Pin dự phòng dành gần như toàn bộ vòng đời của chúng ở trạng thái chờ, và công việc của bộ sạc là đảm bảo chúng đầy vào khoảnh khắc lưới điện mất – tuy nhiên phương pháp hiển nhiên, liên tục bơm dòng sạc nổi vào pack, là một trong những chế độ gây hại nhất cho NiMH, bởi một cell được giữ ở 100 phần trăm dưới dòng điện sống trong trạng thái tái hợp vĩnh viễn. Bài viết này phân biệt các khái niệm nổi, nhỏ giọt và chờ, giải thích vì sao sạc nổi liên tục xung đột với hóa học NiMH, và phát triển các chiến lược sạc sẵn sàng ngắt quãng – bảo trì xung, bơm bù theo lịch và theo dõi tự xả – giữ cho các pack y tế, UPS và khẩn cấp sẵn sàng tức thì trong khi tiêu tốn càng ít vòng đời vào việc sạc quá mức càng tốt. Nó lấp khoảng cách giữa lý thuyết bảo trì của Bài 9 và yêu cầu độ tin cậy của các hệ thống chờ an toàn tính mạng.
Một pack dự phòng phải ở mức sạc sẵn sàng tối đa tại một thời điểm hỏng hóc không biết trước, có thể sau nhiều tháng hoặc nhiều năm gắn với bộ sạc, và phải cung cấp đỉnh định danh ngay lập tức; không giống pin tiêu dùng, nó không thể chờ được sạc khi cần. Do đó bộ sạc phải liên tục bù tự xả trong suốt vòng đời chờ dài, đồng thời tránh sạc quá mức vốn sẽ rút ngắn vòng đời đó – một mâu thuẫn giữa sẵn sàng và bảo quản đặc trưng của dịch vụ chờ.
Bơm truyền dịch/bơm tiêm y tế, thiết bị giám sát và khẩn cấp, mô-đun UPS, hệ thống phòng cháy và an ninh bổ sung các yêu cầu tài liệu và độ tin cậy: chiến lược sạc phải dự đoán được, thông báo lỗi và có thể chứng nhận, không chỉ hiệu quả về trung bình.
Sạc nổi – giữ một điện áp không đổi với bất kỳ dòng nào phát sinh, như dùng cho axit-chì – và sạc nhỏ giọt liên tục đều buộc một cell NiMH đầy hấp thụ dòng thông qua tái hợp oxy vô thời hạn; theo Bài 9 đây là quá trình oxy hóa, ăn mòn và nhiệt liên tục, và hướng dẫn kiểu Panasonic giới hạn ngay cả sạc nhỏ giọt C/20 vào khoảng 20 giờ, không đáng kể so với vòng đời chờ nhiều năm. Một pack NiMH được sạc nổi hàng tháng trời sẽ mất dung lượng và khô cạn đúng vào lúc nó được kỳ vọng đáng tin cậy nhất – kết quả tồi tệ nhất có thể cho dịch vụ dự phòng.
NiMH cũng không có điện áp đầy ổn định để sạc nổi dựa vào (Bài 15): giữ một điện áp cố định cung cấp dòng không kiểm soát phụ thuộc nhiệt độ, vì vậy khái niệm sạc nổi axit-chì không thể áp dụng cả về mặt hóa học lẫn điện.
Chiến lược đúng đảo ngược chu trình làm việc: để pack ở mạch hở tại hoặc gần mức đầy, để nó tự xả chỉ nhẹ (đặc biệt với các loại tự xả thấp), và áp dụng một lần bơm bù ngắn, được kiểm soát theo lịch hoặc khi một ước lượng SOC được theo dõi rơi xuống dưới ngưỡng – dành vài phút sạc nhẹ thay vì nhiều năm sạc quá mức. Bảo trì xung (Bài 9) là phiên bản thời gian liên tục của cùng ý tưởng; bơm bù theo lịch là phiên bản dựa trên lịch của nó, và cả hai giới hạn sạc quá mức tích lũy ở một phần rất nhỏ thời gian chờ.
Vì NiMH LSD hiện đại chỉ tự xả vài phần trăm mỗi tháng ở nhiệt độ phòng, một lần bơm bù mỗi vài tuần khôi phục sự sẵn sàng đầy đủ với căng thẳng tối thiểu, và bộ sạc cũng có thể kích hoạt bơm bù sau bất kỳ sự kiện xả thực tế nào hoặc sau khi tiếp xúc nhiệt độ cao, vốn đẩy nhanh tự xả.
Giữa các lần bơm bù, một bộ điều khiển tích phân tự xả từ một mô hình phụ thuộc nhiệt độ (Bài 16) để ước lượng sự sẵn sàng mà không cần đo, và các bài tập sạc-xả định kỳ theo lịch vừa kiểm tra dung lượng thực tế vừa phục hồi hiện tượng trầm áp (Bài 22); theo dõi xu hướng dung lượng thu hồi trong các bài tập đưa ra cảnh báo sớm về cuối vòng đời trong một hệ thống an toàn, nơi một pin hỏng phải được báo hiệu từ lâu trước khi cần. Ghi lại kết quả bài tập hỗ trợ lộ trình chứng nhận y tế/UPS.
Nhiệt độ là trọng tâm: các pack chờ trong khoang thiết bị ấm tự xả và lão hóa nhanh hơn, vì vậy tần suất bơm bù phải theo dõi nhiệt độ đo được và pack phải được đặt vật lý cách xa nguồn nhiệt – sạc sẵn sàng và bố trí nhiệt là một bài toán thiết kế duy nhất.
Khi một lần bơm bù diễn ra, nó nên dùng sạc nhẹ, kết thúc tốt – dòng vừa phải, kết thúc đa tiêu chí đầy đủ, không sạc nhanh mạnh vào một pack đã gần đầy – vì pack thường chỉ thấp vài phần trăm và dòng cao sẽ gần như đi ngay vào chế độ tái hợp. Dòng nhỏ cho đến lần kết thúc hợp lệ đầu tiên, sau đó trở về mạch hở, đạt được sự sẵn sàng với hao mòn không đáng kể. Hình đầu tiên đối chiếu gánh nặng sạc quá mức của sạc nổi liên tục với các lần bơm bù ngắt quãng; hình thứ hai trình tự một chu trình sẵn sàng chờ bao gồm bài tập định kỳ.
Thiết kế máy trạng thái để phân biệt «đang sạc», «sẵn sàng khi nghỉ», «đang tập» và «lỗi» làm cho hành vi chờ có thể kiểm toán và các chế độ lỗi (lỗi cảm biến, lệch cell, mất dung lượng) hiển thị với hệ thống chủ.
Các loại NiMH tự xả thấp, độ tin cậy cao với tự xả được lập hồ sơ theo nhiệt độ và vòng đời lưu trữ dài là lựa chọn tự nhiên, và Weijiang cung cấp chúng với hướng dẫn sạc chờ và dữ liệu bài tập dung lượng cho các nhà tích hợp y tế và dự phòng. Bài viết ứng dụng cuối cùng đề cập chế độ dòng ngược lại – các pack suất cao cấp nguồn cho dụng cụ điện không dây.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất cell niken-kim loại hydrua, các pack được ghép nối và cấu hình sẵn sàng sạc cho khách hàng tiêu dùng, công nghiệp, y tế và di động, và hỗ trợ đối tác với hướng dẫn về giao thức sạc, tệp hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1 và đồng kiểm chứng bộ sạc. Hãy chia sẻ định dạng cell, dòng sạc, dải nhiệt và mục tiêu số chu kỳ, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định tổ hợp cell-và-sạc bảo vệ cả thời gian chạy lẫn tuổi thọ. Hãy xem dòng sản phẩm trên trang sản phẩm.
