Làm thế nào để theo dõi và duy trì hệ thống pin công nghiệp?

Làm thế nào để theo dõi và duy trì hệ thống pin công nghiệp

Hệ thống pin công nghiệp là gì?

• Pin chì-axit : Thông thường và chi phí hiệu quả, thường được sử dụng trong xe nâng, hệ thống điện dự phòng và ánh sáng khẩn cấp. Chúng đòi hỏi phải bảo trì thường xuyên nhưng đáng tin cậy trong các kịch bản sử dụng ổn định.
• Pin lithium-ion : Hiệu quả hơn và lâu hơn, với mật độ năng lượng cao hơn. Chúng cung cấp năng lượng cho xe điện, lưu trữ năng lượng tái tạo (như hệ thống năng lượng mặt trời hoặc gió) và máy móc tự động. Chúng không cần bảo trì nhiều nhưng cần phải theo dõi cẩn thận để tránh quá nóng.
• Pin niken-cadmium (NiCd) : Sức bền trong nhiệt độ cực cao, được sử dụng trong hàng không vũ trụ, khai thác mỏ và các ứng dụng quân sự. Chúng có khả năng phục hồi nhưng ít phổ biến hơn ngày nay do mối quan tâm về môi trường.

Tại sao phải theo dõi và bảo trì hệ thống pin công nghiệp?

1. Độ tin cậy : Hoạt động công nghiệp phụ thuộc vào sức mạnh nhất quán. Một pin bị hỏng có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động bất ngờ, trì hoãn sản xuất hoặc để lại các cơ sở không có nguồn dự phòng trong thời gian mất điện.
2. An toàn : Các pin không được bảo trì tốt có nguy cơ bị quá nóng, rò rỉ hoặc thậm chí nổ. Pin chì-acid có thể phát ra khói độc hại nếu bị hư hại, trong khi pin lithium-ion có thể cháy nếu sạc quá mức.
3. Tiết kiệm chi phí : Việc chăm sóc thường xuyên kéo dài tuổi thọ pin, giảm nhu cầu thay thế thường xuyên. Nó cũng ngăn chặn các vấn đề nhỏ trở thành sửa chữa lớn, giảm chi phí lâu dài.

Làm thế nào để theo dõi hệ thống pin công nghiệp

1. Thu thập dữ liệu thời gian thực

• Điện áp : đo tiềm năng điện của pin. Năng lượng bất thường (quá cao hoặc quá thấp) chỉ ra các vấn đề như sạc quá mức, tổn thương tế bào hoặc công suất thấp.
• Nhiệt độ : Nhiệt độ quá cao làm tăng tốc độ phân hủy pin. Các cảm biến được đặt trên pin hoặc gói báo động quá nóng, có thể báo hiệu thông gió kém hoặc lỗi bên trong.
• Hiện hành : Kiểm tra dòng điện trong khi sạc và xả. Các vết nứt hoặc ngã có thể cho thấy có vấn đề với bộ sạc, dây cáp hoặc pin.
• Trạng thái sạc (SOC) : Hiển thị lượng năng lượng mà pin hiện đang giữ (ví dụ: 80% sạc). Điều này giúp ngăn ngừa quá tải, làm giảm tuổi thọ.
• Trạng thái sức khỏe (SOH) : So sánh dung lượng hiện tại của pin với dung lượng ban đầu của nó. Sự sụt giảm SOH (ví dụ, từ 100% xuống còn 70%) có nghĩa là pin đang già và có thể cần thay thế sớm.

2. Kiểm tra định kỳ

• Kiểm tra hư hỏng : Tìm kiếm vết nứt, nôn hoặc rò rỉ trong vỏ pin. Đối với pin axit chì, kiểm tra sự ăn mòn trên đầu cuối hoặc kết nối lỏng lẻo.
• Thông gió : Đảm bảo các khoang pin hoặc phòng có lưu lượng không khí thích hợp. Không khí không tốt giữ nhiệt, làm tổn hại đến thời lượng pin và làm tăng nguy cơ cháy.
• Khả năng tương thích của bộ sạc : Kiểm tra rằng bộ sạc phù hợp với loại pin (ví dụ: bộ sạc lithium-ion cho pin lithium). Sử dụng bộ sạc sai có thể gây quá tải hoặc quá tải.
• Sức khỏe cáp và kết nối : Kiểm tra dây để tháo và đảm bảo đầu cuối chặt chẽ và sạch sẽ. Các kết nối lỏng sẽ gây ra kháng cự, dẫn đến sự tích tụ nhiệt và mất năng lượng.

3. Phân tích dữ liệu và theo dõi xu hướng

• Số lần chu kỳ : ghi lại số chu kỳ sạc-tháo pin. Hầu hết các pin công nghiệp được đánh giá là 1.0005.000 chu kỳ; vượt quá điều này làm giảm tuổi thọ.
• Mất dung lượng : Theo dõi pin có thể lưu trữ bao nhiêu năng lượng so với khi nó mới. Một sự suy giảm ổn định (ví dụ, 5% mỗi năm) là bình thường, nhưng sự sụt giảm nhanh chóng (10% trong một tháng) báo hiệu một vấn đề.
• Hiệu quả sạc : Đo lượng năng lượng được giữ lại trong khi sạc. Hiệu suất thấp (ví dụ, sử dụng 1,5kWh để sạc pin 1kWh) có thể có nghĩa là bộ sạc bị lỗi hoặc pin đang già đi.

Làm thế nào để duy trì hệ thống pin công nghiệp

1. Quản lý phí

• Tránh sạc quá mức : Sạc quá mức gây ra nhiệt và phân hủy hóa học. Sử dụng bộ sạc thông minh với tự động tắt khi pin đạt đến công suất đầy đủ. Đối với pin chì axit, đừng bao giờ để chúng sạc vô thời hạn sau khi đạt đến 100%.
• Ngăn ngừa chảy nước sâu : Việc xả pin dưới 20% công suất của nó (đối với axit chì) hoặc 10% (đối với lithium-ion) làm hỏng pin theo thời gian. Sử dụng cảnh báo BMS để ngừng xả trước ngưỡng này.
• Đặt phí đúng mức : Sạc nhanh tạo ra nhiệt. Sử dụng sạc chậm, ổn định (đối với tốc độ được đề nghị của pin) để kéo dài tuổi thọ. Ví dụ, pin lithium-ion thường hoạt động tốt nhất khi sạc 0,5C (sạc đầy trong 2 giờ).

2. Làm sạch và kiểm soát ăn mòn

• Các nhà ga sạch : Đối với pin chì-acid, ăn mòn (hòn trắng/xanh) trên đầu cuối làm giảm độ dẫn điện. Làm sạch các đầu hàng mỗi tháng bằng hỗn hợp baking soda và nước, sau đó rửa sạch và khô. Áp dụng dầu gốm để ngăn ngừa ăn mòn trong tương lai.
• Giữ vỏ sạch : Xóa bề mặt pin bằng khăn khô để loại bỏ bụi, bụi bẩn hoặc đổ. Tránh sử dụng nước trên pin lithium-ion, vì độ ẩm có thể làm hỏng các thành phần bên trong.
• Kiểm tra các con dấu : Đối với pin kín (như hầu hết các mô hình lithium-ion), hãy kiểm tra các vết nứt hoặc hư hỏng có thể cho phép độ ẩm hoặc bụi bên trong. Thay pin bị hỏng ngay lập tức.

3. Nhiệt độ và kiểm soát môi trường

• Giữ nhiệt độ lý tưởng : Hầu hết các pin công nghiệp hoạt động tốt nhất giữa 20 °C và 25 °C (68 °F77 °F). Tránh tiếp xúc với nhiệt độ cực cao (cao hơn 35 °C/95 °F) hoặc lạnh (dưới 0 °C/32 °F). Sử dụng quạt làm mát hoặc máy sưởi trong phòng pin nếu cần thiết.
• Tránh rung động và va chạm : Đặt pin an toàn để ngăn ngừa rung, có thể làm nới lỏng kết nối hoặc làm hỏng tế bào. Điều này đặc biệt quan trọng đối với pin trong xe hoặc thiết bị di động như xe nâng.
• Kiểm soát độ ẩm : Độ ẩm cao có thể gây ăn mòn trong pin axit chì. Sử dụng máy khử ẩm trong các khu vực lưu trữ pin để giữ độ ẩm dưới 60%.

4. Phân bằng pin (đối với pin chì-ác)

• Khi nào nên cân bằng làm điều này hàng quý hoặc khi các phép đọc điện áp cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa các tế bào.
• Làm thế nào để cân bằng : Sử dụng bộ sạc với chế độ cân bằng. Sạc pin đầy đủ, sau đó áp dụng một mức sạc thấp, ổn định trong 2 4 giờ. Kiểm tra nhiệt độ chặt chẽ để tránh quá nóng.

5. Kế hoạch thay thế

• Đường SOH : Thay pin khi SOH của chúng giảm xuống dưới 80% công suất ban đầu. Đối với các hệ thống quan trọng (như sao lưu bệnh viện), thay thế sớm hơn (ở 85%) để tránh rủi ro.
• Thay thế lô : Đối với các hệ thống có nhiều pin (ví dụ: một ngân hàng 10 pin chì-acid), thay thế tất cả cùng một lúc. Trộn pin cũ với pin mới gây ra sạc không đồng đều và rút ngắn tuổi thọ của pin mới.
• Phân chế đúng cách : Lỡ bỏ pin cũ qua các nhà tái chế được chứng nhận. Pin chì-ác có thể tái chế 90% và pin lithium-ion chứa các vật liệu có giá trị có thể được tái sử dụng. Nhiều nhà sản xuất cung cấp các chương trình tái chế.

Các mẹo bảo trì cụ thể về loại pin

Pin chì-axit

• Kiểm tra mức độ chất điện giải mỗi tháng (đối với các mô hình chì-axit tràn ngập). Thêm nước chưng cất nếu mức độ dưới đĩa, nhưng tránh quá đầy.
• Không bao giờ xả dưới 20% công suất, vì điều này gây ra sự sulfat (một sự tích tụ các tinh thể sulfat chì làm giảm công suất).
• Làm sạch các đầu cuối hàng tuần trong các hệ thống sử dụng nhiều (như xe nâng) để ngăn ngừa ăn mòn.

Pin lithium-ion

• Tránh tiếp xúc với nhiệt độ trên 40 ° C (104 ° F), vì điều này có thể gây ra sự thoát nhiệt (nâng nhiệt không kiểm soát được).
• Chỉ sử dụng bộ sạc được nhà sản xuất phê duyệt để tránh sạc quá mức.
• Chất chứa ở nơi mát mẻ, khô nếu không sử dụng trong thời gian dài, lý tưởng là ở 50% SOC để giảm sự phân hủy.

Pin niken-cadmium (NiCd)

• Thực hiện chu kỳ xả sâu hàng quý (xả đến 0% sau đó sạc hoàn toàn) để ngăn ngừa hiệu ứng bộ nhớ, trong đó pin mất công suất nếu sạc nhiều lần mà không sạc hoàn toàn.
• Giữ các đầu máy sạch sẽ và khô, vì độ ẩm làm tăng tốc độ ăn mòn.

Câu hỏi thường gặp

Tôi nên kiểm tra hệ thống pin công nghiệp thường xuyên như thế nào?

Tôi có thể sử dụng cùng một bộ sạc cho các loại pin khác nhau không?

Điều gì gây ra pin công nghiệp bị hỏng sớm?

Hệ thống pin công nghiệp có thể tồn tại lâu đến bao giờ nếu bảo trì đúng cách?

Tôi nên làm gì nếu pin quá nóng?