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使用固态电池为传感器供电,提高物联网设备运营效率

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-11  作者:工控网  浏览次数:31
     随着公司使用更多物联网设备,随着运营效率的提高,工业4.0的采用率将继续提高。预计分析师将继续报告工业4.0的快速增长并预测其将达到约。到2024年将达到1,553亿美元。这个互联生态系统的主要好处是能够访问可用于提高运营效率的实时数据。然而,这带来了自己的挑战。所有这些设备都具有需要高效,安全供电的传感器-通常在恶劣的地方。让我们来看看固态电池如何满足这种需求,并为工业4.0中使用的各种传感器提供自主电源-即使是在最困难的环境中也是如此。
传感器
    传感器的技术进步使智能传感器产生实时数据,可以帮助公司:
    连接他们的生产阶段
    优化物流
    优化安全性
    实施预测性维护计划
    然后,这些降低了运营成本,并且都可以带来巨大的整体性能提升。这个新的智能工厂将充满传感器(通常称为终端节点),但如果传感器保持平稳运行或者为它们供电的成本太高,所有的好处都将被取消。
    这些智能传感器需要策略性地放置在设备和机器上以获得数据。这些可能位于难以到达的位置,例如飞机机翼,风力涡轮机叶片,海上钻井和采矿场所。因此,布线通常是不切实际且昂贵的,因此无线充电是必然的,导致使用电池电源的趋势。然而,这不仅引起了对成本的担忧,而且还引起了对所有电池在其短暂寿命结束时处置的环境影响的担忧。
    传统电池包括聚合物或液体电解质,它们限制了它们可以处理的温度和振动,导致潜在的危险泄漏。虽然一些工业圆柱形电池可以在更高的温度下工作,但它们又大又笨重。较小的主纽扣电池工作温度高达125?C,但不可充电。那些,最高工作温度为70?C,对某些工业应用来说太低了。
    幸运的是,就像传感器技术已经发展一样,电池技术和固态电池也应对工业4.0的挑战。虽然锂离子电池含有易燃的有机溶剂以调节阳极和阴极之间的电流,但固态电池则由固体电解质代替,该电解质无毒且不会着火。由于没有聚合物电解质的液体,它们是无泄漏的,因此提高了安全性。除了耐受极端温度外,它们还能抵抗高湿度环境和高振动环境-这是工业4.0中的关键,其中大量机械在工作时会振动。
    固态电池可以扩展,并且具有超小尺寸但具有高密度的潜力-使得它们能够在同一区域中存储两倍于锂离子电池的能量。此外,它们能够有效地存储可从环境中收集的间歇且通常低功率的能量。
    它们可以运行非常多的循环,从而延长电池寿命-有利于降低成本和环境。传统的锂离子电池通常循环500-1000次,而固态电池可循环5000次。公司可以安全地将固态电池安装到他们的物联网设备中,因为他们可以在不需要维护或更换的情况下完成工作长达10年。它们是互联生态系统的“适合和忘记”电源。这在将具有传感器的潜在移动工厂设备安装时是关键-例如,灵活的工厂设计,其中单元以模块化方式配置,其中难以(通常不可能)将传感器连接到电源。该设备可以完成其工作,从而实现更智能的生产和更高的效率。
    随着工业4.0的继续实施,所使用的传感器数量也将增加。虽然它们是成功的关键,但为所有这些传感器供电一直是一项重大挑战。幸运的是,随着电池技术的进步,固态电池现在可以为工业4.0提供“FitandForget”电源。
 
关键词: 工业4.0
 
 
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