فيما يلي مقدمة لنظام إخراج DC 80W المزود بمستشعر حركة يعمل ببطارية LiFePO®:
نظام استشعار الحركة يعمل بالبطارية، بسعة خرج تيار مستمر تبلغ 80 واط، وهو جهاز ذكي يجمع بين الإدراك البيئي وإنتاج الطاقة الكهربائية. يعتمد هذا النظام على بطاريات عالية الأداء (مثل بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم) كمصدر للطاقة. بفضل كثافتها العالية من الطاقة، وعمرها الافتراضي الطويل، وأدائها الممتاز في السلامة، توفر هذه البطاريات ضمانًا موثوقًا للطاقة لضمان تشغيل مستقر للنظام.
يعتمد مستشعر الحركة، باعتباره المكون الأساسي، على تقنية الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR) أو استشعار الموجات الدقيقة أو تقنية الاندماج ثنائي الوضع، مما يُمكّنه من التقاط حركة جسم الإنسان أو الأشياء بدقة. عندما يرصد المستشعر إشارة حركة فعّالة، يُفعّل دائرة التحكم المدمجة بسرعة، ويُفعّل وحدة إخراج الطاقة، ويُنتج طاقة كهربائية ثابتة بقدرة 80 واط، ما يُمكّنه من تشغيل مختلف الأجهزة المتوافقة، مثل وحدات الإضاءة، والمراوح الصغيرة، وشاشات العرض المحمولة، وغيرها.
في التطبيقات العملية، يُظهر هذا النظام مرونةً فائقةً ومزايا توفير الطاقة. على سبيل المثال، في سيناريو الإضاءة الذكية، عند دخول الموظفين إلى منطقة الاستشعار، يُفعّل المستشعر فورًا مصدر طاقة مستمر بقدرة 80 واط، ويُضيء مصابيح LED عالية السطوع لتوفير إضاءة كافية. بعد مغادرة الموظفين، يقطع النظام الطاقة تلقائيًا، مُجنّبًا بذلك هدر الطاقة بفعالية. تُدمج دائرة التحكم الخاصة به وظائف تنظيم الطاقة الذكي، والحماية من التيار الزائد، والجهد الزائد، والقصر الكهربائي، لضمان تشغيل مستقر في البيئات المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، يُسهّل التصميم المعياري التكامل مع مجموعات البطاريات، وأجهزة الاستشعار، وأجهزة التحميل بمواصفات مختلفة، وهو قابل للتطبيق على نطاق واسع في المنازل الذكية، والمراقبة الصناعية، والاستجابة للطوارئ الخارجية، وغيرها من المجالات، مما يُحقق توفيرًا للطاقة عند الطلب، ويُحسّن كفاءة استخدام الطاقة.
تكوين النظام
- بطارية LiFePO : هي مصدر الطاقة للنظام. تتميز بطاريات LiFePO بمزايا مثل كثافة الطاقة العالية، وعمرها الافتراضي الطويل، وأدائها الآمن، ومعدل تفريغها الذاتي المنخفض. لنظام خرج 80 واط، يجب اختيار بطارية بسعة وجهد مناسبين وفقًا لوقت العمل ومتطلبات الحمل المحددة. عادةً، قد يلزم استخدام بطارية بجهد 24 فولت أو 48 فولت، وسعة تتراوح بين عدة وعشرات الأمبير/ساعة.
- مستشعر الحركة يُستخدم مستشعر الحركة لاكتشاف حركة الأجسام في البيئة المحيطة. يمكن أن يكون مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR)، أو مستشعر الموجات الدقيقة، أو كليهما. عندما يستشعر المستشعر حركة، يُرسل إشارة إلى دائرة التحكم لتشغيل خرج طاقة التيار المستمر بقدرة 80 واط.
- دائرة التحكم دائرة التحكم مسؤولة عن تنظيم النظام بأكمله والتحكم فيه. وتشمل وظائف مثل إدارة شحن وتفريغ البطارية، ومعالجة إشارات مستشعر الحركة، وتنظيم طاقة الخرج. تضمن دائرة التحكم التشغيل المستقر للنظام والاستخدام الأمثل لطاقة البطارية.
- محول تيار مستمر - تيار مستمر إذا لم يكن جهد خرج بطارية LiFePO‚„ مساويًا لجهد الدخل المطلوب لحمل 80 واط، يلزم استخدام محول تيار مستمر لتحويل جهد البطارية إلى الجهد المناسب للحمل. يتميز محول التيار المستمر بكفاءة تحويل عالية لتقليل فقد الطاقة.
- وضع الاستعداد عندما لا يرصد مستشعر الحركة أي حركة، يكون النظام في وضع الاستعداد. في هذا الوضع، تراقب دائرة التحكم جهد البطارية وحالة مستشعر الحركة. استهلاك النظام للطاقة منخفض جدًا لتوفير طاقة البطارية.
- وضع التشغيل عندما يستشعر مستشعر الحركة حركة، يُرسل إشارة إلى دائرة التحكم. تُفعّل دائرة التحكم بعد ذلك مُحوّل التيار المستمر (DC-DC) لإخراج طاقة تيار مستمر بقدرة 80 واط لتشغيل جهاز، مثل مصباح أو مروحة. يبقى النظام في وضع التشغيل لفترة زمنية مُحددة، يُمكن ضبطها وفقًا لاحتياجات مُحددة، تتراوح عادةً بين عدة ثوانٍ وعدة دقائق. بعد هذه الفترة، إذا لم يُكتشف أي حركة أخرى، يعود النظام إلى وضع الاستعداد.
- توفير الطاقة يستهلك النظام الطاقة فقط عند استشعار الحركة، مما يوفر الطاقة بفعالية مقارنةً بأنظمة التشغيل المستمر. يُعد هذا النظام مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي لا تتطلب تشغيلًا مستمرًا، مثل أنظمة الإضاءة أو التهوية في الأماكن العامة.
- موثوقية عالية تتميز بطاريات LiFePO™ بسلامة واستقرار ممتازين، كما أن مستشعر الحركة ودائرة التحكم مصممان لضمان موثوقية عالية. يتميز النظام بأكمله بمعدل أعطال منخفض، ويمكنه العمل بثبات لفترة طويلة.
- تطبيق مرن يمكن تركيب النظام وتهيئته بسهولة في بيئات مختلفة. يُستخدم للتحكم في إضاءة الممرات، والسلالم، ومواقف السيارات، وغيرها من الأماكن، بالإضافة إلى تشغيل بعض المعدات الصغيرة التي تتطلب تشغيلًا عند الحركة.
- سعة البطارية والشحن يجب اختيار سعة بطارية LiFePO™ وفقًا لوقت العمل المتوقع ومعدل كشف الحركة. يجب التأكد من أن البطارية قادرة على توفير طاقة كافية لتلبية احتياجات النظام. وفي الوقت نفسه، يجب اتباع طريقة شحن مناسبة لضمان الاستخدام العادي وعمر البطارية الافتراضي.
- حساسية المستشعر ونطاقه يجب ضبط حساسية مستشعر الحركة ونطاق كشفه وفقًا لبيئة التطبيق المحددة. إذا كانت حساسية المستشعر عالية جدًا، فقد يُسبب تشغيلًا خاطئًا؛ وإذا كانت حساسيته منخفضة، فقد يفشل في اكتشاف الحركة. لذلك، من الضروري إجراء اختبارات ميدانية وتعديلات لضمان تشغيله بشكل صحيح.
- توافق التحميل عند اختيار الحمل، يجب التأكد من توافقه مع خرج التيار المستمر ٨٠ واط للنظام. يجب أن يتوافق الجهد والتيار والقدرة المقننة للحمل مع خصائص خرج النظام لتجنب تلف الحمل أو النظام.