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Com fio vs. Sistema de monitoramento de bateria sem fio: o que é melhor?

22/02/2024 17:01:56

O monitoramento remoto da bateria é essencial para suas operações. Sem uma solução de monitoramento confiável, você não pode saber imediatamente quando ocorrem falhas na bateria e acidentes, a menos que tenha uma equipe no local 24 horas por dia, 7 dias por semana. Mesmo assim, você corre o risco de perder problemas de equipamento ou alterações de status que não podem ser detectadas sem os sensores adequados e o sistema de monitoramento de bateria instalados.

Embora os benefícios de usar um sistema de monitoramento remoto de bateria sejam claros, a decisão de usar sensores sem fio ou com fio com o sistema não é tão óbvia. Sensores com e sem fio têm suas vantagens e desvantagens. Conhecer as necessidades específicas da sua aplicação o ajudará a decidir qual opção é a certa para o seu projeto. Aqui estão algumas coisas a considerar:

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Obtenha uma visão completa de ambos os sistemas de monitoramento de bateria

Um sistema de monitoramento remoto da bateria (BMS) é essencial para monitorar a bateria em operação. Um BMS inteligente detectaria o tipo de bateria, tensões, temperatura, capacidade, status de carregamento, consumo de energia, ciclos de carregamento e outras características. Pode aumentar o uso ideal da bateria e diminuir o risco de queda de energia.

No entanto, você só pode aproveitar ao máximo os sistemas de monitoramento de bateria escolhendo a melhor opção entre com e sem fio. Portanto, vamos nos aprofundar na discussão:

Recursos de comunicação com e sem fio.

 

Comunicação com fio

Comunicação sem fio

1. Descrição

Uma comunicação com fio usa cabos para conectar os dispositivos um por um ao controlador mestre.

“Sem fio” significa sem cabos, meios compostos por ondas eletromagnéticas (Ondas EM) ou ondas infravermelhas. Haverá antenas ou sensores em todos os dispositivos sem fio.

2. Velocidade de transmissão

Velocidade de transmissão mais rápida:

RS485: máx. 10 Mbps

Velocidade de transmissão lenta:

ZigBee: máx. 250 kbps;

Taxa de transmissão: 2.400 bps ~ 115.200

3. Confiabilidade

Confiável:

a) Comunicação de alta qualidade;

b) Baixo custo de manutenção;

c) Equilibre a célula da bateria.

Menos confiável:

a) Suscetíveis a interferências externas;

b) Alto custo de manutenção;

c) Desequilíbrio das células da bateria.

4. Segurança

Mais seguro:

Alto nível de segurança de dados

Menos seguro:

Chaves podem quebrar

5. Consumo de energia

Baixo consumo de energia:

RS485: estático é 2-3 mA, máx. 20mA

Alto consumo de energia:

ZigBee: 5ma ~ 55ma

6. Distância

Longa distância:

RS485: Máximo 1200M

Distância limitada:

ZigBee: máx. 100 milhões

O alcance limitado do sinal devido à interferência será muito inferior a 100 m.

7. Nó de rede

RS485: Máx.256

ZigBee: Máx.128

8. Preço

Menos caro:

Mais barato que Zigbee

Mais caro:

Custo do Zigbee IC: x 2~3 RS485

9. Custos de parcelamento

Alto custo de instalação:

Os dispositivos devem estar conectados

Baixo custo de instalação:

Instalação simples, mas a distância de comunicação única é curta

10. Configuração

Endereço fácil de configurar

Complexo para configurar um endereço

Benefícios do BMS com fio

a.Velocidade
Em geral, as redes sem fio são mais lentas que as com fio. Os sinais sem fio podem ser facilmente afetados pelo ambiente circundante, como paredes, pisos e gabinetes da instalação, bem como pela interferência de outros dispositivos eletrônicos. A transmissão de dados sem fio também é sensível à distância: quanto mais longe os sensores estiverem localizados, menor será o desempenho.

b.Confiabilidade
Os sistemas tradicionais de monitoramento de baterias com fio vêm evoluindo e melhorando há décadas. Avanços significativos foram feitos para garantir que sejam extremamente confiáveis. Eles usam conexões físicas diretas e encontram menos interferência em comparação com os sem fio.

c. Balanço da bateria
Sensores com fio podem manter o consumo de energia estável, evitando flutuações causadas por diferentes sinais sem fio. Portanto, eles ajudam a equilibrar a bateria e prolongam a vida útil dos conjuntos de baterias.

d. Rentável
Comparados aos sensores com fio, os sensores sem fio exigem hardware de transmissor sem fio adicional para cada sensor, o que resultará em custos sem fio mais elevados do que as soluções com fio.

e.Manutenção
Os custos de mão-de-obra para manutenção de sensores com fio são normalmente mais baixos do que os de sensores sem fio, uma vez que os primeiros requerem pouca manutenção. Sensores com fio são capazes de monitoramento contínuo ao longo dos anos, reduzindo os custos de identificação e substituição de unidades vencidas ou defeituosas e os custos de detecção de problemas de conectividade.

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Desvantagens do monitoramento com fio

a. Falta de mobilidade
Como a solução de monitoramento com fio é baseada em uma rede física de cabos, há falta de flexibilidade quando é necessário fazer alterações. A redistribuição de cabos costuma ser uma tarefa demorada, dependendo de quantos cabos precisam ser redirecionados e das barreiras entre os pontos de acesso.

b.Custos de instalação
Os custos iniciais de instalação de um sistema de monitoramento com fio podem ser elevados. Os cabos tiveram que passar através de paredes, sob pisos e, em alguns casos, enterrados. Os custos trabalhistas associados a esses projetos podem ser proibitivos e, se um problema for descoberto posteriormente, obter acesso aos cabos será um desafio significativo.

c. Danos no cabo
Existem situações em que a fiação conectada aos sensores pode ser danificada, afrouxada ou desconectada, seja por erro humano ou, na maioria dos casos, por outros trabalhos realizados ao seu redor. Nestes casos raros, danos na fiação podem fazer com que os sensores parem de responder. Conseqüentemente, a fiação pode simplesmente precisar ser reconectada ou, na pior das hipóteses, substituída. Felizmente, o cabeamento Ethernet e RJ11 é barato, especialmente quando apenas uma ou duas linhas estão sendo substituídas.

Benefícios dos sensores de monitoramento sem fio

a.Conforto
Uma das principais vantagens do monitoramento sem fio é a capacidade de colocar sensores onde for necessário, sem passar cabos pelas paredes, pisos e tetos, o que ajuda a reduzir o tempo de instalação, mas requer mais tempo para configuração de endereço de software.

b.Mobilidade
A maioria dos fabricantes de sensores sem fio permite que vários sensores sem fio sejam conectados a um único nó. Além disso, novos nós ou sensores podem ser adicionados à rede existente sem a necessidade de instalação de cabeamento adicional para acomodar a expansão da rede.

A UPS confirmará o projeto numa fase inicial. Normalmente, nenhum sensor adicional é necessário para a rede existente.

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Desvantagens do monitoramento sem fio

a.Reduzir a vida útil da bateria
Os sinais sem fio podem ser afetados por influências externas. O fato de o sinal ser bom ou ruim afetará diretamente o consumo de energia de cada sensor e agravará o efeito do desequilíbrio da bateria.

Sensores sem fio também são sensíveis à distância. Como resultado, sensores de longa distância muitas vezes pioram a vida útil da bateria.

b.Velocidades mais lentas em comparação com o monitoramento com fio
Ao analisar condições em tempo real de equipamentos ou instalações críticas, é importante que os dados sejam transmitidos e disponibilizados o mais rápido possível. Conforme mencionado acima, os sensores sem fio são suscetíveis a maior latência, interferência de sinal e quedas de conexão, o que afetará a Velocidade e a consistência do fluxo de dados, podendo até mesmo perder alarmes importantes e causar acidentes.

c.Complexo para configurar
A configuração de redes de sensores sem fio pode ser um desafio constante à medida que novas variáveis ​​são adicionadas à rede de sensores. É necessário reposicionar os sensores e reimplantar ou reconstruir a rede para manter a taxa de transmissão de dados.

d. Alcance de sinal limitado devido a interferência
A transmissão de dados sem fio é facilitada por radiofrequência (RF), que sempre teve que lidar com uma ampla variedade de obstáculos relacionados a interferências que podem diminuir a intensidade do sinal e a Velocidade de transmissão. Obstáculos como paredes e portas ou outros dispositivos operando na mesma frequência criarão conflitos na transmissão de dados.

A distância entre os sensores e sua central de monitoramento também é um fator limitante. Uma lacuna grande o suficiente ou uma estrutura sólida entre esses dois pontos também pode resultar na degradação dos dados. Por estas razões, muitos operadores são frequentemente forçados a não utilizar todo o potencial dos sensores, reduzindo os intervalos de pesquisa de dados.

e.Manutenção:
Em termos de manutenção, como o sistema de monitoramento de bateria sem fio apresenta maior probabilidade de erros, pode-se esperar maior manutenção.

Conclusão

A missão de um BMS inteligente é detectar a bateria defeituosa e pré-alarmar os usuários para evitar acidentes. Se uma bateria com defeito não puder ser notificada a tempo, não faz sentido monitorar o sistema. Portanto, considerando todas as vantagens e desvantagens, uma solução BMS conectada é a melhor opção.

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