In Papier A wurde die geteilte Lebensdauer der Notleuchte ermittelt – jahrelange Warmwasserbereitung, gefolgt von einer ein- bis dreistündigen Entladung, die nicht versagen darf. Papier B verwandelt diese Pflicht in eine Entscheidung über die Zellenauswahl: Es vergleicht Nickel-Metallhydrid (NiMH) mit Nickel-Cadmium (NiCd), ventilregulierter Bleisäure (VRLA) und Lithiumeisenphosphat (LiFePO4), berechnet das Amperestunden-Budget für die Nenndauer und erklärt das Ladedesign, mit dem NiMH die von IEC 60598-2-22 erwartete vierjährige Betriebsdauer erreichen kann.
NiCd hat jahrzehntelang die Notbeleuchtung definiert: Es verträgt Missbrauch, hohe Temperaturen und Überladung und liefert hohen Strom. Seine Probleme sind regulatorischer und elektrochemischer Natur. Cadmium ist ein RoHS-beschränktes Schwermetall, dessen Ausnahmen für Notbeleuchtungen eingeschränkt wurden, was die Hersteller zu dokumentierten cadmiumfreien Designs zwingt; NiCd weist außerdem den Memory-Effekt auf, der die nutzbare Kapazität nach wiederholten flachen Entladungen bei monatlichen Selbsttests verringert, und seine Energiedichte ist die niedrigste der vier. VRLA ist bei größeren Kapazitäten günstig, aber schwer, im Float temperaturempfindlich und – aufgrund der jüngsten chinesischen Notfallvorschriften, die Bleisäure in geschlossenen Armaturen verbieten – zunehmend aus dieser Produktklasse ausgeschlossen. LiFePO4 ist langlebig und leicht, erfordert jedoch Schutzschaltungen, bringt in regulierten Systemen eigene Kapazitätsgrenzen mit sich und erhöht die Stücklistenkosten für ein Gerät, das fast seine gesamte Lebensdauer im Leerlauf verbringt. NiMH entfernt Cadmium, eliminiert den Memory-Effekt, verdoppelt die volumetrische Energie von NiCd ungefähr, behält die intrinsische Sicherheit einer wässrigen Chemie bei und erfordert kein komplexes Managementsystem. Die animierte Scorecard bewertet alle vier anhand der fünf Kriterien, die über den Float-Service entscheiden; Es handelt sich um einen qualitativen Ingenieurvergleich.
Das Energieziel ist die LED-Notstromversorgung multipliziert mit der Nenndauer dividiert durch die Effizienz des Treibers und die Nennspannung des Pakets. Ein konformes Paket ist jedoch aus drei Gründen, die für die Notbeleuchtung spezifisch sind, größer als diese reine Zahl. Erstens: End-of-Life-Kapazität: IEC 60598-2-22 verlangt, dass die Armatur ihre Nennlebensdauer nicht nur im Neuzustand, sondern auch nach der angegebenen Lebensdauer (üblicherweise vier Jahre) liefert. Daher beginnt die Konstruktion mit etwa 20–25 Prozent Spielraum gegen Kapazitätsverlust. Zweitens die Temperatur: Ein kalter Flur oder ein kaltes Treppenhaus im Winter reduziert die verfügbare Kapazität, während dieselben Zellen im Sommer eine heiße Decke überstehen müssen – der Akku ist für den kalten Fall dimensioniert und für den heißen Fall ladungsgesteuert. Drittens die minimale Eingangsspannung des LED-Treibers: Während sich das Paket entlädt, sinkt seine Spannung, und das Paket muss den Treiber am Ende der Nenndauer am Ende der Lebensdauer immer noch über dem Dropout halten. Der animierte Rundgang wendet die Kette für eine repräsentative 3-W-3-Stunden-3,6-V-Anpassung an; Die Werte dienen der Veranschaulichung und eine Erklärung verwendet gemessene Treibereffizienz und Zellkurven.
NiMH erreicht eine Lebensdauer von vier Jahren nur, wenn das Ladegerät die Alterung der Chemie berücksichtigt. Der Feind ist die anhaltende Überladung: Sobald eine versiegelte Nickelzelle voll ist, wird durch die Rekombination von Sauerstoff kontinuierlich Strom verbraucht, wodurch Wärme freigesetzt wird, und Wärme beschleunigt den Abbau von Separator und Elektrolyt in einem sich selbst verstärkenden Kreislauf. In Notarmaturen kommen drei disziplinierte Systeme zum Einsatz: ein temperaturkompensierter Rieselstrom, dessen Strom mit steigender Gehäusetemperatur abnimmt; ein Impuls- oder zeitgesteuertes Aufladen, das vollständig aufgeladen wird, dann ruht und in regelmäßigen Abständen erneut auflädt; und -dV/dt-terminiertes schnelles Aufladen nach einem realen Ereignis oder einem vollständigen Selbsttest, gefolgt von einer Phase mit geringem Wartungsaufwand, da EN-Normen ein Aufladen innerhalb von 24 Stunden erfordern. Ein mit dem Zellenstrang verbundener Thermistor sorgt dafür, dass der Regler abschaltet, wenn die Deckenarmatur heiß läuft. Mit diesem Design erreicht die NiMH-Schwimmerlebensdauer bei einer kontrollierten Gehäusetemperatur von 35–40 °C zuverlässig den Vierjahreshorizont; Ohne sie kann keine chemische Auswahl das Produkt retten.
Notfall-LED-Lasten von 1–6 W lassen sich problemlos auf drei bis sechs Serien-NiMH-Zellen (3,6–7,2 V nominal) in den Formaten AA, C oder Sub-C übertragen, wobei die Kapazität aus der Dauerleiter ausgewählt wird. Die Zellen werden zu aufeinander abgestimmten Strängen verschweißt – Kapazitäts- und Innenwiderstands-Binning ist wichtig, da die schwächste Zelle die Spannung am Ende der Lebensdauer einstellt – und mit einem Wärmeschutz und, bei Designs mit höherem Strom, einer rücksetzbaren oder Sicherungsvorrichtung ausgestattet. Ein praktischer Vorteil gegenüber NiCd ergibt sich im Selbsttestmodus: Da NiMH durch wiederholte flache Zyklen keinen Spannungsabfall entwickelt, verringern monatliche Funktionstests nicht zunehmend die scheinbare Kapazität, die der jährliche Vollzeittest misst, wodurch die periodischen Konditionierungszyklen entfallen, die NiCd-Flotten erfordern. Auf der Packungskennzeichnung finden sich Angaben zur chemischen Zusammensetzung, zur Nennkapazität, zum Herstellungsdatum und Hinweise zum Austausch, was für die Anforderungen an die Batterieentnehmbarkeit und die Kennzeichnung im Rahmen der europäischen Batterieverordnung zunehmend von Bedeutung ist.
Notbatterien sind Verschleißteile im Inneren einer Leuchte, die ein Jahrzehnt oder länger halten. Daher verlängert ein herausziehbares, kodiertes Batteriefach für die Werkzeugbeleuchtung die konforme Lebensdauer der Leuchte und steht im Einklang mit den Herstellerverantwortungsregeln, die herausnehmbare, austauschbare Batterien bevorzugen. Die Wahl von NiMH vereinfacht auch die End-of-Life-Story für europäische Käufer: kein Cadmium, etablierte Recyclingwege für Nickel und Transport der UN 3496-Klasse 9 anstelle von Lithiumkontrollen. In Papier C werden die Typtestnachweise dargelegt – Nennentladungsdauer, Umschaltung, Hochtemperaturbeständigkeit, Selbsttestkompatibilität und Zellensicherheit –, die diese Designentscheidungen in eine zertifizierte Leuchte umwandeln.
Weijiang Machtliefert Hochtemperatur-NiMH-Zellen und passende geschweißte Stränge für unabhängige Notleuchten mit einer Lebensdauer von 1 bis 3 Stunden, mit Empfehlungen zur Erhaltungsladung, die auf Decken-Umgebungsprofile abgestimmt sind, Unterstützung für das Design herausnehmbarer Pakete und Dokumentation zu IEC 61951-2, IEC 62133-1 und UN 38.3. Senden Sie uns Ihre LED-Notstromleistung, die Nenndauer, die Gehäusetemperatur im ungünstigsten Fall und die angestrebte Lebensdauer zu und wir dimensionieren ein cadmiumfreies Paket, das seine Nenndauer im vierten Jahr und nicht nur beim Werkstest erfüllt.
