EN
Hvernig á að fylgjast með og viðhalda rafhlöðum í iðnaði
Rafhlöðukerfi í iðnaði eru hrygginn í mörgum mikilvægum rekstri, og rafmagn allt frá varaframleiðslum og gafflabílum til endurnýjanlegrar orku geymslu og framleiðslu búnað. Þessi kerfi eru hönnuð til að veita áreiðanlega orku í langan tíma en árangur þeirra og líftími eru mjög háðir viðeigandi eftirliti og viðhaldi. Án reglubundinnar umönnunar rafhlöðukerfi í iðnaði hægt er að gera ráð fyrir að viðkomandi verði með óvæntum hætti í vinnu og að hann hafi ekki verið með í vinnu. Í þessari handbók er gerð grein fyrir hvernig hægt er að fylgjast með og viðhalda rafhlöðu kerfum í iðnaði með árangursríkum hætti og tryggja að þau séu skilvirk, örugg og endingargóð.
Hvað eru rafhlöðukerfi í iðnaði?
Vinnusambönd eru stórvirkar endurhlaðanlegar rafmagnskerur sem eru hannaðar til þungrar notkunar í atvinnulífinu. Ólíkt litlum rafhlöðum er þeim ætlað að taka á miklum orkuþörfum, tíðlegum hleðslukerfum og harðri umhverfi. Algengar gerðir eru:
- Súrefillsvæði : Hefðbundið og hagkvæmt, oft notað í gaffalbílum, varaofnunarkerfum og neyðarljósi. Þeir þurfa reglulega viðhald en eru áreiðanlegir í stöðugri notkun.
- Lithium-ion batteries : Hægri virkni og lengri endingu, með meiri orkuþéttni. Þeir knýja rafbíla, endurnýjanlegar orkugjafa (eins og sólar- eða vindkerfi) og sjálfvirka véla. Það þarf lítið að halda þeim í stand, en það þarf að fylgjast vel með þeim til að koma í veg fyrir ofhitun.
- Níkel-kadmíum (NiCd) rafhlöður : Endingargóður við öfgafulla hitastig, notaður í flugkerfi, námuvinnslu og hernaðarlegum notkun. Þeir eru þoli en sjaldnar í dag vegna umhverfisvandamála.
Þessi kerfi eru mismunandi í stærð, frá litlum rafhlöðum fyrir verkfæri til stórra banka sem geyma megavattstundir af orku fyrir verksmiðjur. Óháð tegund þurfa öll rafhlöðukerfi í iðnaði að vera með virkan eftirlit og viðhald til að geta staðið sig sem best.
Af hverju þarf að fylgjast með rafhlöðukerfum í iðnaði og viðhalda þeim?
Eftirlit og viðhald eru mikilvæg af þremur meginástæðum:
- Trygging : Vinnsluaðgerðir eru háðar stöðugri orku. Ef rafhlöðun fellur getur það valdið óvæntum stöðvunartíma, framleiðslu seinkað eða gert aðstöðu án varaofnunar í bilinu.
- Öryggi : Ef rafhlöður eru ekki vel viðhaldar getur það valdið ofhitun, leka eða jafnvel sprengingum. Blæsa-sýrubatteríur geta gefið út eiturlyf ef þær eru skemmdar en lítíum-jón-batteríur geta tekið eld ef þær eru ofhlaðnar.
- Kostnaðarsparnaður : Regluleg viðhald lengir líf rafhlöðunnar og minnkar þörf á því að skipta henni oft út. Það kemur einnig í veg fyrir að smá vandamál verði stór viðgerðir og lækka kostnaðinn til lengri tíma litið.
Til dæmis getur geymsla sem byggir á gafflabílum með óviðhaldið blý-sýrubatteríum oft bilað og hægt á að koma á framfæri vörum og hækkaði vinnukostnaður. En ef vel er haldið utan um kerfið verður það í mörg ár og skilar sér sem mest.
Hvernig á að fylgjast með rafhlöðum í iðnaði
Virk eftirlit fylgir eftir heilsu rafhlöðu, greinar vandamál snemma og tryggir sem bestan árangur. Hér eru helstu eftirlitsstefnur:
1. að Upplýsingasöfnun í rauntíma
Nota skynjara og eftirlitsverkfæri til að fylgjast stöðugt með mikilvægum mælikvarða:
- Spenna : Mælir rafmagnsmöguleika rafhlöðunnar. Óeðlileg spenna (of há eða of lág) bendir til vandamála eins og ofhlaða, skemmdir frumur eða lág afkastagetu.
- Hitastig : Of hita flýtir niðurbrot rafhlöðunnar. Tölvur sem eru settar á rafhlöður eða pakka vara við ofhitun sem getur bent á slæma loftræstingu eða innri bilun.
- Núverandi : Fylgist með rafmagnsflæði á meðan hleðsla og losun er. Spár eða lækkanir geta verið merki um vandamál við hleðslutæki, snúru eða rafhlöður.
- Ástand álagningar (SOC) : Sýnir hversu mikið orku rafhlöðunni er nú geymd (t.d. 80% hlaðin). Þetta hjálpar til við að koma í veg fyrir ofurútlosun sem styttir líftíma.
- Heilbrigðisástandið (SOH) : Samanburður á núverandi afli rafhlöðunnar við upphaflega afli hennar. Niðurskurður í SOH (t.d. frá 100% í 70%) þýðir að rafhlöðunin er að eldra og þarf kannski að skipta um fljótlega.
Margir iðnaðar rafhlöðu kerfi innihalda Batteríustjórnunarkerfi (BMS) , innbyggð verkfæri sem safnar og greinar þessar mælikvarða. BMS-kerfi senda viðvörun í gegnum hugbúnað eða viðvörun þegar vandamál koma upp og leyfa fljótlega aðgerðir.
2. Að vera óþolandi. Reglulegar skoðunarferðir
Jafnvel með sjálfvirku eftirliti er nauðsynlegt að skoða efnislega. Skipuleggðu sjónpróf vikulega eða mánaðarlega, eftir því hvernig þau eru notuð:
- Skoðaðu skemmdir : Vinsamlegast athugið hvort rafhlöðubúsin séu sprungað, uppblásin eða leka. Ef um blýasýrubatteríur er að ræða skal athuga hvort það sé ekki roði á endalöndum eða lausum tengingum.
- Grafningur : Gæta þess að loftflæði sé í batteríhúsum eða herbergjum. Slæmur loftræstingur fanga hita, skaða rafhlöðu og auka eldsáhættu.
- Samhæfni hleðslutæki : Gakktu úr skugga um að hleðslutæki henti rafhlöðutýpinu (t.d. lítíum-íon hleðslutæki fyrir lítíum rafhlöður). Með röngum hleðslutæki getur verið of eða of lítið hleðsla.
- Heilsa snúru og tenginga : Skoðaðu hvort snúrarnir eru að slitna og sjá til þess að endir séu þéttir og hreinir. Ef tengingar eru lausar verður mótmæli og hitinn mun hækka og orkan mun hverfa.
3. Að vera óþolandi. Greining gagna og þróunarmeðferð
Upplýsingar eru gagnslausar án greiningar. Notaðu hugbúnað til að fylgjast með þróuninni í gegnum tíðina:
- Hraðaþyngd : Skráðu hversu marga hleðslu-úthreinsunartíma rafhlöðunni líður. Flestir iðnaðar rafhlöður eru gerðar fyrir 1.0005.000 hringrásir; að fara yfir þetta styttir líftíma.
- Afköstabrestur : Fylgstu með hversu mikið orku rafhlöðunni er hægt að geyma samanborið við þegar hún var ný. Stöðug lækkun (t.d. 5% á ári) er eðlileg en hraður lækkunarfall (10% á mánuði) bendir til vandræða.
- Hæfni hleðslu : Mæla hversu mikil orka er geymd við hleðslu. Lág virkni (t.d. 1,5 kWh til að hlaða 1 kWh rafhlöðu) getur þýtt að hleðslutækið sé gallað eða rafhlöðin sé að eldra.
Með því að greina þessar þróun geturðu gert ráð fyrir því hvenær viðhald eða skipting er þörf og komið í veg fyrir óvænt bilun.
Hvernig á að viðhalda rafhlöðum í iðnaði
Viðhaldsvenjur eru mismunandi eftir rafhlöðutegund en þessi almenn skref gilda um flest iðnaðarkerfi:
1. að Stjórnun gjaldtöku
Rétt hleðsla er mikilvægasta viðhaldsskref:
- Forðastu að taka of mikið : Ofhlaða veldur hita og efnafræðilegum niðurbrotum. Notaðu snjalltæki með sjálfvirkum slökkvi þegar rafhlöðunni er fullnægð. Ekki skal láta loðsýrubatteríur hlaða óákveðinn tíma eftir að þær hafa náð 100%.
- Forðastu djúpútrennsli : Ef rafhlöðublöð eru losað undir 20% af þolnum (fyrir blýsýrur) eða 10% (fyrir lítíum-íon) skemmir það frumur með tímanum. Notaðu BMS-viðvörun til að stöðva losun fyrir þessi þröskuld.
- Fjárlagning á réttum kjörum hrađhleðsla veldur hita. Notaðu hæg og stöðuga hleðslu (sem samsvarar við ráðlagða hraða rafhlöðunnar) til að lengja líftíma hennar. Til dæmis virka lítíum-íón rafhlöður oft best með 0,5C hleðslu (hlaða til fulls í 2 klst.).
2. Að vera óþolandi. Hreinsun og mótrun
Skítugar eða rofnar rafhlöður hafa slæm árangur og eru öryggisáhættulegar:
- Hreinar flugstöðvar : Fyrir blýasýrubatteríur minnkar roði (hvít/græn uppbygging) á endalokum leiðni. Hreinsið endarnar mánaðarlega með bekkjasódu og vatni og skolað síðan og þurrkað. Notaðu petroleumsmelli til að koma í veg fyrir að það rofi í framtíðinni.
- Haltu hyljum hreinum : Þurrkaðu yfirborð rafhlöðunnar með þurrum klút til að fjarlægja ryki, óhreinindi eða spillingar. Ekki nota vatn í lítíum-jón rafhlöður þar sem raka getur skemmt innri hluti.
- Skoðaðu innsigli : Ef um er að ræða innsiglaða rafhlöður (eins og flestar lítíum-jónar rafhlöður) skaltu athuga hvort þær séu ekki sprungur eða skemmdar sem geta leitt fyrir raka eða ryki innandyra. Skipta um skemmdar rafhlöður strax.
3. Að vera óþolandi. Hiti og umhverfisstjórnun
Rafhlöður þrífa sig í stöðugum og hóflegum umhverfum.
- Haltu að hitastiginu sé í lagi : Flestir iðnaðar rafhlöður virka best á bilinu 20°C og 25°C (68°F77°F). Forðastu að láta þau vera í miklum hita (yfir 35°C/95°F) eða kulda (undir 0°C/32°F). Notaðu kæliventila eða hita í rafhlöðum ef þörf er á því.
- Forðastu titring og árekstur : Færa rafhlöður örugglega til að koma í veg fyrir að þær skjálfta, sem geta losað tengingar eða skemmt frumur. Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir rafhlöður í ökutækjum eða hreyfanlegum búnaði eins og gafflabílum.
- Stjórna raka : Mikil raka getur valdið roði í blýasýrubatteríum. Notaðu afþurrka í geymslustöðvum rafhlöðu til að halda raka undir 60%.
4. Að vera óþarfur. Hlutfall rafhlöða (fyrir blý-sýrubatteríur)
Blæ-sýrubatteríur geta orðið ójafnvægileg þar sem sumar frumur halda minni hleðslu en aðrar. Samræmingar stjórnað ofhlað einstökustalganir í frumu:
- Hvenær á að jafna : Gerðu þetta fjórðungslega eða þegar spennuúrlit sýna verulegar munir á bilum.
- Hvernig er hægt að jafna : Notaðu hleðslutæki með jöfnunartilfari. Hlaðið rafhlöðuna til fulls og látið þá hlaða hana í 24 klst. Fylgstu vel með hitastigi til að forðast ofhitun.
Ath. Aldrei jafna lítíum-jón eða lokaða blýasýrubatterí, því það getur skemmt þær.
5. Að taka tillit til Skipulag fyrir að skipta út
Jafnvel vel viðhaldir rafhlöður slitna að lokum. Skipulag fyrir skiptingu fyrir bilun:
- Slóð SOH : Skipta um rafhlöður þegar SOH þeirra fellur undir 80% af upphaflegri afköst. Ef um er að ræða mikilvæg kerfi (eins og sjúkrahússtýring) skal skipta um fyrr (á 85%) til að koma í veg fyrir áhættu.
- Afskipti af lotum : Fyrir kerfi með mörgum rafhlöðum (t.d. banka með 10 blý-sýrubatteríum) skal skipta öllum út í einu. Ef gamlar og nýjar rafhlöður eru blandaðar saman er ójöfn hleðsla og nýjar rafhlöður lifa ekki lengur.
- Endurnýjaðu á réttan hátt : Sláðu gömlum rafhlöðum í gegnum viðurkennd endurvinnslufyrirtæki. Blæ-sýrubatteríur eru 90% endurvinnslanlegar og lítíum-íon rafhlöður innihalda verðmæt efni sem hægt er að endurnýta. Margir framleiðendur bjóða upp á endurvinnsluáætlanir.
Aðferð fyrir rafhlöðu
Súrefillsvæði
- Athugaðu rafmagnshlutföllin mánaðarlega (fyrir flóðandi blýasýrumyndir). Bætið destilluðu vatni við ef vatnið er undir plötunum en forðist að fylla of mikið.
- Aldrei losna undir 20% af aflofaflóðinni þar sem það veldur sulfation (uppbygging af blísulfatkristallum sem minnkar aflofaflóð).
- Hreinsaðu endar í viku í kerfum sem eru mikið notaðir (eins og gafflabílar) til að koma í veg fyrir roði.
Lithium-ion batteries
- Forðastu að vera í hita sem er yfir 40°C, þar sem það getur valdið hitaleysi (óstjórnað ofhitun).
- Notaðu aðeins hleðslutæki sem eru samþykkt af framleiðanda til að koma í veg fyrir ofhlaðningu.
- Geymir á köldum, þurrum stað ef ekki er notað í langan tíma, helst við 50% SOC til að draga úr niðurbrotum.
Níkel-kadmíum (NiCd) rafhlöður
- Framkvæma djúphlaðslukerfi fjórðungslega (hlaða til 0% og hlaða síðan að fullu) til að koma í veg fyrir minnisáhrif þar sem rafhlöðunni fer að skortast afköst ef hún er endurtekin án þess að hlaðið sé að fullu.
- Haltu endimörkum hreinum og þurrum þar sem raka flýtir roði.
Algengar spurningar
Hversu oft á ég að fylgjast með rafhlöðu kerfum í iðnaði?
Við mikilvæg kerfi (t.d. varaofn) skal fylgjast með í rauntíma með BMS. Fyrir minna gagnrýna kerfi skaltu athuga mælikvarða daglega og gera líkamlega skoðun vikulega.
Get ég notað sömu hleðslutæki fyrir mismunandi rafhlöður?
- Nei, ekki. Hlaðslur eru hannaðar fyrir sérstaka efnafræði rafhlöður. Til dæmis getur notkun loðsýrulaðara fyrir lítíum-jón rafhlöðu leitt til ofhlaðunar og elds.
Hvað veldur því að rafhlöður í iðnaði bilast snemma?
Algengar orsakir eru ofhlað, djúpúðun, of há hitastig, léleg loftræsting og óhreint eða laus tengi.
Hversu lengi endast rafhlöðu kerfi í iðnaði með viðeigandi viðhaldi?
Blæsa-sýrubatteríur endast í 35 ár; lítíum-íon rafhlöður 510 ár; NiCd rafhlöður 57 ár. Viðhald getur lengt líftíma þessara véla um 20-30%.
Hvað á ég að gera ef rafhlaðan ofhitnar?
Hættu að hlaða/hlaða strax, slepptu rafhlöðunni og flyttu hana á vel loftandi stað. Ef reykur eða logar koma fram skal nota slökkvitæki sem er ætlað fyrir rafmagnseld. Hafðu samband við sérfræðing fyrir skoðun áður en þú nýtir það aftur.