Robot chạy được sáu giờ lúc mới, bốn giờ sau một năm. Đó là quy luật chứ không phải hỏng hóc. Câu hỏi thực tế là đo thế nào để biết còn bao lâu và khi nào thay là hợp lý.
Pin xuống cấp thế nào
Hai hiện tượng song song. Dung lượng giảm dần, và điện trở trong tăng dần. Chúng có nguyên nhân khác nhau và ảnh hưởng khác nhau.
Dung lượng giảm. Vật liệu hoạt động bị tiêu hao qua mỗi chu kỳ. Kết quả là robot chạy được ít giờ hơn.
Điện trở trong tăng. Lớp thụ động hình thành trên điện cực. Kết quả là điện áp sụt nhiều hơn khi tải nặng, pin nóng hơn, và hiệu suất giảm.
Vì sao điện trở quan trọng. Robot có thể còn tám mươi phần trăm dung lượng nhưng không leo dốc được nữa vì điện áp sụt quá mức khi cần dòng lớn. Triệu chứng này gây bối rối vì đồng hồ báo pin vẫn còn nhiều.
Yếu tố đẩy nhanh xuống cấp. Nhiệt độ cao là số một. Xả sâu thường xuyên. Sạc nhanh. Để pin đầy trong thời gian dài. Dòng xả lớn liên tục.
Lệch giữa các cell. Cell yếu nhất giới hạn cả khối. Một cell hỏng làm khối pin còn dung lượng lớn nhưng không dùng được.
Các phép đo cần làm
Đo dung lượng thực tế. Sạc đầy, xả với dòng ổn định đã biết cho tới ngưỡng dưới, đếm điện tích. So với dung lượng danh nghĩa. Đây là phép đo chính xác nhất và tốn thời gian nhất.
Đo điện trở trong. Đặt tải xung ngắn, đo mức sụt áp. Nhanh, làm được thường xuyên, và là chỉ báo sớm tốt hơn dung lượng.
Đo điện áp từng cell. Ở trạng thái đầy và ở trạng thái gần cạn. Lệch lớn giữa các cell là dấu hiệu cần chú ý.
Đếm chu kỳ. Mạch quản lý pin thường ghi. So với tuổi thọ công bố cho ước lượng thô.
Theo dõi nhiệt độ khi sạc. Pin xuống cấp nóng hơn khi sạc cùng dòng.
Cách thực dụng. Đo dung lượng đầy đủ mỗi ba tháng, đo điện trở và điện áp cell mỗi tháng. Ghi vào bảng và nhìn xu hướng.
Đơn giản hơn nữa. Ghi lại thời gian robot chạy được mỗi ngày ở cùng khối lượng công việc. Xu hướng giảm nói lên gần như mọi thứ cần biết mà không cần thiết bị đo.
Khi nào nên thay
Ngưỡng thông thường. Còn tám mươi phần trăm dung lượng ban đầu là mốc quy ước cho hết tuổi thọ. Nhưng đó là quy ước, không phải quy tắc.
Tiêu chí thực tế hơn. Pin không còn đủ cho một ca làm việc kể cả với biên an toàn. Đây mới là điều ảnh hưởng tới vận hành.
Tiêu chí thứ hai. Điện trở trong tăng tới mức robot không thực hiện được thao tác cần dòng lớn.
Tiêu chí thứ ba. Có cell lệch nhiều so với phần còn lại. Rủi ro an toàn, nên thay ngay chứ không chờ.
Tiêu chí thứ tư. Bất kỳ dấu hiệu vật lý nào — phồng, nóng bất thường, mùi.
Cân nhắc kinh tế. Pin yếu làm robot phải sạc giữa ca, mất thời gian làm việc. So chi phí thời gian mất với chi phí pin mới.
Đừng cố kéo dài quá mức. Pin quá cũ vừa không tin cậy vừa tăng rủi ro an toàn, và tiền tiết kiệm được nhỏ hơn nhiều so với chi phí một sự cố.
Thay pin đúng cách
Thay cả khối, không thay từng cell. Cell mới lẫn với cell cũ thì cell mới bị kéo xuống nhanh, và mất cân bằng gây rủi ro.
Kiểm tương thích. Cùng hoá học, cùng điện áp, cùng hoặc lớn hơn dung lượng, cùng hoặc lớn hơn khả năng dòng. Và kiểm cả kích thước cơ khí lẫn kiểu đầu nối.
Cập nhật cấu hình. Mạch quản lý và phần mềm robot cần biết dung lượng mới để ước lượng đúng.
Đặt lại bộ đếm chu kỳ. Nếu không thì dữ liệu theo dõi bị lẫn giữa pin cũ và pin mới.
Đo lại đường cơ sở. Ghi dung lượng và điện trở của pin mới ngay khi lắp. Đây là mốc để so sau này.
Xử lý pin cũ đúng quy định. Giao cho đơn vị thu gom. Không tháo rời, không chọc thủng, không vứt vào rác thường.
Lưu ý mua hàng. Pin không rõ nguồn gốc có thể ghi dung lượng cao hơn thực tế nhiều. Đo dung lượng thật khi nhận hàng là việc nên làm với lô hàng đầu tiên từ một nhà cung cấp mới.
Lập kế hoạch chi phí pin
Phần bị bỏ sót trong hầu hết dự toán ban đầu.
Pin là chi phí định kỳ, không phải chi phí một lần. Với robot chạy hàng ngày, chu kỳ thay thường từ một tới ba năm.
Tính chi phí trên mỗi chu kỳ. Giá pin chia số chu kỳ dùng được. Cho phép so sánh công bằng giữa pin rẻ tuổi thọ thấp và pin đắt tuổi thọ cao.
Kết quả thường bất ngờ. Pin đắt hơn nhưng tuổi thọ chu kỳ cao gấp ba thường rẻ hơn về tổng chi phí, chưa kể ít lần thay hơn nghĩa là ít thời gian dừng hơn.
Tính cả công thay và thời gian dừng. Không chỉ giá pin.
Dự trù cho cả đội. Nếu tất cả robot mua cùng lúc thì pin cũng hết cùng lúc. Nên so le lịch thay hoặc chuẩn bị ngân sách cho đợt thay đồng loạt.
Giữ ít nhất một khối pin dự phòng. Cho phép thay ngay khi có robot gặp vấn đề, và cho phép so sánh khi nghi ngờ pin của một robot cụ thể.
Và đưa vào hợp đồng. Khi mua robot, hỏi rõ giá pin thay thế và thời gian cung cấp. Pin độc quyền giá cao là chi phí ẩn đáng kể trong nhiều năm.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao robot còn báo nhiều pin mà không leo dốc được?
Vì điện trở trong đã tăng, làm điện áp sụt quá mức khi cần dòng lớn. Dung lượng có thể vẫn còn tám mươi phần trăm nhưng khả năng cấp dòng thì không.
Cách theo dõi sức khoẻ pin đơn giản nhất?
Ghi lại thời gian robot chạy được mỗi ngày ở cùng khối lượng công việc. Xu hướng giảm nói lên gần như mọi thứ cần biết mà không cần thiết bị đo.
Có nên thay từng cell thay vì cả khối?
Không. Cell mới lẫn với cell cũ thì cell mới bị kéo xuống nhanh và mất cân bằng gây rủi ro an toàn.
So sánh chi phí pin thế nào cho công bằng?
Tính chi phí trên mỗi chu kỳ — giá chia số chu kỳ dùng được. Pin đắt hơn với tuổi thọ chu kỳ gấp ba thường rẻ hơn về tổng chi phí và ít thời gian dừng hơn.
Đọc thêm trong Cảm biến lực & xúc giác và Chip & bo điều khiển.
