12 (วิทยุ VHF สองทางเรือชูชีพ; 8 ชั่วโมงที่ 1:9; อายุเก็บรักษาแบตเตอรี่ปฐมภูมิ); มติ IMO MSC.246(83) และ IEC 61097-14 (AIS-SART); ข้อแนะนำ ITU-R M.1371 (ลักษณะทางเทคนิค AIS, 161.975/162.025 MHz); IEC 61108 (GNSS); IEC 62287 (AIS ติดตั้งบนเรือคลาส A/B); IEC 60945 (สิ่งแวดล้อมและ EMC ของอุปกรณ์นำร่องและวิทยุทางทะเล); IEC 60529 (รหัส IP, IPX7); IEC 61951-2 (เซลล์ NiMH ปิดผนึกพกพา); IEC 62133-1 (ความปลอดภัยเซลล์นิกเกิล); UN 3496 และ IATA A199 (การขนส่ง NiMH); ข้อกำหนด EU 2014/90/EU (อุปกรณ์ทางทะเล เครื่องหมาย MED); MSIS บทที่ 12 ของสหราชอาณาจักร (แนวทางอย่างน้อย 8 ชั่วโมง ควร 24 ชั่วโมง)
ข้อมูลผลิตภัณฑ์ตัวแทนที่ใช้กำหนดขอบเขตเคมี: Icom BP-234 (9.0 V, 3300 mAh, ลิเธียมปฐมภูมิ, IPX7, ใช้กับ IC-GM1600E), Icom BP-265 (Li-ion 7.2 V), Icom BP-291 (กล่อง LR6 AA × 5), McMurdo SmartFind S5A AIS-SART (~96 ชั่วโมง, เก็บหลายปี), AMEC PLOMO-500 AIS-SART, SAILOR 5052 AIS-SART การคำนวณความจุ กระแส และแรงดันทั้งหมดในบทความนี้เป็นตัวอย่างทางวิศวกรรมที่แก้โจทย์แล้วระบุว่า illustrative; ค่าการรับรองจริงของอุปกรณ์เป็นไปตามใบรับรองแบบและเอกสารข้อมูล
Weijiang Power ผลิตชุดแบตเตอรี่ NiMH ปิดผนึกและ Li-ion และแท่นชาร์จสำหรับอุปกรณ์พกพาทางทะเลและอุตสาหกรรมของ OEM รวมถึงชุดแบตเตอรี่ชาร์จได้สำหรับวิทยุ VHF ประจำวันและฝึกอบรม และวิทยุ AIS พกพา เราเลือกขนาดแต่ละชุดจากกระแสเฉลี่ยของดิวตีไซเคิล จับคู่สายอนุกรม 6S หรือ 8S กับหน้าต่างแรงดันของวิทยุ กำหนดเซลล์กระแสสูงสำหรับพัลส์ส่งในสภาวะเย็น และออกแบบแท่นรอบการชาร์จสิ้นสุด -delta V/dT หรือ 0.1 C การปิดผนึก IPX7 และการทนเค็ม ตามเส้นทาง IEC 61951-2, IEC 62133-1 และ UN 3496 (IATA A199) เราไม่ทดแทนแบตเตอรี่ลิเธียมปฐมภูมิฉุกเฉินแบบปิดผนึกที่มีวันที่กำกับซึ่ง GMDSS กำหนด; เราสร้างฮาร์ดแวร์ชาร์จได้ที่ให้ลูกเรือฝึกซ้อมและทำให้กองวิทยุประจำวันทำงานต่อไป โปรดแจ้งย่านความถี่ กำลังส่ง ดิวตีไซเคิล หน้าต่างแรงดัน ช่วงอุณหภูมิ และเป้าหมายเวลาทำงานของวิทยุ แล้วเราจะร่วมกันเลือกขนาดชุดแบตเตอรี่และอินเทอร์เฟซการชาร์จ บท C จะเข้าสู่การทดสอบแบบ การรับรอง และระเบียบการขนส่งที่ชุดแบตเตอรี่ที่สมบูรณ์และอุปกรณ์ต้องผ่าน
