ゼロ電力統合リセット型ラッチングソレノイドバルブ: バッテリ駆動設計

従来のソレノイドバルブがバッテリー電源で動作できない理由

標準的な 24V AC ソレノイド コイルは、 2ワットと8ワット ただオープンであり続けるために。密閉された鉛酸またはリチウムパックでこれを 1 週間連続して実行すると、コイルだけで数か月のリモートサービスに相当するサイズのバッテリーを消耗する可能性があります。これに分散システムの数十のバルブを掛け合わせると、バッテリー電源はオプションのようには見えなくなります。

これは、ほとんどのソレノイド バルブがバッテリー電源にアクセスできないようにする物理的な壁です。従来の連続通電設計では、プランジャーを所定の位置に保持するためだけに定電流が必要で、その電力を遮断するとすぐにデフォルト状態に戻ります。バッテリーは固定された有限量のエネルギーを蓄えるため、バッテリーがどれほど大きくても、24 時間電流が流れると最終的にはバッテリーがパンクしてしまいます。フィールド エンジニアは、バッテリ パックから標準バルブを作動させようとすると、毎回同じ上限に達します。仕様書では良好な稼働時間でも、現場での稼働時間は期待外れです。ラッチングバルブがソレノイドの電力消費をどのようにカットするかを理解すると、なぜその解決策がバッテリーの大型化ではなく、まったく異なる保持メカニズムであるのかがわかります。

ゼロパワー統合リセット型ラッチングソレノイドバルブの内部

ゼロ電力統合リセット タイプ ラッチング ソレノイド バルブは、まさにそのギャップを埋めるために構築されました。連続電流に依存する代わりに、短いパルスを使用してプランジャーを所定の位置に移動し、電気ではなく機械的なラッチがプランジャーをその位置に保持します。状態を変更する必要がある場合にのみ電力が再び流れるため、バルブはその寿命のほとんどを本質的に何も引き出す​​ことなく費やします。

結果として得られる保持力は、 DC 0.05W 以下、AC 0.1W 以下 、使用可能な容量はもちろんのこと、バッテリー自体の自己放電率にもほとんど影響しないほど十分に低い値です。コイルの熱を放散したり、断熱材を摩耗させる熱サイクルが発生したりすることがなくなり、総エネルギー使用量が減少します。 90%以上 同じ仕事をする連続通電バルブとの比較。これが、バッテリー駆動の動作がなぜここで効果的に機能し、他では機能しないのかについての本当の答えです。市場の他のソレノイド バルブでは、これほど低い保持負荷とこれほど低い動作電圧を組み合わせることができず、その組み合わせがなければ、バッテリー電源でバルブを維持することは現実的ではありません。市場にある他のデザインはすべて壁コンセントを必要とするか、稼働時間が月単位ではなく日単位で測定されるかのどちらかです。基礎的な物理学を知りたい読者にとって、ゼロ電力パルスバルブの動作の基礎は、現状のままで詳しく見る価値があります。 ゼロパワーラッチングバルブの全モデル 同じ原理に基づいて構築されています。

バッテリー駆動制御が実際に効果を発揮する場所

バッテリー駆動の制御が重要になるのは、電源ケーブルの配線が現実的でない場合のみであり、そのような現場はほとんどのシステム設計者が予想するよりも多くあります。エーカーの農地に広がる遠隔灌漑地帯、無人環境監視ステーション、現場に配備されたセンサーネットワークはすべて、バッテリーに数日ではなく数ヶ月間使用できるバルブに依存しています。このバルブが電力を供給すると、小さなパネルから得られる毎日の収穫量のはるかに多くがシステムの残りの部分に利用できるため、太陽光発電によるセットアップではさらにメリットが得られます。

このような無人展開で特に現れる 2 番目の利点があります。バッテリーが完全に消耗したか、接続が切断された場合、バルブは、電力が切れたときにどこにいたとしてもフリーズするのではなく、自動的にデフォルトの位置にリセットされます。近くにチェックできる人がいない遠隔地の水道やガス注入システムの場合、自動リセット動作は単なる節電機能ではなく、内蔵のセーフティ ネットとして機能します。ゼロ電力ラッチングバルブを使用した文書化された産業用エネルギー改修では、同じロジックが施設規模で適用されていることが示されており、共有の限られた電力バジェットで動作する数十のバルブには、まさにこの種の予測可能なフェールセーフ動作が必要でした。

バッテリー電源でもドロップイン交換できるように設計

バルブの取り付けが難しい場合は、これは問題になりません。ゼロ電力統合リセットタイプラッチングソレノイドバルブは、標準ユニバーサル配線と DIN43650 インターフェイスを使用しており、ほとんどの既存のソレノイドバルブ設置にすでに設置されているものと同じコネクタレイアウトであるため、交換する際にパネルの再配線やエンクロージャの再設計は必要ありません。

ドライバー電子機器はすでにバルブ本体に組み込まれており、BMC でカプセル化されているため、取り付け、電源供給、またはトラブルシューティングを行うための別個のドライバーボードは必要ありません。バッテリ駆動システムの場合、その詳細は特別な重要性を持ちます。外部ドライバ自体が、電流を引き出す別のコンポーネントであり、バッテリとバルブの間に位置する別の障害点でもあります。これを取り外すと、電力の消耗と配線の問題が解消されます。その結果、真の意味でのプラグアンドプレイが実現します。古いバルブを取り外し、新しいバルブを同じ DIN43650 ソケットに配線すると、その日のうちにシステムがバッテリー電源で稼働し、市場に同じことが言えるコンポーネントは他にありません。このセットアップの背後にある BMC カプセル化された統合ドライバー設計は、次の低電力ビルドにバルブを指定している人にとって、詳しく調べる価値があります。

Alahot によって設計および製造されました

Alahot は、中国におけるラッチング ソレノイド バルブとパルス ソレノイド バルブの技術主導のメーカーとしてこれらのバルブを設計および製造しており、コンポーネントを個別に調達するのではなく、電磁制御、流体設計、ファームウェアを社内で統合しています。このフルスタックのアプローチにより、ハードウェアとソフトウェアがボルトで結合されるのではなく 1 つのシステムとして共同設計され、バッテリー駆動の灌漑システム、閉ループ HVAC 制御、医療機器用の超静音ミニチュア バルブ アセンブリがすでに出荷されています。通常、最初のサンプルは 2 週間以内に出荷され、必要なプログラムについては継続的な最適化が可能です。