Klapiga reguleeritud pliihappeakud (VRLA) on katkematu toitesüsteemide (UPS) selgroog, pakkudes hädaolukordades kriitilist varutoidet. Siiski on nende ooterežiimi toitesüsteemide terviklikkuse säilitamiseks oluline mõista pliiaku enneaegset riket põhjustavaid tegureid. Selles artiklis käsitletakse erinevaid elemente, mis mõjutavad VRLA akude pikaealisust, rõhutades akude õige hooldamise, kasutamise ja hoolduse tähtsust nende kasutusea pikendamiseks.
Peamised aku tööiga mõjutavad tegurid
Kasutusiga
Temperatuur
Ülelaadimine
Alalaadimine
Termiline põgenemine
Dehüdratsioon
Saastumine
Katalüsaatorid
Kasutusiga:
IEEE 1881 definitsiooni kohaselt viitab aku kasutusiga konkreetsetes tingimustes tõhusa töö kestusele, mida tavaliselt mõõdetakse aja või tsüklite arvu järgi, kuni aku võimsus langeb teatud protsendini selle esialgsest nimivõimsusest.
UPS-i (katkematu toiteallika) süsteemides hoitakse akusid tavaliselt suurema osa nende elueast ujuva laetuse olekus. Selles kontekstis viitab tsükkel protsessile, kus akut kasutatakse (tühjenetakse) ja seejärel taastatakse täislaadimine. Pliiaku tühjenemis- ja laadimistsüklite arv on piiratud. Iga tsükkel vähendab veidi aku üldist eluiga. Seetõttu on aku valimisel ülioluline kohaliku elektrivõrgu töökindlusel põhinevate tõenäoliste jalgrattasõiduvajaduste mõistmine, kuna see mõjutab oluliselt aku rikke ohtu.
Temperatuur:
Temperatuur mõjutab oluliselt seda, kui hästi ja kui kaua aku töötab. Uurides, kuidas temperatuur mõjutab pliiakude rikkeid, on oluline mõista erinevust ümbritseva õhu temperatuuri (ümbritseva õhu temperatuur) ja sisetemperatuuri (elektrolüüdi temperatuur) vahel. Kuigi ümbritsev õhk või toatemperatuur võib sisetemperatuuri mõjutada, ei toimu muutused nii kiiresti. Näiteks võib toatemperatuur päeva jooksul palju muutuda, kuid sisetemperatuur võib näha vaid väikseid muutusi.
Akutootjad soovitavad sageli optimaalset töötemperatuuri, tavaliselt umbes 25 °C. Väärib märkimist, et arvud viitavad üldiselt sisetemperatuurile. Temperatuuri ja aku tööea vahelist seost kvantifitseeritakse sageli 'poolväärtusajaga': iga 10 °C tõusuga üle optimaalse 25 °C väheneb aku eluiga poole võrra. Kõige olulisem kõrgete temperatuuride oht on dehüdratsioon, kus aku elektrolüüt aurustub. Teisest küljest võivad jahedamad temperatuurid aku eluiga pikendada, kuid vähendada selle kohest energiasaadavust.
Ülelaadimine:
Ülelaadimine viitab aku liiga suure laadimise protsessile, mis võib põhjustada võimalikke kahjustusi. See probleem võib tuleneda inimlikest vigadest (nt valedest laadija seadetest) või valesti töötavast laadijast. UPS-süsteemides muutub laadimispinge laadimisfaasi alusel. Tavaliselt laetakse akut algul kõrgema pingega (tuntud kui „hulgilaadimine”) ja seejärel hoitakse seda madalamal pingel (tuntud kui ujulaeng). Liigne laadimine võib märkimisväärselt lühendada aku eluiga ja rasketel juhtudel põhjustada termilist voolu. Seiresüsteemide jaoks on ülioluline tuvastada kasutajaid ülelaadimise juhtudest ja hoiatada nende eest.
Alalaadimine:
Alalaadimine tekib siis, kui aku saab pikema aja jooksul vähem pinget kui vaja, kuid ei suuda säilitada vajalikku laetuse taset. Aku pidev alalaadimine vähendab võimsust ja lühemat aku kasutusiga. Nii üle- kui ka alalaadimine on aku rikke kriitilised tegurid. Seda tuleks hoolikalt hallata, et tagada õige pingevarustus, et säilitada aku töövõime ja pikaealisus.
Termiline põgenemine:
Termiline jooksmine kujutab endast pliiakude tõsise rikke vormi. Kui laadimisvoolu on sisemise lühise või valede laadimisseadete tõttu liiga palju, suurendab kuumus takistust, mis omakorda tekitab rohkem soojust, spiraalselt ülespoole. Kuni aku sees tekkiv soojus ületab selle jahtumisvõimet, toimub termiline äravoolu, mis põhjustab aku kuivamise, süttimise või sulamise.
Selle vastu võitlemiseks on olemas mitu strateegiat termilise põgenemise tuvastamiseks ja vältimiseks selle alguses. Üks laialdaselt kasutatav meetod on temperatuuriga kompenseeritud laadimine. Temperatuuri tõustes väheneb laadimispinge automaatselt ja vajadusel laadimine peatub. See lähenemisviis tugineb akuelementidele asetatud temperatuurianduritele, et jälgida kuumuse taset. Kuigi mõned UPS-süsteemid ja välised laadijad pakuvad seda funktsiooni, on olulised temperatuuriandurid sageli valikulised.
Dehüdratsioon:
Nii ventileeritud kui ka VRLA akud on vastuvõtlikud veekadudele. Selline dehüdratsioon võib kaasa tuua võimsuse ja aku eluea vähenemise, mis rõhutab regulaarsete hoolduskontrollide vajadust. Ventilatsiooniga akud kaotavad aurustumisel pidevalt vett. Need on kavandatud nähtavate indikaatoritega, et kontrollida elektrolüütide taset ja vajadusel hõlpsasti vett täita.
Ventiiliga reguleeritud plii-happeakud (VRLA) sisaldavad palju vähem elektrolüüte võrreldes ventileeritud tüüpidega ja nende korpus ei ole tavaliselt läbipaistev, mistõttu on sisekontroll keeruline. Ideaalis peaksid VRLA akudes aurustumisel tekkivad gaasid (vesinik ja hapnik) seadme sees uuesti veeks ühinema. Kuid liigse kuumuse või rõhu tingimustes võib VRLA kaitseklapp gaasi välja lasta. Kuigi harv vabanemine on normaalne ja üldiselt kahjutu, on pidev gaasi väljutamine problemaatiline. Gaaside kadu põhjustab aku pöördumatut dehüdratsiooni, mis aitab kaasa sellele, miks VRLA akude eluiga on tavaliselt umbes poole väiksem kui traditsioonilistel üleujutatud akudel (VLA).
Saastumine:
Aku elektrolüüdis olevad lisandid võivad jõudlust tõsiselt mõjutada. Regulaarsed kontrollid ja hooldus on saastumisega seotud probleemide vältimiseks üliolulised, eriti vanemate või valesti hooldatud akude puhul. Valve-Regulated Lead Acid (VRLA) akude puhul esineb elektrolüüdi saastumist harva, mis on sageli tingitud tootmisdefektidest. Saasteprobleemid on aga levinumad Vented Lead Acid (VLA) akude puhul, eriti kui elektrolüüdile lisatakse perioodiliselt vett. Ebapuhta vee (nt kraanivee) kasutamine destilleeritud vee asemel võib põhjustada saastumist. Selline saastumine võib oluliselt kaasa aidata pliiaku rikkele ja seda tuleks aku jõudluse tagamiseks hoolikalt vältida.
Katalüsaatorid :
VRLA akudes võivad katalüsaatorid märkimisväärselt tõhustada vesiniku ja hapniku rekombinatsiooni, vähendades kuivamise mõju ja pikendades seeläbi nende eluiga. Mõnel juhul saab katalüsaatoreid paigaldada pärast ostmist lisatarvikuna ja need võivad isegi aidata vanemat akut taaselustada. Siiski on oluline tegutseda ettevaatlikult; mis tahes põllumuudatustega kaasnevad sellised riskid nagu võimalik inimviga või saastumine. Selliseid muudatusi tohivad teha ainult tehases eriväljaõppe saanud tehnikud, et vältida aku sisseminekut.
Järeldus
Pliiakude enneaegset riket saab suures osas leevendada nõuetekohase mõistmise, jälgimise ja hooldusega. Tuvastades võimalike probleemide, nagu ülelaadimine, alalaadimine ja termiline äravoolu märke, saab VRLA akude eluiga oluliselt pikendada. Neile, kes otsivad lisateavet ja juhiseid, pakub Dfun Tech põhjalikke teadmisi ja lahendusi pliiakude tervise ja tõhususe säilitamiseks. Aku jõudlust mõjutavate füüsikaliste ja keemiliste tegurite keeruka tasakaalu mõistmine on ülioluline igaühe jaoks, kes tugineb nendele kriitilistele toitevarusüsteemidele.
