BATTERY kapacitásállapot vizsgálat.

Átírás

1 BATTERY kapacitásállapot vizsgálat. 06A A dokumentáció használata. 8 lap Ver.: 2.0 / Utolsó módosítás : Házi ISO 2006 Az áramelátó rendszer alapvetően két, egymástól jól elkülönülő egységből ál. Az egyik egység maga a berendezés, míg a másik a BATTERY. Mind az elektronikai elemek, mind pedig a belőlük építkező gyártástechnológia oly sokat fejlődöt mára, hogy a berendezések meghibásodási eseményszáma nagyon lecsökkent. Az akkumulátor fejlesztés ZÁRT rendszert eredményezett, hogy a telepeket ne kelljen speciális módon kezelni, külön helyiségben elhelyezni, stb. Ez azonban negatív következményekkel is járt. A zártságból eredően a belső álapotváltozások többnyire visszafordíthatatlan folyamatok, ezért e- zek előfordulhatóságát igyekeznünk kel kizárni. A másik, akkumulátoral kapcsolatos problémát, az UPS-sek jelentete használati mód idézi elő. A folyamatos csepptöltés alat álás, jelentős kisütések nélkül, nem tesz jót az akkumulátor kemikájának, ami kapacitás vesztésben nyílvánul meg. Mindezek eredményeként az akkumulátorral foglalkoznunk kell, mégpedig egység szinten. A megfelelő BLOKK feszültségeloszlás alapvető feltétele annak, hogy a TELEP ( BLOKK-ok soros eredője ) megfelelő KAPACITÁS álapotban lehessen. Lásd a 05A mérési feladatot. Sajnos a korekt töltőfeszültségek megléte NEM BIZTOS garanciája az elvárható kapacitás álapot tényleges meglétének is. A szünetmentes berendezés ( UPS ) a TELEP-et HÁLÓZATI hiba esetén használja. Normál üzemi körülmények közöt a TELEP-re nincs szükség. Ez azért veszélyes a TELEP megítélhetőség szempontjából, mert a problémák nem válnak láthatóvá. Az egy szélsőséges eset, amikor már a csepptöltési feszültség alapján nagy valószínűséggel feltételezhető a BLOKK hibája. A TELEP vizsgálat legmegbízhatóbb, legtöbb és legkorrektebb információt nyújtó módja a KISÜTÉ- SES mérés. Mindemellett próbálunk impedancia mérési eredményeket is felhasználni a kapacitás álapot előjelzéséhez. A TELEP kisütési körülményeit maga a gyártó specifikálja. Mi, akik a mérést elvégezzük, ki kell válasszunk egy un. MUNKAPONT-ot, amit pontosan beállítva és tartva, hiteles eredményt kapunk a TELEP aktuális álapotáról. ( Sárga mezőben szerepeltetet mennyiségek.) A MUNKAPONT ( M.P.) megválasztása a következők specifikálását jelenti. * a kisütés profilja, pl.: állandó áramú ( Á ). * a kisütő áram, pl. EXIDE SPRINTER P12V875 esetén 15,4A * a kisütés időtartama, pl. : EXIDE SPRINTER P12V875 / 15,4A melet 120 perc * a kisütés elvárt végfeszültsége, pl.: 10,80V * a kivehető kapacitás, pl.: EXIDE SPRINTER P12V875 / 15,4A / 120 perc melet 30,8Ah * a TELEP hőmérséklete, amely melet a paramétereket vizsgálták, pl.: 20 C A megválasztás szempontjai : A BLOKK kapacitásához képest értet nagyobb kisütőáram, mindamelet, hogy rövidebb kisütési i- dőt eredményez, biztosabban kimutatja az esetleges CELLA problémákat. A végfeszültséget lehetőség szerint le kel engednünk 10,80V-ra, mert csak ebben az esetben jeleníthetők meg a tényleges végálapothoz tartozó problémák. A végfeszültség értéke alapján három minősítési szintet különböztetünk meg, melyek a következők : Kemény Átlagos Lágy Kisütési mélység szintek. 10,80V 11,50V 12,00V

2 A M.P. adatok a Jegyzőkönyvünkben a következőképpen jelennek meg : az a hőmérséklet, ami melet a munkaponti adatok igazak BLOKK névleges 10/20 órás kapacitás Ah-ban álandó értéken tartandó kisütő áram A-ben elvárt kisütési végfeszültség MINIMUM érték V-ban ( A ) a kisütés elvárt időtartama percben ( B ) a kivehető kapacitás Ah-ban ( C ) A táblázat számai szavakkal elmondva : ténylegesen mért BLOKK hőmérséklet ( A ) & ( B ) & ( C ) LIMIT jelemzők egyike sem léphető túl. A TELEP-et 15,40A álandó értékű árammal, 120 percig sütve, egyetlen BLOKK feszültsége sem csökkenhet 10,80V alá. Ha ez az állapot teljesül, akkor a TELEP minden BLOKK-ja 100%-os kapacitás állapotban van. Méréstechnikailag ezt megvalósítani nem egyszerű feladat, mert az áram, a kapocsfeszültség csökkenésével, természetes módon növekedni fog, azaz a terhelést szabályozni szükséges a kisütési folyamat alatt. ( Un. AKTIV terhelést kell használni.) Másrészről a BLOKK feszültségek leolvasása egyidejű kel legyen, amit egy kézi mérés nem biztosíthat. A pontos eredményt szolgáltató mérésnek tehát komoly technikai előfeltételei vannak. Ha a 120 perc letelte előtvalamely BLOKK feszültsége eléri csökkenésében a 10,80V-ot, akkor a folyamatot meg kel szakítsuk, és a ténylegesen eltelt idő, valamint az elvárt idő ( 120 perc ) hányadosaként számítjuk a TELEP tényleges kapacitás adottságát, mégpedig %-ban. Mindaddig, amíg ez a szám nem csökken 80% -ra, illetve alá, addig a BLOKK használható Nyilvánvaló, hogy az évek során, a TELEP BLOKK-jai különböző mértékben veszítenek a kapacitásukból. Amennyiben a BLOKK kapacitása nem javítható fel 80% fölé, akkor a blokkot cserélnünk kell. A csere azonban magával hozhat egy nemkívánatos újabb problémát, ugyanis az ÚJ BLOKK műszaki adotsága valószínűleg el fog térni az eredetitől, ezért a szimmetria fenntartása a csepptöltési feszültségeloszlásban odafigyelést kíván meg, elenkező esetben újabb "gyenge" BLOKK -ok fognak "kitermelődni", sietetet módon. Amikor már a TELEP teljes BLOKK számához képest jelentős a 80% alati kapacitású BLOKK-ok mennyisége, akkor a teljes TELEP cseréje válik szükségessé. A BLOKK-ok álapot, valamint a kisütési mélység jelölésére a következő színkódokat használjuk : Eredmény megjelenési forma példa : A BLOKK-ok végfeszültség homogenitását a kisütési végállapothoz tartozó feszültségeik, az ÁT-

3 LAG-ához képesti szóródásával vizsgáljuk. Az ÁTLAG-számítás során az EXTRÉM nagy eltérést mutató BLOKK feszültséget NEM vesszük figyelembe. ( EXTRÉM = > 2 x LIMIT. LIMIT = + / - 0,10V ) Ily módon egy vizsgált TELEP esetében pl. az alábbi (a)szimmetriát tapasztalhatjuk a végfeszültségek esetében : a vizsgált TELEP : EXIDE SPRINTER P12V875 MPONT : 15,40A/120 perc/10,80v/30,8ah A példa összetett, mert a kisütést 95 perc elteltével meg kellett szakítanunk BLOKK-hiba miatt. A kisütés időbeli paramétereit a következő módon jelenítjük meg : a kisütés TÉNYLEGES időtartama Értékelése : ( 95 perc : 120 perc ) x 100 = 79% < 80 ezért a MEZŐ-szín PIROS lesz. VÉGÉRTÉK táblázat. VÉGÉRTÉK mintavételi időpont BLOKK mért végfeszültség értékek V-ban POZITIV végérték hiba. LIMIT meghaladás fölülről. A PIROS-sal szedett érték LIMIT-en kívüliséget jelez. ( Bár a LIMIT-et meghaladó szórás HOMOGENITÁS hibára utal, de ha ez POZITIV, akkor az kedvezőbb, mint a NEGATIV eset.) NEGATIV végérték hiba. EXTRÉM LIMIT meghaladás. A MEZŐ-szín a KAPACITÁS adotságra utaló. Értékelése : ( 24,4Ah : 30,8Ah ) x 100 = 79% NEGATIV végérték hiba. Eredmény ÉRTÉKELÉS BLOKK -onként. A MAX ( MIN ) eredmény értékelése. Mért MAX BLOKK végfeszültség V-ban.(Szimmetria hibás.) Mért MIN BLOKK végfeszültség V-ban. POZITIV irányú MAX eltérés V-ban. NEGATIV irányú MAX eltérés V-ban. TŰRÉS mezőaz ÁTLAG érték körül V-ban. ÁTLAG végérték V-ban. Számítot jelemző. Az ÁTLAG BLOKK végfeszültséget a 10,80V-os, EXTRÉM érték nélkül, 15 db mérési eredményből számítjuk. Az ÁTLAG körüli TŰRÉS-mező : + / - 0,10V. Az EXTRÉM LIMIT : + / - 0,20V A * - os jelölés arra utal, hogy az ÁTLAG számítás során volt EXTRÉM BLOKK -unk. Lényeges, hogy az ÁTLAG-jelemzőt mindig a KAPOCS-feszültségre kötött BLOKK-szám alapján számítjuk, kivonva abból az esetleges EXTRÉM BLOKK-ok számát.

4 A DIGYS, illetve a MASTERYS UPS-sek két TELEP-csoportot tartalmaznak, csoportonként darab BLOKK-ból álóan. Ezekben a KAPOCS-feszültség alat a 15 18db BLOKK eredő feszültségét értjük, POZ(ITIV), illetve NEG(ATIV) jelöléssel illetve azokat. Az SM(T), illetve a DELPHYS UPS-sek egyetlen TELEP-csoportot használnak, rendszerint 30db BLOKK -ból felépítve. Ekkor a KAPOCS-feszültség alat a 30db BLOKK eredő feszültségét értjük. Miután a dokumentáció ugyanazt a formanyomtatványt használja mindkét esetben, ezért az utóbbihoz tartozó ÁTLAG-jelemző(k) értéke után egy E(redő) betűvel utalunk a Σ BLOKK használatra. Természetesen ebben az esetben a POZ(ITIV) és a NEG(ATIV) ÁTLAG-jelemző(k) azonosak. A BLOKK -okat, a beazonosíthatóság végett, megjelöljük. A jelölésketős. Egyrészt azzal a mérőcsatorna jelel ( A L ) iletjük, amelyhez a BLOKK csatlakozik ( pl.: A1 ), másrészről 1-től 16-ig ( 18-ig ) számozzuk, " + ", iletve " - " előjelel. BLOKK jelölés. "A1" = mérőcsatorna, "+ 1" = fizikai jel. CSERÉLT BLOKK -ra utaló mezőszín. POZITIV irányú MAX eltérés jelölésmódja. ( DEL + ) NEGATIV irányú MAX eltérés jelölésmódja. A LILA, cserét jelző mezőszín, a csere időpontjára is utal a tónusasegítségével. A sötét tónus az aktuális évbeni, a világos tónus a korábbi év(ek)ben történt cserét jelzi. A mérési hardver időtechnikai adatai : * Választott mintavételi gyakorisága : 1 sec / mérőcsatorna szám, azaz minden másodpercben lekérdezzük valamennyi mérőcsatorna jelét. Mérőcsatorna szám = Σ BLOKK-szám. * Mintavételi sebesség : minta / sec, azaz egy csatorna lekérdezési ideje 3,9usec-ot igényel. * Egyetlen mintavételi ciklus időigénye, például 32db BLOKK lekérdezése esetén : 3,9usec x 32db = 124,8usec. ( A hardver, a beálítot mintavételi gyakoriság melet, ,8 = 875,2usec időtartamban várakozik.) A mérési módszer biztosítja a mérés reprodukálhatóságát. A reprodukció lehetősége az egymást időben követőmérési eredmények összehasonlíthatóságát teremti meg.

5 A következő mérési eredmény példában a " VÉGÉRTÉK " oszlop eredményei 112 perces kisütési időtartamhoz tartozóak. Tőle jobbra, a " REF érték " oszlopban feltüntetük a félévvel korábbi mérés 112 perces kisütési időponthoz tartozó eredményeit. Ha minden egyes BLOKK -ra elvégezzük a két mérési eredmény összevetését, akkor azt látjuk, hogy a 16db BLOKK, egy kivételtől ( B1 / - 1 ) eltekintve, jobb kondiciójú állapotba került, mert a VÉGFESZÜLTSÉG értékek rendre magasabbá váltak. Az AKTUÁLIS mérés BLOKK feszültség végértékei. A REF mérés eredményeinek összegzet minősítése MEZŐ-színnel. A REF mérés időpontja : Összehasonlítási lehetőség REF -ként használt korábbi mérés BLOKK feszültség végérték. A REF mérés EXTRÉM BLOKK -ja az A6 / + 6 jelölésű. ( Kapacitás minősítés a MEZŐ-szinnel.) Az AKTUÁLIS mérés BLOKK végfeszültség eredmény értékelése. Az AKTUÁLIS mérés EXTRÉM BLOKK -ja a B1 / + 9 jelölésű. ( Kapacitás minősítés a MEZŐ-szinnel.) Az AKTUÁLIS mérés eredmény értékelése BLOKK-onként. Végfeszültség SZIMMETRIA hiba. Az AKTUÁLIS mérés ÁTLAG BLOKK végfeszültség értéke A REF mérés ÁTLAG BLOKK végfeszültség értéke Az évi egy KISÜTÉSES alkalom a TELEP jelemzőkben bekövetkező változások kimutatása szempontjából csak a TELEP életartam első felében elegendő, amikor a drasztikus romlás lehetősége kvázi kizárható, bár az akkumulátorral kapcsolatban mindenkor óvatosan kell jósolni. Van azonban a KISÜTÉS-nek egy másik, "élettani" funkciója is. Nevezetesen az BATTERY "megdolgoztatása". Az ekkor lejátszodó kémiai és villamos folyamat karbantartja az akkumulátort, a hosszú időtartamú csepptöltéses álapot miat bekövetkező kapacitás csökkenést regenerálja. Ez a procedura pedig 1/2 éves gyakorisággal javasolt, az új TELEP-ek esetében is.

6 Segíthet a regenerációban a helyesen megválasztot töltőáram, valamint a töltési PROFIL jelege is. A kisütéses mérés "sarok" eredményeit, összefoglalóan, az alábbiak szerint adjuk meg. POZITIV TELEP oldal vizsgálati időtartam. NEGATIV TELEP oldal vizsgálati időtartam. ( Eredmény minősítés MEZŐ-szinnel.) Csepptöltés POZITIV kapocsfeszültség. Csepptöltés POZ. ÁTLAG BLOKK feszültség. Csepptöltés NEGATIV kapocsfeszültség. Csepptöltés NEG. ÁTLAG BLOKK feszültség. Beállított csepptöltéses BLOKK feszültség. Kisütés ELVÁRT VÉG kapocsfeszültség. Kisütés ELVÁRT VÉG BLOKK feszültség. Kisütés TELJESITETT VÉG kapocsfeszültség. Kisütés TELJESITETT VÉG BLOKK feszültség. Kisütés TELJESITETT VÉG kapocsfeszültség. Kisütés TELJESITETT VÉG BLOKK feszültség. TELJESITETT kapacitás. % -os BATTERY állapot. ( Eredmény minősítés MEZŐ-szinnel.) A POZITIV és a NEGATIV TELEP oldalak vizsgálata történhet együtt, vagy külön-külön. Ez utóbbi esetben a teljesítet "Kisütési időtartam", a "Kivet kapacitás", valamint a "BATTERY teljesítmény" eredmények lehetnekeltérőek. Az ÁTLAG BLOKK feszültség értékeket ( CSEPP. - ZSÁK - VÉG ) a mért kapocsfeszültségből számítjuk a BLOKK-szám felhasználásával. Amennyiben EXTRÉM BLOKK eredmény miatt csökkentet BLOKK-számmal dolgozunk, akkor a BLOKK-jelemző " * "-os jelölést kap. Lásd pl. az "Átlag POZ. blokk végfeszültség" eredményt. ( 11,48*V ) A különböző kisütési fázisokhoz tartozóan MÉRT BLOKK feszültségszélsőértékeket, minősítve az alábbi táblázat tartalmazza : POZITIV TELEP-oldal vizsgálati áram. NEGATIV TELEP-oldal vizsgálati áram. SZIMMETRIA hibára utaló eredmény. KAPACITÁS hibára utaló eredmény. ( Eredmény minősítés MEZŐ-szinnel.) EREDŐ ( POZ + NEG oldalak ) mínősítés a BLOKK VÉG-feszültségre vonatkozóan. A TELEP vizsgálata, az UPS szempontjából, két féle "üzemmódban" lehetséges. Az első esetben az UPS üzemet fenntartva mérünk, míg a másik esetben a TELEP-et azups-ről leválasztva vizsgáljuk. Jelölése : "Ü", illetve "L". Lásd még a 01A feladatlapot is.

7 Az UPS üzemet fenntartó mérés, a két TELEP-oldal kisütőáramában némi aszimmetria melet történik, amit az UPS jelentette terhelés okoz. Ez a mérés ezért kevésbé pontos, mint a leválasztott TELEP-pel folytatott vizsgálat, de a %-os kapacitás eredményben okozott hiba néhány százalékon belüli, esetünkben elfogadható. ( 15,4A - 15,0A) x 2óra = 0,8Ah. 0,8Ah (30,8Ah-hoz) 2,6%-ot jelent. 01A Munkaponti jelemzők. Vizsgálati üzemmód. Vizsgálati PROFIL. Munkaponti áram. Vizsgálati áramok. Üzemi kisütőáram. A TELEP egyes BLOKK-okra vonatkozó kisütési adottságai, karakterisztikával megadva az ábra szerintiek : Kurzor mérés helye. Mérési eredmény. Kisütőáram. Aktív mérőcsatornák. A1 B8 ZSÁK jelemző időbeli helye. BLOKK kisütési karakterisztikák.(16db) LIMIT feszültségszint HIBÁS BLOKK karakterisztika. Feszültség skála. Áram skála. A tendenciózusan ismétlődő mérések eredményeinek TREND-je látható az alábbi kimutatásban : TELEP életkor. Vizsgálati év. Vizsgálati félév. II. Vizsgálati eredmény. ( Eredmény minősítés MEZŐ-szinnel.)

8 Az eredmények öszefoglaló megadása a következő forma szerinti : Budapest, A méréstechnikai hardver képe.