Mit der zunehmenden Verbreitung des Internets der Dinge (IoT) ermöglichen moderne Zähler nun die Fernübertragung von Daten und Funktionen zur Kostenkontrolle. Diese Zähler benötigen lange Standby-Zeiten und weisen typischerweise einen sehr geringen Stromverbrauch auf; Leistungsspitzen treten nur beim Hochladen von Daten oder beim Empfang von Steuersignalen auf.
Für dieses Anwendungsszenario werden üblicherweise Lithium-Thionylchlorid-Einwegbatterien (Li-SOCl₂) eingesetzt. Diese Batterien zeichnen sich durch eine hohe Spannung von 3,6 V, einen breiten Betriebstemperaturbereich von -60 °C bis +85 °C, eine extrem niedrige Selbstentladungsrate von unter 2 % pro Jahr und eine hohe Energiedichte aus, wodurch sie mehrere Jahre genutzt werden können, bevor ein Austausch erforderlich ist. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Li-SOCl₂-Batterien besonders für Wasser- und Gaszähler.
Zylindrische Li-SOCl2-Batterien werden anhand folgender Parameter nach Kapazitäts- und Leistungstyp kategorisiert:
Energieart
Stromart
Li-SOCl2-Batterien weisen eine hohe und stabile Entladespannung auf, wie die untenstehende Entladekurve zeigt:
Entladekurve der Li-SOCl2-Batterie
Die Grafik zeigt, dass Li-SOCl₂-Batterien selbst bei hoher Spannung plötzlich an Leistung verlieren können. Daher wird die Verwendung der Spannung zur Messung der Restkapazität von Li-SOCl₂-Batterien nicht empfohlen.
Üblicherweise berechnet man die verbleibende Akkulaufzeit anhand der Akkukapazität und des Stromverbrauchs des Geräts und tauscht den Akku aus, wenn seine erwartete Lebensdauer erreicht ist.
Wie bereits erwähnt, benötigt die Kommunikation zwischen Zähler und Plattform eine hohe Leistung. Um Kapazität und Momentanleistung auszugleichen, werden HPC-Kondensatoren typischerweise parallel geschaltet, um die Momentanleistung zu erhöhen. Die hohe Betriebsspannung und Kapazität von Li-SOCl₂-Batterien sowie die hohe Entladefähigkeit der HPC-Kondensatoren ermöglichen es der Batterie, den HPC-Kondensator aufzuladen, der dann hohe Impulsströme (üblicherweise 1–3 A) abgibt.
Terminals mit intermittierendem Stromverbrauch nutzen HPC-Kondensatoren und Lithium-Subenergiebatterien, um den Normalbetrieb unter konstanter Spannung aufrechtzuerhalten. Sie stellen derzeit die optimale Stromversorgung für Umgebungen mit hohen und niedrigen Temperaturen dar.
Veröffentlichungsdatum: 12. Juli 2024
