Að skilja og koma í veg fyrir bilun í blý sýru rafhlöðu

Valve-skipulögð blý-sýru (VRLA) rafhlöður eru burðarás órjúfanlegs raforkukerfa (UPS), sem veitir mikilvæga afritunarorku í neyðartilvikum. Hins vegar er það að skilja þá þætti sem leiða til ótímabæra blý sýru rafhlöðu bilun til að viðhalda heiðarleika þessara biðstöðu. Þessi grein kippir sér í hina ýmsu þætti sem hafa áhrif á langlífi VRLA rafhlöður og bendir á mikilvægi réttrar rafhlöðuumönnunar, notkunar og viðhalds til að lengja endingartíma þeirra.

Helstu þættir sem hafa áhrif á endingu rafhlöðunnar

• Þjónustulíf

• Hitastig

• Ofhleðsla

• Undirhleðsla

• Hitauppstreymi

• Ofþornun

• Mengun

• Hvata

Þjónustulíf:

Eins og skilgreint er af IEEE 1881 vísar líftími rafhlöðuþjónustu til lengd virkrar notkunar við sérstakar aðstæður, venjulega mældar með þeim tíma eða fjölda lotna þar til afkastageta rafhlöðunnar lækkar niður í ákveðið hlutfall af upphafsgetu þess.

Í UPS (órjúfanlegum aflgjafa) eru rafhlöður almennt viðhaldið í flothleðsluástandi meirihluta líftíma þeirra. Í þessu samhengi vísar „hringrás“ til ferlisins þar sem rafhlaðan er notuð (útskrifuð) og síðan endurheimt að fullu hleðslu. Fjöldi losunar og hleðslu lotur sem blý-sýru rafhlaða getur gengist undir er endanlegt. Hver lota dregur aðeins úr líftíma rafhlöðunnar. Þess vegna skiptir sköpum að skilja líklegar kröfur um hjólreiðar byggðar á áreiðanleika staðbundins raforkukerfis meðan á vali rafhlöðunnar stendur, þar sem það hefur veruleg áhrif á hættu á bilun rafhlöðu.

Hitastig:

Hitastig hefur verulega áhrif á hversu vel og hversu lengi rafhlaða virkar. Þegar það er kannað hvernig hitastig hefur áhrif á bilun blý sýru rafhlöður er það nauðsynlegt að skilja mismuninn á umhverfishitastigi (hitastigi umhverfis loftsins) og innra hitastigs (hitastig raflausnarinnar). Þó að loft- eða stofuhiti í kring geti haft áhrif á innri hitastigið gerist breytingin ekki eins fljótt. Til dæmis gæti stofuhiti breyst mikið á daginn, en innri hitastigið gæti aðeins séð smávægilegar breytingar.

Rafhlöðuframleiðendur mæla oft með ákjósanlegum rekstrarhita, venjulega um 25 ° C. Þess má geta að tölurnar vísa almennt til innra hitastigsins. Sambandið milli hitastigs og endingartíma rafhlöðunnar er oft magnað sem 'helmingunartími ': fyrir hverja 10 ° C eykst yfir bestu 25 ° C, lífslíkur rafhlöðunnar. Mikilvægasta áhættan með háum hita er ofþornun, þar sem salta rafhlöðunnar gufar upp. Á bakhliðinni gæti kælir hitastig lengt líf rafhlöðunnar en dregið úr strax orkuframboði þess.

Ofhleðsla:

Ofhleðsla vísar til þess að beita of mikilli hleðslu á rafhlöðu, sem leiðir til hugsanlegs tjóns. Þetta mál gæti stafað af mistökum manna, eins og rangar hleðslutæki, eða frá biluðum hleðslutæki. Í UPS kerfum breytist hleðsluspennu byggð á hleðslustiginu. Venjulega hleðst rafhlaða upphaflega við hærri spennu (þekkt sem 'magnhleðsla') og viðhalda síðan við lægri spennu (þekkt sem 'flothleðsla'). Óhófleg hleðsla getur dregið verulega úr líftíma rafhlöðu og í alvarlegum tilvikum valdið hitauppstreymi. Það skiptir sköpum fyrir eftirlitskerfi að bera kennsl á og gera notendum viðvart um öll tilvik ofhleðslu.

Undirhleðsla:

Undirhleðsla á sér stað þegar rafhlaðan fær minni spennu en þörf er á í langan tíma og tekst ekki að viðhalda nauðsynlegu hleðslustigi. Viðvarandi undirhleðsla rafhlöðu leiðir til minnkaðrar getu og styttri endingu rafhlöðunnar. Bæði ofhleðsla og undirhleðsla eru mikilvægir þættir í bilun í rafhlöðu. Það ætti að stjórna vandlega að tryggja rétt spennuframboð til að viðhalda heilsu rafhlöðunnar og langlífi.

Hitauppstreymi:

Hitauppstreymi táknar alvarlegt form bilunar í blý sýru rafhlöðum. Þegar það er of mikill hleðslustraumur vegna innri stuttra eða rangra hleðslustillinga eykur hiti viðnám, sem aftur býr til meiri hita og flækir upp. Þar til hitinn sem myndast innan rafhlöðu fer yfir getu hans til að kólna, á sér stað hitauppstreymi, sem veldur því að rafhlaðan þornar upp, kveikir eða bráðnar.

Til að berjast gegn þessu eru nokkrar aðferðir til til að greina og koma í veg fyrir hitauppstreymi við upphaf þess. Ein víða notuð aðferð er hleðsla hitastigs. Þegar hitastigið hækkar er hleðsluspennan sjálfkrafa minnkuð og að lokum stöðvast hleðsla ef þörf krefur. Þessi aðferð byggir á hitastigskynjara sem eru settir á rafhlöðufrumurnar til að fylgjast með hitastigi. Þó að sum UPS -kerfi og ytri hleðslutæki bjóða upp á þennan eiginleika, oft eru mikilvægir hitastigskynjarar valfrjálsir.

Ofþornun:

Bæði loftræstar og VRLA rafhlöður eru næmar fyrir vatnstapi. Þessi ofþornun getur leitt til minnkaðrar getu og minni endingartíma rafhlöðunnar, þar sem lögð er áhersla á þörfina fyrir reglulega viðhaldseftirlit. Loftræstar rafhlöður missa stöðugt vatn með uppgufun. Þeir eru hannaðir með sýnilegum vísbendingum til að athuga raflausnarmagn og auðveldlega fylla vatn þegar þörf krefur.

Valve-stjórnað blý-sýru (VRLA) rafhlöður innihalda mun minni salta miðað við loftræstar gerðir og hlíf þeirra er venjulega ekki gegnsær, sem gerir innri skoðun krefjandi. Helst, í VRLA rafhlöðum ættu lofttegundirnar framleiddar úr uppgufun (vetni og súrefni) að sameina aftur í vatn innan einingarinnar. Samt, við aðstæður um óhóflegan hita eða þrýsting, gæti öryggisventill VRLA rekinn gas. Þó að sjaldgæf losun sé eðlileg og almennt skaðlaus, er stöðug brottvísun gas er vandmeðfarin. Tap á lofttegundum leiðir til óafturkræfs ofþornunar rafhlöðunnar og stuðlar að því hvers vegna VRLA rafhlöður hafa yfirleitt líftíma um það bil helmingi af hefðbundnum flóð rafhlöður (VLA).

Mengun:

Óheiðarleiki innan raflausnar rafhlöðunnar geta haft veruleg áhrif á afköst. Reglulegt eftirlit og viðhald eru lífsnauðsynleg, sérstaklega fyrir eldri eða óviðeigandi rafhlöður, til að forðast vandamál tengd mengun. Í lokunarstýrðum blý sýru (VRLA) rafhlöðum er mengun salta sjaldgæf tilvik, sem oft stafar af framleiðslu galla. Hins vegar eru mengunaráhyggjur algengari í loftræstum blý sýru (VLA) rafhlöðum, sérstaklega þegar vatni er bætt reglulega við salta. Með því að nota óhreint vatn, eins og kranavatn í stað eimaðs vatns, getur það leitt til mengunar. Slík mengun getur stuðlað verulega að því að leiða sýru rafhlöðu bilun og ætti að forðast af kostgæfni til að tryggja afköst rafhlöðunnar.

Hvata :

Í VRLA rafhlöðum geta hvatar aukið verulega endurröðun vetnis og súrefnis og dregið úr áhrifum þurrkunar og lengir þar með líftíma þess. Í sumum tilvikum er hægt að setja hvata upp eftir kaup sem viðbótar aukabúnað og geta jafnvel hjálpað til við að blása nýju lífi í eldri rafhlöðu. Hins vegar er mikilvægt að halda áfram með varúð; Allar sviðibreytingar hafa áhættu eins og hugsanleg mannleg mistök eða mengun. Aðeins ætti að ráðast í slíkar breytingar af tæknimönnum með sértæka verksmiðjuþjálfun til að koma í veg fyrir að bilun í rafhlöðu.

Niðurstaða

Ótímabært bilun í blý-sýru rafhlöðum er að mestu leyti mildað með réttum skilningi, eftirliti og viðhaldi. Með því að viðurkenna merki um hugsanleg mál eins og ofhleðslu, undirhleðslu og hitauppstreymi er hægt að lengja líf VRLA rafhlöður verulega. Fyrir þá sem leita frekari upplýsinga og leiðbeininga veitir DFUN Tech alhliða innsýn og lausnir til að viðhalda heilsu og skilvirkni blý-sýru rafhlöður. Að skilja flókinn jafnvægi eðlisfræðilegra og efnafræðilegra þátta sem hafa áhrif á afköst rafhlöðunnar skiptir sköpum fyrir alla sem treysta á þessi mikilvægu afritunarkerfi.