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스마트 미터에서 배터리가 얼마나 오래 지속됩니까?

1. 소개

고급 유틸리티 네트워크로의 글로벌 전환은 크게 의존합니다. 스마트 미터링 기술 . 이러한 장치는보다 효율적이고 반응이 좋으며 지속 가능한 에너지 시스템을 가능하게하는 데 필수적입니다. 제조업체 및 유틸리티 제공 업체의 경우 이러한 장치의 장기 성능과 신뢰성, 특히 전원 공급원의 신뢰성을 이해하는 것이 가장 중요합니다.

스마트 미터는 무엇입니까?

스마트 미터는 소비자의 에너지 (전기, 가스 또는 물) 소비를 기록하고 모니터링 및 청구 목적 으로이 데이터를 유틸리티 회사에 자동으로 전달하는 고급 전자 장치입니다.

매뉴얼, 현장 판독이 필요한 기존 아날로그 미터와 달리 스마트 미터는 안전한 디지털 커뮤니케이션 기술 (셀룰러, 무선 주파수 또는 전력선 통신 -PLC)을 사용하여 제공합니다. 거의 실시간 데이터 .

스마트 미터의 핵심 기능에는 다음이 포함됩니다.

  • 정확한 측정 : 정해진 간격으로 소비 데이터를 기록합니다 (예 : 15 분 또는 30 분마다).
  • 양방향 커뮤니케이션 : 유틸리티로 데이터를 전송하고 정보 수신 (예 : 소프트웨어 업데이트, 원격 연결/분리 명령).
  • 데이터 로깅 : 내부적으로 사용 기록 저장.
  • 탬퍼 감지 : 미터를 방해하려는 시도에 유틸리티를 경고합니다.
미터 유형 기본 전원 내부 배터리의 역할
전기 스마트 미터 주로 전원 전기 공급 (AC 전력)에서 직접 전원을 공급합니다. 일반적으로 a 백업 전원 정전 중에 필수 기능 (예 : 실시간 시계 -RTC, 데이터 로깅)의 경우.
가스 및 물 스마트 미터 주로만으로 전원을 공급합니다 내부 배터리 . 역할을합니다 메인 전원 측정, 데이터 처리 및 무선 전송을 포함한 모든 미터 기능의 경우.

스마트 미터가 배터리가 필요한 이유는 무엇입니까?

스마트 미터의 배터리의 필요성은 유틸리티 (전기, 가스 또는 물) 및 미터의 특정 설계에 따라 크게 다르지만 핵심 목적은 보장하는 것입니다. 중단없는 기능 및 데이터 무결성 .

1. 독립적 인 작동 (가스 및 물 미터)

가스 및 수도 미터는 일반적으로 지속적인 주 전기 연결이 비현실적이거나 비용이 많이 드는 위치, 종종 야외 또는 지하에 설치됩니다. 이 미터의 경우 배터리가 기본 전원 , 그 수명은 장치의 전체 작동 수명을 지시한다는 것을 의미합니다.

2. 백업 및 데이터 무결성 (전기 미터)

전기 미터는 전기 그리드에서 주요 전력을 끌어 내지 만 여전히 백업 전원 솔루션이 필요합니다. 배터리는 정전시 다음을 보장합니다.

  • 청구 데이터가 보존됩니다. 임계 소비 기록이 유지됩니다.
  • 실시간 시계 (RTC)는 계속됩니다. 미터는 정확한 시간을 유지하며, 이는 관세 전환 및 데이터 간격 로깅에 필수적입니다.
  • "마지막 가스프"신호 : 미터는 전력 손실과 위치를 나타내는 유틸리티 회사에 최종 경고를 보낼 수 있습니다.

3. 높은 펄스 전류 관리

특히 셀룰러 (예 : 좁은 대역 IoT) 또는 무선 주파수 (RF) 통신과 같은 기술을 사용하는 데이터 전송에는 짧은 버스트가 필요합니다. 매우 높은 전류 . 미터가 주로 주로 전원으로 작동하더라도 배터리 또는 배터리의 조합 및 커패시터 (하이브리드 레이어 커패시터/수퍼 커패시터)는 종종 이러한 높은 전력 펄스를 효율적으로 공급하여 내부 구성 요소에 과도한 응력을 방지하고 안정적인 전송을 보장하는 데 사용됩니다.


2. 스마트 미터의 일반적인 배터리 수명

스마트 미터가 유틸리티 제공 업체를위한 비용 효율적이고 신뢰할 수있는 자산이 되려면 전원이 장치의 의무화 된 운영 수명과 일치해야합니다. 결과적으로 스마트 미터 배터리는 표준 소비자 셀이 아닙니다. 그것들은 고도로 전문화 된 구성 요소를 위해 설계되었습니다 극심한 장수와 신뢰성 .

평균 배터리 수명 (예 : 10-20 년)

스마트 미터 배터리의 예상 수명은 야심적이며 일반적으로 10 ~ 20 년 . 이 기간은 종종 미터 자체의 일반적인 서비스 수명 또는 법정 교정 간격과 일치하도록 선택되므로 유틸리티가 단일 계획된 방문에서 전체 장치를 교체 할 수 있습니다.

  • 가스 및 물 미터 : 배터리는 이러한 장치의 기본 전원이므로 일반적으로 최소 운영 수명 10 ~ 15 년 . 20 년 마크에 도달하려면 고급 배터리 관리, 특수 셀 화학 및 고도로 최적화 된 통신 프로토콜이 필요합니다.
  • 전기 미터 (백업) : 주요 전기 미터의 경우 내부 배터리는 지원 실시간 시계 (RTC) 및 비 휘발성 메모리의 경우. 하중이 최소화되고 간헐적이기 때문에이 배터리는 종종 20 년을 초과하는 수명을 가지고 있지만 전체 미터는 종종 그 전에 교체됩니다.

배터리 수명에 영향을 미치는 요인

대상 10에서 20 년까지의 수명을 달성하는 것은 보장되지 않으며 복잡한 설계 선택과 실제 운영 조건의 복잡한 상호 작용에 따라 다릅니다. 우리는 배터리 화학, 환경 및 사용 프로파일의 세 가지 중요한 변수에 중점을 둡니다.

배터리 유형 (리튬 등)

대부분의 장거리 스마트 미터는 사용됩니다 리튬 기반의 1 차 (비 응원 가능) 배터리 매우 높은 에너지 밀도와 낮은 자체 전하율로 인해. 특정 화학은 미터의 수명과 성능을 결정하는 기본 요소입니다.

배터리 화학 주요 이점 펄스 기능 전형적인 목표 수명
리튬 티 오닐 클로라이드 최고 에너지 밀도; 가장 낮은자가 혐의. 낮거나 중간 정도 10 ~ 20 년
이산화 리튬 더 나은 고전류 펄스 기능. 보통 ~ 높음 7 ~ 15 년
잡종 대량 용량과 고용량을 결합하여 통신을 위해 전력 전달을 결합합니다. 매우 높습니다 10 ~ 15 년

환경 조건 (온도, 습도)

배터리는 주변 환경에 매우 민감합니다. 스마트 미터 구성 요소는 강력하게 밀봉되어 있지만 극한 조건은 저하를 가속화하고 성능을 줄입니다.

  • 온도: 높은 주변 온도 배터리 수명을 줄입니다 내부 자체 전하 속도를 높이고 구성 요소 노화를 가속화함으로써. 반대로, 매우 추운 온도는 일시적으로 할 수 있습니다 배터리의 사용 가능한 용량과 전압을 줄입니다 고전류 전송 기간 동안. 온화한 실내 위치에서 미터는 일반적으로 기온이 크게 변동하는 지하실, 다락방 또는 실외 금고에 설치된 것보다 성능이 뛰어납니다.
  • 습도/밀봉 : 현대적인 디자인에는 덜 일반적이지만 미터 씰의 타협으로 인해 수분 유입이 허용되어 배터리의 수명을 단축하고 누출 경로를 도입합니다.

사용 패턴 (데이터 전송 주파수)

유틸리티가 배터리 수명을 초과하는 가장 직접적인 제어는 미터의 사용 패턴, 특히 데이터 전송의 빈도 및 전력을 정의하는 데 있습니다.

  • 전송 부하 : 데이터 전송 (예 : 셀룰러 또는 RF)은 다음과 같습니다 단일 가장 큰 전력 배수 스마트 미터의 배터리에. 매번 소비를 전송하는 미터 4 시간 하나의 전송보다 상당히 적은 에너지를 소비합니다 30 분 .
  • 거리 및 신호 강도 : 미터가 통신 네트워크 게이트웨이 (더 높은 전송 전력이 필요한)에서 멀리 떨어져 있거나 신호가 열악한 경우 (다중 검색이 필요) 고전류 펄스 지속 시간과 주파수가 급격히 증가하여 배터리의 전체 용량이 훨씬 빠르게 고갈됩니다.
  • 기능 활용 : 자주 온 디맨드 판독 값, 원격 밸브 제어 (가스/워터 미터) 또는 고급 보안 모니터링과 같은 전력 집약적 기능을 활성화하면 평균 전류 추첨이 증가하고 미터의 총 운영 수명이 줄어 듭니다.

3. 스마트 미터 배터리가 실패합니다

스마트 미터 배터리는 수십 년 동안 안정적인 작동을 위해 설계되었지만 고장에 영향을 미치지 않습니다. 배터리 감소의 초기 징후를 식별하는 것은 유틸리티와 최종 사용자 모두에게 중요합니다. 사전 교체를 허용하여 미터링 서비스의 완전히 손실을 방지합니다.

성능 및 기능 감소

실패한 배터리는 먼저 전력 집약적 인 기능을 수행하는 미터의 능력을 줄이는 것으로 나타납니다. 미터는 여전히 소비를 측정 할 수 있지만 의사 소통 능력이 저하되기 시작합니다.

  • 간헐적 또는 지연된 데이터 전송 : 이것은 종종 첫 번째 눈에 띄는 신호입니다. 미터는 필요한 빈번한 간격 (예 : 30 분마다)으로 데이터를 보내지 못할 수 있지만 여전히 매일 또는 매주 요약을 보낼 수 있습니다. 감소하는 전압이 더 이상 지원할 수 없기 때문입니다. 고전류 펄스 무선 통신 모듈에 필요합니다.
  • 느린 디스플레이 응답 : 물리적 디스플레이가있는 미터의 경우 배터리가 낮 으면 소비자가 버튼을 사용하여 디스플레이 메뉴를 순환하려고 시도 할 때 화면이 희미 해지거나 산발적으로 플래시 또는 매우 느리게 반응 할 수 있습니다.
  • 백업 기능 실패 (전기 미터) : 전기 미터가 정전을 경험하면 내부 배터리는 시계를 유지하고 데이터를 보존해야합니다. 배터리가 고장 나면 실시간 시계 (RTC) 정전 중에 전력이 복원되면 시간과 관세 오류가 발생합니다.

오류 메시지 또는 경고

현대적인 스마트 미터는 자기 진단이 가능한 정교한 장치입니다. 내부 전압이 지정된 임계 값 아래로 떨어지면 미터가 경고를 생성하도록 프로그래밍됩니다.

  • 낮은 배터리 플래그 : 미터의 내부 펌웨어는 배터리의 충전 상태 및 전압을 모니터링하도록 설계되었습니다. 이것이 임계 수준으로 떨어지면 (예 : $ 15%남은) 내부 "낮은 배터리"플래그 유틸리티 시스템으로 설정되고 전송됩니다. 이것은 계획된 교체품을 트리거하는 의도되고 가장 신뢰할 수있는 방법입니다.
  • 표시 오류 : 미터의 디지털 디스플레이에는 전용 아이콘 (예 : 배터리 실루엣) 또는 명시 적 텍스트 오류 코드 (예 : "Batt Low", "E-32")가 표시 될 수 있습니다.
  • 네트워크 실패 경고 : 저전압이 전송에 직접적인 영향을 미치기 때문에 유틸리티의 통신 시스템은 미터를 다음과 같이 표시 할 수 있습니다. "오프라인" 또는 지속적인 "커뮤니케이션 실패," 더 넓은 네트워크가 기능적이지만.

부정확 한 판독 값

배터리 고장은 주로 통신에 영향을 미치지 만 심각한 경우에는 특히 배터리 전용 장치 (가스 및 물)에서 정확한 측정을 수행하고 기록하는 미터의 능력에 직접 영향을 줄 수 있습니다.

  • 일관되지 않은 데이터 로깅 : 미터의 프로세서 또는 내부 메모리는 중요한 측정주기 동안 전원을 잃거나 브라운 아웃을 경험할 수 있으며 갭 또는 불일치 저장된 소비 데이터에서.
  • 차단 메커니즘 고장 (가스 미터) : 일부 배터리 구동 가스 미터는 설계되었습니다 가스 밸브를 닫습니다 배터리가 상당히 낮거나 완전히 죽을 때, 미지의 사용을 방지합니다. 이로 인해 갑작스런 서비스 중단이 발생하여 미터 교체를위한 비상 방문이 필요합니다.

아래 표는 배터리가 설계 수명의 끝에 가까워 질 때 일반적인 작동 영향을 요약합니다.

배터리 감소의 지표 미터 기능에 대한 전형적인 영향 교체를위한 긴급 수준
간헐적 RF 전송 원격 판독 값 지연 또는 손실; 수동 판독이 필요합니다. 높은 - 유틸리티 운영에 영향을 미칩니다.
저전압 오류 코드 유틸리티 시스템으로 전송 된 내부 깃발; 경고를 표시합니다. 중간 - 계획된 유지 보수가 가능합니다.
느리거나 희미한 디스플레이 소비자는 데이터를 쉽게 읽거나 사용 기록을 확인할 수 없습니다. 낮은 중간 - 소비자 경험에 영향을 미칩니다.
총 의사 소통 손실 미터는 "멍청한"것이며 데이터를 보낼 수 없습니다. 예상 청구가 필요합니다. 중요한 - 수익 보증 위험.
가스 밸브 폐쇄 고객을위한 즉각적인 서비스 중단. 중요 - 비상 파견이 필요합니다.


4. 배터리가 죽으면 어떻게됩니까?

장거리 스마트 미터 배터리의 주요 목적은 서비스 및 데이터 흐름의 연속성을 보장하는 것입니다. 해당 배터리가 완전히 고갈되거나 실패하면 스마트 계량 시스템의 핵심 기능이 심각하게 손상되어 미터를 "지능형"장치에서 간단한 카운터로 다시 이동하거나 더 나쁜 장치는 완전히 작동하지 않는 장치입니다.

원격 독해 기능 상실

죽은 배터리의 가장 즉각적이고 중요한 결과는 미터의 통신 모듈 손실 . 셀룰러, 무선 주파수 (RF) 또는 기타 독점 네트워크를 통한 무선 전송은 중대한 전력 파열이 필요하며, 배터리가 죽거나 치명적으로 낮은 배터리가 제공 할 수 없습니다.

  • 더 이상 자동 데이터가 없습니다 : 미터는 더 이상 사용 데이터를 유틸리티 회사에 자동으로 전송할 수 없습니다. 거의 실시간 모니터링,로드 밸런싱 및 수요 응답 프로그램에 필수적인 규칙적인 데이터 흐름이 즉시 중단됩니다.
  • 침묵은 황금입니다 (미터의 경우 유틸리티에 좋지 않음) : 유틸리티는 미터 상태에 대한 가시성을 상실합니다. 시스템 관리를 손상시키는 일상적인 건강 점검 또는 중요한 경고 (예 : 탬퍼 이벤트, 높은 소비 경고)를받을 수 없습니다.
  • 원격 명령 상실 : 서비스를 원격으로 연결하거나 분리하는 것과 같은 양방향 통신에 의존하는 기능은 불가능합니다.

수동 미터 판독의 잠재적 필요

원격 통신 링크가 끊어지면 유틸리티 회사는 구식이며 비용이 많이 드는 필요성으로 되돌아갑니다. 수동 미터 읽기 .

  • 예상 청구 : 배터리 고장 후 일정 기간 동안 고객은 예상 청구서 역사적 사용 패턴을 기반으로합니다. 이것은 업계 중지 갭 측정이지만 실제 사용량이 최종적으로 기록되면 종종 분쟁이나 대규모 "캐치 업"청구서로 이어집니다.
  • 현장 기술자 파견 : 정확한 청구 및 미터 교체 계획에 필요한 실제 판독 값을 캡처하려면 유틸리티는 현장 기술자를 파견하여 사이트를 물리적으로 방문하고 미터의 디스플레이를 읽고 전체 미터 스왑 아웃 작업 순서를 시작해야합니다. 이것은 비싸고 스마트 그리드의 핵심 이점을 물리칩니다.

유틸리티 회사와의 커뮤니케이션 문제

완전한 배터리 고장은 종종 유틸리티, 특히 배터리 전용 가스 및 물 미터의 일련의 운영 및 재무 문제로 이어집니다.

운영 영향 실패 이유 유틸리티 결과
데이터 무효 무선/셀룰러 모듈에 대한 전원이 없습니다. 추정 청구로의 복귀; 그리드 가시성 상실.
안전 차단이 시작되었습니다 (가스 미터) 시스템은 미지급 사용을 방지하기 위해 배터리가 낮은 배터리의 밸브를 닫도록 프로그래밍됩니다. 응급 서비스 파견; 고객 서비스 문제.
시간 드리프트/RTC 고장 (전기 미터) 중단 동안 실시간 시계에 대한 백업 전원 손실. 부정확 한 사용 시간 (TOU) 청구; 규제 준수 위험.
미터 건강 경고 손실 "마지막 가스프"또는 변조 경보를 전송할 수 없습니다. 기술 위험 증가; 수익 손실 가능성.

요컨대, 죽은 배터리는 고급 인프라를 책임으로 변환합니다. 상당한 운영 비용 (수동 판독, ​​비상 파견)을 도입하고 최종 고객에게 제공되는 서비스 품질 (예상 청구서, 서비스 중단)을 저하시킵니다. 이것은 가능한 가장 높은 배터리 설치의 중요한 중요성을 강조합니다. 디자인 생활 고급 구현 배터리 모니터링 시스템.



5. 스마트 미터 배터리 교체

스마트 미터 배터리의 최종 교체는 수십 년 동안의 디자인 수명에 관계없이 피할 수없는 이벤트입니다. 유틸리티 및 미터 제조업체의 경우이 유지 보수 이벤트는 물류, 기술 및 재정적 고려 사항을 제공합니다. 성공적인 스마트 그리드 배포를 유지하는 데 교체 프로세스에 대한 명확한 이해가 중요합니다.

주택 소유자가 배터리를 교체 할 수 있습니까?

거의 모든 규제 관할 구역에서 주택 소유자는 스마트 미터 배터리를 교체 할 수 없습니다 . 이 제한은 몇 가지 중요한 이유로 마련되었습니다.

  1. 안전 및 인증 : 스마트 미터는 밀봉 된 인증 된 인증 장치가 유틸리티 수준 전원으로 작동하며 가스의 경우 가연성 재료로 작동합니다. 훈련 및 공인 기술자 만 유지 보수를 수행하기 위해 미터 하우징을 개설 할 권한이 있습니다.
  2. 탬퍼 예방 : 내부 구성 요소에 대한 공개 액세스를 허용하면 미터의 보안 프로토콜이 손상되고 에너지 도난 또는 변조의 위험이 증가하여 미터의 공식 인증을 무효화 할 수 있습니다.
  3. 특수 배터리 : The batteries used are highly specialized, high-capacity lithium primary cells (like $\text{LiSOCl}_2$), which require specific handling, disposal procedures, and activation processes that differ significantly from standard consumer batteries.
  4. 데이터 무결성 : 배터리를 교체하려면 전원 전환 중에 미터의 내부 레지스터 및 구성 데이터가 유지되거나 올바르게 백업되도록 특수 장비가 필요합니다.

주택 소유자의 경우 미터가 실패 할 때 필요한 유일한 조치는 유틸리티 제공 업체에 문의하십시오 문제를보고합니다.

배터리 교체에서 유틸리티 회사의 역할

스마트 미터 및 배터리를 모니터링, 관리 및 교체하는 책임은 전적으로 유틸리티 회사 또는 계약 된 계량 서비스 제공 업체 . 이 프로세스는 일반적으로 예측 유지 보수 전략에 의해 관리됩니다.

대본 유틸리티 조치가 필요합니다 주요 목표
계획된 교체 "낮은 배터리"경보 또는 수명 종료 분석을 기반으로 미터 또는 배터리를 교체하도록 기술자에게 예약하십시오. 비용 효율적인 유지 보수; 서비스 중단을 방지하십시오 .
계획되지 않은 교체 (실패) "커뮤니케이션 손실"경보 또는 서비스 손실에 대한 고객 보고서 (예 : 가스 차단) 직후 응급 기술자를 파견하십시오. 즉시 서비스를 복원하십시오. 고객 영업권을 유지하십시오 .
수명 종료 프로그램 배터리를 포함하여 전체 미터 단위를 교체하며, 종종 미터의 법정 인증 또는 교정 간격 (예 : 10-15 년마다)과 일치합니다. 지속적인 규제 준수를 보장하십시오 장기 신뢰성 .

비용 고려 사항

배터리 교체 또는보다 일반적으로 전체 미터 교체 유틸리티 회사의 상당한 운영 지출입니다. 10-20 년 배터리를 사용하는 목표는 총 소유 비용 (TCO) .

  • 현장 방문 최소화 : 가장 비싼 측면은 트럭 롤 비용 (기술자 파견). 단일 현장 방문은 미터 자체보다 비용이 많이들 수 있습니다. 따라서 15 년 동안 지속되며 7 년 배터리에 비해 계획되지 않은 현장 방문을 피하는 배터리는 막대한 비용 절감을 제공합니다.
  • 교체 전략 : 많은 유틸리티가 전체 미터 어셈블리 내부 배터리보다는 대신. 이 전략은 미터의 전자 제품, 씰 및 교정이 10-15 년 후에 수명이 다르다는 사실에 의해 주도됩니다. 전체 장치를 교체하면 완전히 인증 된 고성능 상태로의 복귀가 가능합니다.
  • 고급 모니터링 : 우수한 전압 곡선이있는 배터리에 대한 투자 및 고급 구현 배터리 건강 모니터링 우리가 맞춤형 미터 설계에 통합 한 기능과 같은 기능을 통해 유틸리티는 남은 수명을 정확하게 예측할 수 있습니다. 이를 통해 기술자는 다른 예정된 유지 보수로 배터리 교체를 번들로 만들 수 있으며 전반적인 운영 비용이 크게 줄어 듭니다.


6. 스마트 미터 배터리 수명 확장

스마트 미터 배터리의 작동 수명을 최대화하는 것은 총 소유 비용 (TCO) 유틸리티 제공 업체. 매년 배터리 수명은 매년 값 비싼 현장 유지 보수 방문을 연기함으로써 상당한 비용을 절약합니다. 제조업체는 설계 최적화 및 효과적인 미터 관리를위한 도구를 제공하는 데 중점을 둡니다.

성능 최적화를위한 팁

스마트 미터의 배터리 수명을 연장하는 열쇠는 에너지 예산 관리, 통신에 중점을두고 유휴 기간 동안 전력 소비를 최소화하는 데 있습니다.

  • 공격적인 수면주기 구현 : 배터리 수명의 대부분은 저전력 수면 모드 . 펌웨어를 최적화하여 웨이크 업 시간을 최소화하고 정지 전류를 줄이기 위해 (미터가 "수면"일 때 그려진 전력) 장수를위한 가장 효과적인 설계 향상입니다.
  • 데이터 전송 스케줄링 최적화 : 전송은 가장 높은 전류 드로우 이벤트입니다. 미터가 도달하기 어려운 위치에 배치 된 경우 전송 주파수를 신중하게 관리해야합니다. 30 분마다 소비 데이터를 전송하는 대신 최적화 된 설정은 30 분마다 내부적으로 데이터를 수집하는 것일 수 있지만 집계 된 데이터를 하루에 한두 번 전송합니다 .
  • 지능형 네트워크 등록 : 초기 설정 중 또는 긴 통신 중단 후 미터는 네트워크를 검색하고 등록해야합니다. 이 과정은 매우 전력 집약적 일 수 있습니다. 사용 네트워크 효율적인 통신 프로토콜 (NB-IOT와 같은) 등록 알고리즘 최적화는 필요한 검색력과 시간을 최소화합니다.
  • 커패시터의 현명한 사용 (하이브리드 파워) : 고성능 통합 하이브리드 레이어 커패시터 (HLC) 또는 슈퍼 커패시터 1 차 리튬 배터리와 병행하여 커패시터는 무선 전송의 고전류 요구를 처리 할 수 ​​있습니다. 이로 인해 주요 배터리는 고 펄스 응력으로부터 보호되어 전압 딥을 방지하고 전반적인 수명이 연장됩니다.

미터 건강 모니터링

가장 잘 디자인 된 배터리조차도 결국 실패 할 것입니다. 배터리 유틸리티를 최대화하는 두 번째 기둥은 실패하기 전에 최적의 시간에 교체가 발생하지만 조기에는 교체가 발생하지 않도록 강력한 모니터링을 구현하는 것입니다.

  • 전압 및 온도 모니터링 : 미터의 내부 진단은 배터리 터미널을 지속적으로 추적해야합니다. 전압 그리고 내부 온도 . 갑작스런 전압 감소 또는 고온이 지속되는 것은 임박한 실패 또는 외부 환경 문제의 초기 지표가 될 수 있습니다.
  • 쿨롱 계산 및 용량 추정 : 고급 펌웨어는 알고리즘 (종종 연료 측정이라고 함)을 사용하여 소비 된 충전량을 계산하고 추정합니다. 나머지 유용한 삶 (rul) 배터리의. 이를 통해 유틸리티는 배터리가 몇 년 전에 임계 임계 값에 부딪 칠 때를 예측할 수 있습니다.
  • 알람 임계 값 : 유틸리티는 임계 실패 지점보다 낮은 동적 경고 임계 값을 설정해야합니다. 경고 20% 남은 용량 경보를받는 동안 계획된 비용 효율적인 교체를 허용합니다 5% 남아 있습니다 즉각적인주의가 필요한 비상 사태를 나타냅니다.

아래 표는 고급 모니터링 기능이 비용 절감 및 수명에 어떻게 기여하는지 설명합니다.

모니터링 기능 목적 비용 절감 혜택
나머지 유용한 삶 (rul) Prediction 역사적 사용 및 화학 모델을 기반으로 한 연도는 추정됩니다. 불필요한 조기 교체를 제거하고 자산 수명을 극대화합니다.
높은 펄스 전압 모니터링 고전류 데이터 전송 중 전압 DIP을 측정합니다. 내부 배터리 저하를 감지합니다 ~ 전에 의사 소통이 완전히 실패합니다.
배터리 경보 신호가 낮습니다 용량이 세트 임계 값 아래로 떨어질 때 표준화 된 메시지를 유틸리티에 보냅니다. 고가의 비상 파견을 피하는 계획된 "트럭 롤"을 활성화합니다.
온도 이상 깃발 경고 유틸리티 내부 온도가 작동 범위를 벗어난 경우 유틸리티. 수명을 단축시키는 잘못된 설치 또는 심각한 환경 문제를 식별합니다.


7. 스마트 미터 브랜드 및 배터리 수명

글로벌 스마트 계량 산업에서 몇몇 주요 제조업체는 신뢰성과 장기적인 성능에 대한 명성을 얻었습니다. 특정 제품 사양이 지속적으로 발전하고 있지만,이 브랜드는 강력한 설계 및 최첨단 배터리 기술에 의존하여 10-20 년의 라이프 사이클에 대한 유틸리티 요구를 충족시킵니다.

배터리 수명은 브랜드에 의해서만 결정되는 것이 아니라 구체적으로 미터 모델, 배터리 화학 및 유틸리티의 통신 설정 (예 : 미터가 데이터를보고하도록 설정하는 빈도). 그러나 각 제조업체는 수명을 극대화하기 위해 특정 전략을 사용합니다.

Aclara

Aclara (현재 Hubbell의 일부)는 특히 북미에서 전기, 물 및 가스를위한 통합 솔루션에 중점을 둔 주요 제공 업체입니다.

  • 장수 초점 : Aclara 미터는 종종 강조합니다 네트워크 효율성 배터리 전원을 절약합니다. 그들의 통신 기술은 저전력 작동을 위해 설계되었으며, 고전류 전송 버스트가 지속 시간과 주파수로 최소화되도록합니다.
  • 배터리 전략 : 그들은 고용량, 1 차 리튬 세포를 사용하여 고급 리튬 세포를 사용합니다 전원 관리 통합 회로 (PMICS) 수면 모드에서 미터의 현재 드로우를 세 심하게 제어합니다.

Itron

ITRON은 다양한 포트폴리오로 유명한 글로벌 리더로, 운영 수명을 연장하는 배터리 전원에 전적으로 의존하는 고급 수도 및 가스 미터를 포함합니다.

  • 장수 초점 : Itron 미터는 설계되었습니다 가혹한 환경에서 내구성 , 이는 실외 구덩이 또는 보상에 배치 된 미터에 중요합니다. 밀봉 된 인클로저와 강력한 구성 요소는 배터리를 극한의 온도 및 수분 변동으로부터 보호합니다.
  • 배터리 전략 : 그들은 크게 활용됩니다 하이브리드 파워 솔루션 이는 고용량 리튬 세포와 통합 슈퍼 커패시터를 결합합니다. 이 조합을 사용하면 미터가 1 차 배터리를 과도하게 유도하지 않고 고 펄스 통신 (예 : RF 전송)을 처리하여 전체 시스템 수명을 효과적으로 확장 할 수 있습니다.

랜디스 gyr

랜디스 gyr is one of the largest global players, supplying millions of smart meters, especially electricity meters, which often use batteries for backup functions.

  • 장수 초점 : 그들의 시스템은 사전 그리드 관리 . 전기 계량기는 주전적이지만 가스와 물 미터는 긴 배터리 수명에 최적화되어 있으며 종종 미터의 15-20 년 전체 설계 수명을 목표로합니다.
  • 배터리 전략 : 랜디스 gyr's emphasis is on the 예측 유지 보수 측면. 그들의 미터는 정교한 펌웨어 알고리즘을 통합하여 배터리 건강을 실시간으로 모니터링하여 유틸리티가 배터리가 실제로 사망하기 전에 미터를 계획하고 비 응급 방식으로 교체 할 수 있도록합니다.

엘 스터 (Honeywell)

현재 Honeywell의 일부인 Elster는 배터리 수명이 가장 중요합니다.

  • 장수 초점 : 엘스터의 디자인 철학은 매우 낮은 전력 소비 측정 및 처리 단계에서 기준 전류 드로우를 최소화합니다.
  • 배터리 전략 : 그들은 가능한 가장 낮은 자체 차지 속도로 알려진 프리미엄 등급 배터리를 선택하여 저장된 에너지가 시간이 지남에 따라 내부적으로 손실되지 않고 거의 전적으로 운영 작업을 위해 예약되도록합니다.

아래 표는 이러한 업계 리더들이 사용하는 일반적인 미터 응용 분야의 일반적인 대상 배터리 수명에 대한 일반적인 개요를 제공합니다.

미터 유형/Application 대상 배터리 수명 (연도) 장수를위한 핵심 설계 기능
전기 계량기 (백업) 15-25 년 RTC 모드에서 낮은 정지 전류; 사용 빈도가 매우 낮습니다.
가스 미터 (1 차 전력) 10-15 년 공격적인 수면주기; RF 버스트를위한 하이브리드 전력.
수도계 (1 차 전력) 15-20 년 매우 저전력 측정 기술; 최소 전송 주파수.
원격 디스플레이 장치 (IHD) 크게 다릅니다. 종종 AC 또는 교체 가능한 세포 Main Meter의 장수 초점에는 적용되지 않습니다.

결론

스마트 미터 배터리 수명에 대한 주요 테이크 아웃

스마트 미터 배터리가 얼마나 오래 지속되는지에 대한 질문에는 명확한 답변이 있습니다.이 특수 전원은 장기 자산 , 일반적으로 작동하도록 설계되었습니다 10 ~ 20 년 .

맞춤형 스마트 미터 제조업체로서, 우리는 기술과 운영 분야의 정확한 균형을 통해 수명이 달성된다는 것을 이해합니다.

  1. 화학 문제 : 의존 리튬 티 오닐 클로라이드 고용량 하이브리드 셀은 특히 배터리 전용 가스 및 물 미터의 경우 다중 수단 작동을 달성하는 데 기초가됩니다.
  2. 효율성을위한 설계 : 수명을 연장하는 가장 중요한 요소는 유휴 기간 동안 전력 추첨을 최소화하고 최적화하는 것입니다. 데이터 전송 빈도 전력 출력.
  3. 사전 관리는 핵심입니다. 최고의 배터리는 그 뒤에있는 모니터링 시스템만큼 효과적입니다. 고급 구현 나머지 유용한 삶 (rul) prediction 또한 배터리 경고가 낮을수록 유틸리티 회사는 계획된 교체품을 예약 할 수 있으며 비상장 방문을 최소화하고 중단되지 않은 서비스를 보장 할 수 있습니다.

고효율 하드웨어 및 정교한 배터리 관리 알고리즘의 우선 순위를 결정함으로써 필요한 10-20 년 서비스 수명을 충족 할뿐만 아니라 더 낮은 곳에 기여하는 솔루션을 제공합니다. 총 소유 비용 전 세계에서 유틸리티 제공 업체의 경우.

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