Câu hỏi pin lithium-ion và lithium-polymer khác nhau ra sao thường xuất phát từ thiết bị cầm tay, nhưng câu trả lời có ích cả khi chọn pin cho máy tính công nghiệp Advantech: máy đặt trên xe, máy tính bảng dùng trong kho và bộ lưu điện trong tủ đều dựa trên cùng nền hoá học đó.
Bài này gồm ba phần: khác biệt giữa hai loại pin, các vị trí pin xuất hiện trong một hệ máy công nghiệp, và cách thiết kế nguồn để máy không dừng bất ngờ.
Li-ion và Li-Po khác nhau ở đâu
| Tiêu chí | Lithium-ion | Lithium-polymer |
|---|---|---|
| Chất điện phân | Dung môi lỏng giữa hai điện cực | Chất điện phân dạng gel |
| Lớp vỏ | Vỏ kim loại cứng, khó tạo hình | Vỏ mềm, tạo được nhiều hình dạng, nhẹ hơn |
| Mạch bảo vệ | Gần như luôn tích hợp trong khối pin | Nhiều khối pin rời không có sẵn, phải bổ sung |
| Điểm cần chú ý | Quá áp và chập mạch là nguyên nhân sự cố chính | Sạc và lưu trữ sai cách làm phồng và giảm tuổi thọ nhanh |
Cả hai loại đều không chịu được quá áp và đều xuống cấp nhanh khi làm việc lâu ở nhiệt độ cao. Không có loại nào miễn nhiễm với hư hỏng, khác biệt chỉ nằm ở hình dạng, khối lượng và cách phải chăm sóc.
Pin nằm ở những chỗ nào trong hệ máy tính công nghiệp
- Bộ lưu điện của máy trong tủ: giữ máy chạy đủ lâu để đóng tệp và tắt đúng cách khi mất điện lưới.
- Máy tính bảng và thiết bị cầm tay: dùng cho người kiểm hàng, người đọc mã trong kho.
- Máy đặt trên xe: chạy bằng ắc quy xe, chịu tụt áp mỗi lần đề máy.
- Pin nuôi đồng hồ hệ thống: viên pin nhỏ trên bo mạch, giữ giờ và cấu hình khởi động.
Bốn vị trí này có yêu cầu khác nhau hoàn toàn. Gộp chung vào một câu hỏi loại pin nào tốt hơn thường dẫn tới chọn sai ngay từ đầu.
Nhiệt độ và an toàn khi có pin trong tủ điện
Tủ điện là môi trường khắc nghiệt với pin: nhiệt tích tụ từ biến tần và bộ nguồn, ít thông gió, có khi phơi nắng nếu đặt ngoài trời. Ba việc nên làm khi thiết kế.
- Đặt khối pin xa nguồn nhiệt trong tủ, không kê sát biến tần hay bộ nguồn công suất lớn.
- Chọn thiết bị có công bố dải nhiệt làm việc và đối chiếu với nhiệt độ đo thực tế trong tủ vào giờ nóng nhất.
- Đưa việc kiểm tra khối pin vào lịch bảo dưỡng, quan sát dấu hiệu phồng vỏ và kiểm tra thời gian giữ tải.
Với máy đặt trong kho lạnh, vấn đề ngược lại: pin mất công suất tức thời khi lạnh sâu. Cách xử lý cho nhóm thiết bị này có ở bài màn hình công nghiệp cho kho lạnh.
Thiết kế nguồn cho máy đặt trên xe và ngoài hiện trường
Máy gắn trên xe nâng hoặc xe tải không dùng nguồn ổn định như trong phòng máy. Điện áp tụt mạnh lúc đề máy và tăng vọt lúc tắt tải, nên máy phải nhận được dải nguồn rộng thay vì một mức cố định.
ARK-2250L nhận nguồn qua giắc một chiều có khoá và tương thích mô-đun nguồn 9–36 V, dải nhiệt làm việc mở rộng từ –20 đến 60 độ C, có hai khe mở rộng cho mô-đun mạng không dây. Cách lắp đặt một máy tương tự trên xe có ở bài máy tính không quạt gắn trên xe.
Các dòng máy Advantech và cách nhận nguồn
| Model | Cách nhận nguồn | Hợp với vị trí |
|---|---|---|
| ARK-2250L | Giắc một chiều có khoá, tương thích mô-đun nguồn 9–36 V | Xe nâng, xe tải, trạm ngoài hiện trường |
| ARK-3520P | Nguồn vào dải rộng 9–36 V, có khe mở rộng cho card | Máy biên cần cấu hình cao trong tủ |
| APAX-5580 | Hai đầu vào nguồn, hỗ trợ bộ lưu điện, pin nuôi đồng hồ tuổi thọ dài | Trạm vừa điều khiển vừa ghi dữ liệu |
| UNO-3085G | Hai đầu vào nguồn cho phương án dự phòng | Máy gom dữ liệu chạy liên tục trong tủ |
Ví dụ một đội xe nâng trong kho hàng
Kho có sáu xe nâng, mỗi xe gắn một máy đọc mã và hiển thị lệnh lấy hàng. Yêu cầu đặt ra là máy không được tắt giữa ca và không làm hỏng ắc quy xe.
- Máy chọn loại nhận nguồn một chiều dải rộng, đấu qua mạch bảo vệ thay vì nối thẳng vào ắc quy.
- Mạch quản lý theo khoá điện cho phép máy tắt sau khi tắt xe một khoảng thời gian đặt trước, tránh cạn ắc quy qua đêm.
- Dữ liệu lệnh lấy hàng ghi đệm trong máy, đồng bộ lại khi xe vào vùng phủ sóng không dây.
- Thiết bị cầm tay của người kiểm hàng dùng pin rời, có khay sạc dự phòng để đổi giữa ca.
Sau khi chạy ổn định, việc mở rộng cho xe thứ bảy chỉ là lặp lại đúng cấu hình nguồn đã dùng, không phải khảo sát lại từ đầu.
Chọn thiết bị theo yêu cầu nguồn và pin
Máy gắn trên xe và máy đặt trong tủ chọn ở danh mục máy tính không quạt, thiết bị cầm tay ở danh mục máy tính bảng công nghiệp. Bối cảnh so sánh các dòng máy nhúng theo điều kiện lắp đặt có ở trang máy tính nhúng Advantech trên IPC247.
Khi đã biết nguồn cấp tại chỗ, số giờ máy phải chạy khi mất điện và nhiệt độ môi trường, lọc model bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu, ghi rõ máy đặt cố định hay gắn trên xe để bên tư vấn chọn đúng phương án nguồn.
Câu hỏi thường gặp về pin cho máy tính công nghiệp Advantech
Pin lithium-polymer có bền hơn pin lithium-ion không?
Không hẳn. Hai loại dùng nền hoá học gần giống nhau, khác chủ yếu ở chất điện phân dạng gel và lớp vỏ. Bản polymer nhẹ và tạo hình tự do hơn, còn tuổi thọ phụ thuộc cách sạc, cách xả và nhiệt độ làm việc nhiều hơn là phụ thuộc loại.
Máy tính công nghiệp trong tủ điện có cần pin dự phòng không?
Cần một trong hai: bộ lưu điện hoặc hai đầu vào nguồn từ hai nguồn khác nhau. Mất điện đột ngột trong lúc máy đang ghi dữ liệu là nguyên nhân hỏng tệp lịch sử hay gặp nhất.
Nhiệt độ ảnh hưởng tới pin tới mức nào?
Rất nhiều. Pin lithium giảm dung lượng nhanh khi làm việc lâu ở nhiệt độ cao và mất công suất tức thời khi trời lạnh. Vì vậy tủ đặt pin nên tránh cạnh nguồn nhiệt và tránh phơi nắng trực tiếp.
Máy đặt trên xe nâng lấy nguồn thế nào cho an toàn?
Dùng máy nhận nguồn một chiều dải rộng, ví dụ 9–36 V, kèm mạch quản lý theo khoá điện để máy tắt và bật theo trạng thái xe. Đấu thẳng vào ắc quy mà không có mạch bảo vệ dễ gây tụt áp khi đề máy.
Pin nuôi đồng hồ hệ thống có phải thay định kỳ không?
Có. Đây là viên pin nhỏ giữ đồng hồ và cấu hình khởi động, tuổi thọ tính bằng năm. Máy công nghiệp thường công bố tuổi thọ dự kiến của viên pin này, nên đưa vào danh mục bảo dưỡng thay vì chờ tới lúc máy mất giờ hệ thống.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
