Het begrijpen en voorkomen van lampbatterijstoringen

Klep-gereguleerde leadzuur (VRLA) batterijen zijn de ruggengraat van Uninterruptible Power Systems (UPS), waardoor kritieke back-upkracht in noodsituaties biedt. Inzicht in de factoren die leiden tot voortijdige falen van loodzuurbatterij is echter essentieel voor het handhaven van de integriteit van deze standby -energiesystemen. Dit artikel gaat over in de verschillende elementen die de levensduur van VRLA -batterijen beïnvloeden, wat het belang van de juiste batterijverzorging, het gebruik en het onderhoud benadrukt om hun levensduur te verlengen.

Belangrijkste factoren die de levensduur van de batterij beïnvloeden

• Leven in dienst

• Temperatuur

• Overladen

• Onderlading

• Thermische wegloper

• Uitdroging

• Besmetting

• Katalysatoren

Servicevensleven:

Zoals gedefinieerd door IEEE 1881, verwijst de levensduur van de batterijservices naar de duur van de effectieve werking onder specifieke omstandigheden, meestal gemeten door de tijd of het aantal cycli totdat de capaciteit van de batterij daalt tot een bepaald percentage van de initiële nominale capaciteit.

In UPS -systemen (ononderbroken voedingen) worden batterijen over het algemeen in een vlotteringsstatus onderhouden voor het grootste deel van hun levensduur. In deze context verwijst een 'cyclus' naar het proces waarbij de batterij wordt gebruikt (ontladen) en vervolgens hersteld naar volledige lading. Het aantal ontladings- en oplaadcycli dat een batterij van loodzuur kan ondergaan, is eindig. Elke cyclus vermindert de totale levensduur van de batterij enigszins. Daarom is het begrijpen van de waarschijnlijke fietsvereisten op basis van de betrouwbaarheid van het lokale stroomrooster cruciaal tijdens het batterijselectieproces, omdat het het risico op batterijstoring aanzienlijk beïnvloedt.

Temperatuur:

Temperatuur heeft aanzienlijk invloed op hoe goed en hoe lang een batterij werkt. Bij het onderzoeken van de manier waarop temperatuur het falen van loodzuurbatterijen beïnvloedt, is het essentieel inzicht in het verschil tussen omgevingstemperatuur (de temperatuur van de omringende lucht) en de interne temperatuur (de temperatuur van de elektrolyt). Hoewel de omringende lucht of kamertemperatuur de interne temperatuur kan beïnvloeden, gebeurt de verandering niet zo snel. De kamertemperatuur kan bijvoorbeeld overdag veel veranderen, maar de interne temperatuur kan slechts kleine veranderingen zien.

Batterijfabrikanten bevelen vaak een optimale bedrijfstemperatuur aan, meestal rond 25 ° C. Het is vermeldenswaard dat de cijfers over het algemeen verwijzen naar de interne temperatuur. De relatie tussen temperatuur en levensduur van de batterij wordt vaak gekwantificeerd als een 'halfwaardetijd ': voor elke 10 ° C neemt toe boven de optimale 25 ° C, de levensverwachting van de batterij. Het belangrijkste risico met hoge temperaturen is uitdroging, waarbij de elektrolyt van de batterij verdampt. Aan de andere kant kunnen koelere temperaturen de levensduur van de batterij verlengen, maar zijn onmiddellijke beschikbaarheid van energie verminderen.

Overladen:

Overladen verwijst naar het proces van het toepassen van te veel lading op een batterij, wat leidt tot potentiële schade. Dit probleem kan voortkomen uit menselijke fouten, zoals onjuiste laderinstellingen, of van een defecte oplader. In UPS -systemen verandert de laadspanning op basis van de laadfase. Meestal laadt een batterij aanvankelijk op een hogere spanning (bekend als 'bulklading') en handhaaft vervolgens op een lagere spanning (bekend als 'float lading'). Overmatig opladen kan de levensduur van een batterij aanzienlijk verminderen en in ernstige gevallen thermische wegloper veroorzaken. Het is cruciaal voor monitoringsystemen om gebruikers te identificeren en te waarschuwen voor eventuele overladen.

Onderlading:

Onderlading treedt op wanneer een batterij minder spanning ontvangt dan nodig is gedurende een langere periode, waardoor het benodigde laadniveau niet wordt gehandhaafd. Aanhoudend onderliggende een batterij resulteert in een verminderde capaciteit en een kortere levensduur van de batterij. Zowel overladen als onderlading zijn cruciale factoren bij het falen van de batterij. Het moet zorgvuldig worden beheerd om een ​​correcte spanningsvoorraad te garanderen om de gezondheid van de batterij en een lange levensduur te behouden.

Thermische wegloper:

Thermische wegloper vertegenwoordigt een ernstige vorm van falen in loodzuurbatterijen. Wanneer er te veel laadstroom is vanwege een interne korte of onjuiste oplaadinstellingen, verhoogt warmte de weerstand, die op zijn beurt meer warmte genereert, spiraalvormig. Totdat de warmte die in een batterij wordt gegenereerd, zijn capaciteit om af te koelen overschrijden, treedt de thermische wegloper op, waardoor de batterij opdroogt, ontstoken of smelt.

Om dit te bestrijden, bestaan ​​er verschillende strategieën om thermische wegloper bij het begin te detecteren en te voorkomen. Een veelgebruikte methode is temperatuurgecompenseerd opladen. Naarmate de temperatuur stijgt, wordt de laadspanning automatisch verlaagd en stopt het opladen indien nodig opladen. Deze benadering is gebaseerd op temperatuursensoren die op de batterijcellen worden geplaatst om de warmtiveaus te controleren. Hoewel sommige UPS -systemen en externe laders deze functie bieden, zijn de cruciale temperatuursensoren vaak optioneel.

Uitdroging:

Zowel geventileerde als VRLA -batterijen zijn vatbaar voor waterverlies. Deze uitdroging kan leiden tot een verminderde capaciteit en een verminderde levensduur van de batterij, en benadrukt de behoefte aan regelmatige onderhoudscontroles. Geventilaties verliezen continu water door verdamping. Ze zijn ontworpen met zichtbare indicatoren om de elektrolytniveaus te controleren en gemakkelijk water bij te vullen wanneer dat nodig is.

Klep-gereguleerde loodzuur (VRLA) batterijen bevatten veel minder elektrolyt in vergelijking met geventileerde typen, en hun behuizing is meestal niet transparant, waardoor interne inspectie uitdagend is. In het ideale geval zouden in VRLA -batterijen de gassen geproduceerd uit verdamping (waterstof en zuurstof) terug in water binnen de eenheid moeten recombineren. Maar onder omstandigheden van overmatige warmte of druk kan de veiligheidsklep van de VRLA gas verdrijven. Hoewel een zeldzame afgifte normaal en over het algemeen onschadelijk is, is continue gasuitzetting problematisch. Het verlies van gassen leidt tot onomkeerbare uitdroging van de batterij, wat bijdraagt ​​aan waarom VRLA -batterijen over het algemeen een levensduur hebben van ongeveer de helft van die van traditionele overstroomde batterijen (VLA).

Besmetting:

Onzuiverheden binnen de batterij -elektrolyt kunnen de prestaties ernstig beïnvloeden. Regelmatige controles en onderhoud zijn van vitaal belang, met name voor oudere of onjuist onderhouden batterijen, om problemen met besmetting te voorkomen. In klepgereguleerde loodzuur (VRLA) -batterijen is de verontreiniging van de elektrolyt een zeldzaam voorkomen, vaak voortkomend uit fabricagefouten. Besmontingsproblemen komen echter vaker voor bij batterijen van geventileerde loodzuur (VLA), vooral wanneer water periodiek wordt toegevoegd aan de elektrolyt. Het gebruik van onzuiver water, zoals kraanwater in plaats van gedestilleerd water, kan leiden tot verontreiniging. Dergelijke besmetting kan aanzienlijk bijdragen aan het falen van de batterij van de zure batterij en moet ijverig worden vermeden om de batterijprestaties te garanderen.

Katalysatoren :

In VRLA -batterijen kunnen katalysatoren de recombinatie van waterstof en zuurstof aanzienlijk verbeteren, waardoor de effecten van uitdrogen worden verminderd en daardoor de levensduur ervan verlengt. In sommige gevallen kunnen katalysatoren na aankoop worden geïnstalleerd als een extra accessoire en kunnen ze zelfs helpen bij het revitaliseren van een oudere batterij. Het is echter belangrijk om voorzichtig te zijn; Alle veldaanpassingen hebben risico's zoals potentiële menselijke fouten of verontreiniging. Dergelijke wijzigingen mogen alleen worden uitgevoerd door technici met specifieke fabriekstraining om te voorkomen dat het niet in de batterij gaat.

Conclusie

De voortijdige falen van loodzuuraccu's kan grotendeels worden beperkt door een goed begrip, monitoring en onderhoud. Door de tekenen van potentiële problemen te herkennen, zoals overladen, onderlading en thermische wegloper, kan de levensduur van VRLA -batterijen aanzienlijk worden verlengd. Voor degenen die meer informatie en begeleiding zoeken, biedt DFUN Tech uitgebreide inzichten en oplossingen voor het handhaven van de gezondheid en efficiëntie van loodzuurbatterijen. Inzicht in de ingewikkelde balans van fysische en chemische factoren die van invloed zijn op de prestaties van de batterij is cruciaal voor iedereen die op deze kritieke stroomback -upsystemen vertrouwt.