Samenwerking Avnet Abacus en TWTG bespaart miljoenen van slimme meters vanaf de stortplaats
Distributeur helpt TWTG bij het ontwikkelen van geüpgraded draadloos communicatiemodule die geavanceerde batterijtechnologie integreert van Nichicon voor toepassingen voor het automatisch uitlezen van elektriciteitsmeters.
Avnet Abacus, een van Europa’s toonaangevende distributeurs van interconnect, passieve, elektromechanische, voeding, energieopslag, draadloze & sensorproducten heeft de details van hun recente samenwerking onthuld met TWTG, een toonaangevende industriële-IoT-specialist gevestigd in Rotterdam, die helpt om de verwijdering van miljoenen slimme meters. De sleutel tot de samenwerking was de integratie van geavanceerde batterijtechnologie van toonaangevende fabrikant Nichicon in een nieuwe draadloze communicatiemodule.
De levensvatbaarheid van bestaande slimme meters – die oorspronkelijk hun data via 2G/GPRS verstuurden – staat op de tocht de onvermijdelijke vooruitgang van de technologie. Spraak- en datadiensten worden steeds vaker uitgeleverd 3G/4G- en uiteindelijk 5G-netwerken, evenals andere technologieën zoals LPWAN, inclusief LTE Cat-M1, NB-IoT en LoRa. Het afsluiten van oudere netwerktechnologieën vormt een groot probleem voor nutsbedrijven. Het bedreigt de noodzakelijke vervanging van slimme meters – die zouden kunnen eindigen in stortplaats – en hoge kosten om nieuwe meters te installeren.
Eén toonaangevende Europese leverancier die slim gemeten elektriciteit levert aan anderhalf miljoen huishoudens en bedrijven werden met dit probleem geconfronteerd. Het wendde zich tot TWTG om een retrofitmodule te ontwerpen werken met hun geïnstalleerde slimme meters en communiceren met de buitenwereld via de LTE-M.
Een belangrijk pad naar de nieuwe module was het gebruik van de P1-toegangspoort van de slimme meter, die voor verschillende doeleinden werd gebruikt doeleinden van firmware-upgrades tot apparaatbewaking. De poort biedt echter een kleine output van ongeveer 5mA, wat niet genoeg is om via 4G een bericht te versturen. Het ontwerp zou daarom een klein maar krachtig energieopslagapparaat nodig hebben om energie uit de haven te halen, op te slaan en voldoende stroom leveren aan de module om gegevens via LTE-M te verzenden.
Avnet Abacus werd ingeschakeld om het energieopslagapparaat te helpen vinden en ondersteuning te bieden voor de ontwerp van de nieuwe module. Overwogen opties omvatten een supercondensator – maar de lagere energiedichtheid betekende dat het te groot zou zijn geweest voor het vereiste compacte ontwerp. Bovendien was het cruciaal dat de batterij zou 10 tot 15 jaar meegaan en alle uitdagingen van opladen en ontladen aankunnen zonder storing gedurende een langere periode; en het overschrijden van landelijke overheidsvoorschriften, dus de module zou mogelijk in heel Europa kunnen worden ingezet.
Avnet Abacus kwam met de oplossing in de vorm van een innovatieve batterij van Nichicon, die had een batterij ontwikkeld voor gebruik in een styluspen voor een mobiele telefoon voor de consumentenmarkt. Verbinden via Bluetooth, de batterij van de Nichicon SLB-serie kan snel worden opgeladen via draadloos opladen binnen een enkele minuten, en het is gebouwd om duizenden oplaad-/ontlaadcycli mee te gaan. De SLB-batterij was in staat om voldoende lading te verzamelen van de 5mA P1-uitgang om één databericht per dag van stroom te voorzien. Naast de batterij bevatte de prototype-retrofitmodule een geavanceerde multi-mode LPWAN module die LTE Cat-M1, Kyocera-AVX-antenne, Molex-connectoren en een simkaart ondersteunt.
“We waren echt onder de indruk van de steun van het Avnet Abacus-team en hun innovatie oplossing”, zegt Wesley Kerstens, Hardware Lead bij TWTG. “Hun hulp en de selectie van de Met name de batterijtechnologie van Nichicon heeft ons geholpen om op een eenvoudige manier aan alle noodzakelijke vereisten te voldoen en compact pakket.”
Volgens Marc Eichhorn, Product Manager Batterijen bij Avnet Abacus: “Er is een groot potentieel implementeer de technologie uit de SLB-serie van Nichicon in een groot aantal externe apparaten in IoT-toepassingen, of als een potentiële vervanging voor niet-oplaadbare batterijen in productontwerpen van de volgende generatie met behulp van energiewinning uit kleine zonnecellen. Het betekent ook dat de batterij niet langer de levensbeperkende factor is factor van producten.”
Een video over de casestudy is beschikbaar op: www.avnet.com/wps/portal/abacus/manufacturers/m/nichicon/ Meer informatie over de Nichicon-accu vind je op: www.avnet.com/wps/portal/abacus/products/new-products/npi/nichicon-slb-series/