Batteriunderhåll på sjukhus
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 45

Batteriunderhåll på sjukhus PowerPoint PPT Presentation


  • 97 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Batteriunderhåll på sjukhus. Isidor Buchmann Cadex Electronics Inc. Överblick. Vilket är det bästa batteriet för sjukhus De fyra hemligheterna bakom batteriets livslängd Det smarta batteriet / SMBus / smart battery Bränslecellen Få ut så mycket som möjligt från ditt batteri

Download Presentation

Batteriunderhåll på sjukhus

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Batteriunderh ll p sjukhus

Batteriunderhåll på sjukhus

Isidor Buchmann

Cadex Electronics Inc.


Batteriunderh ll p sjukhus

Överblick

  • Vilket är det bästa batteriet för sjukhus

  • De fyra hemligheterna bakom batteriets livslängd

  • Det smarta batteriet / SMBus /smart battery

  • Bränslecellen

  • Få ut så mycket som möjligt från ditt batteri

  • Snabbtestning av batteriet

  • Batteri underhåll


Batteriunderh ll p sjukhus

Ej uppladdningsbara batterier har hög energitäthet


Batteriunderh ll p sjukhus

… men låg energitäthet

‘Rated’ relaterar till en köksklocka

‘Actual’ relaterar till ett kraftverktyg

Primärcellen (alkaliska ej laddningsbara “vanliga” batterier) kan inte leverera hög kraft/ström


Batteriunderh ll p sjukhus

Uppladdningsbara batterier

Nickel-Cadmium, NiCd, sedan 1950

Nickel-Metal-Hydride, NiMH, sedan1990

Tålig, lång hållbarhet

Hög urladdnings nivå

Bra temperaturområde

Ekonomiskt i inköp

Genomsnittlig energitäthet

NiCd är inte möljövänlig

Tvåvägsradio, el-handvertyg, medicinsk utrustning


Batteriunderh ll p sjukhus

Lithium-ion

Det finns två Li-ion system:

Kobolt, utvecklade av Sony 1991 - Har hög energidensitet;- Inte lämpad för kraftiga urladdningar - Säkerhetsrisker - Används i mobiltele, laptop & kamera

Magnesium [1996]; Fosfat [2006] - Har hög krafttäthet - Bra termisk stabilitet- Lägre kapacitet än Kobolt - För defibrillatorer & el-handverktyg


Batteriunderh ll p sjukhus

Permanent kapacitetsförlust av Li-ion

per år

För bästa resultat, förvara batteriet svalt och delvis laddat i tätt emballage så att det inte uppstår kondens / fuktskador.


Batteriunderh ll p sjukhus

Slutna (VRLA) Bly-syra Batterier

”Ventil reglerade blybatterier”

Servar en unik nisch: svår att ersätta

Mest ekonomisk för stora kraftapplikationer

Billiga och tåliga

Låg energitäthet

Begränsad livscykel

Rullstolar, nödbelysning

och UPS


Batteriunderh ll p sjukhus

Energitäthet Jämförelse av uppladdningsbara batterier

Hög energi-täthet kan kompromissa säkerhet och livslängd.


Batteriunderh ll p sjukhus

Nickel-cadmium

Nickel-metal-hydride

SLA

Kapslade bly syra batterier

Lithium‑ioncobalt / kobolt

Lithium‑ion- magnesium- fosfat

Energitäthet

(Wt/kg)

45-80

60-120

30-50

150 - 190

90 - 120

Livscykel ggr

vid 80% kapacitet

1500

300 - 500

200 - 300

300 - 500

500 - 1000

Laddtid

1-2t

2 – 4t

8 – 16t

1.5 – 3t

1t eller mindre

Självurladdning

per månad

20%

30%

5%

Mindre än 10%

Cell Volt

1.25V

1.25V

2V

3.6V

3.6V / 3.3V

Laddningsström

2C

0,5C

0,5C

1C

3C

Underhåll

30 - 60 dagar

60 - 90 dagar

6 månader

Behövs inte

Säkerhet

Termiskt stabil säkring rekommenderas

Termiskt stabil

Stabil till 150C Säkerhetskrets

obligatorisk

Stabil till 250C säkerhetskrets

rekommenderas

Finns sedan

1950

1990

1970

1991

1996 / 2006

Giftigt, miljöfarligt

Hög

Låg,

Hög

Mycket låg

Vilket är det bästa uppladdningsbara batteriet?


Batteriunderh ll p sjukhus

De fyra hemligheterna bakom batteriets livslängd

1- Tidspåverkad kapacitet

Mängden laddning som ett batteri kan lagra minskar

gradvis beroende på användandet och ålder

  • Normal kapacitet på ett nytt batteri är

    100%

  • Batteriet bör bytas vid 80-90%.

  • Batteriet kan sjunka till en lägre nivå

    beroende på applikation innan det ersätts.


Batteriunderh ll p sjukhus

Minnet gjort synligt

Orsaker till batteriets försämring

  • I Nickelbaserade batterier, kan stenbildning innebära förlust iminne (kristallisering).

  • Bly-syra batterier blir dålig av sulfatoxidation och gallerkorrosion

  • Li-ion batterier tappar kapaciteten

    på grund av celloxidation


Batteriunderh ll p sjukhus

De fyra hemligheterna

2 –Ökande Intern Resistans

  • Intern resistans styr över “flödet”.

  • Resistansen ökar med . användandet och åldern

  • Går inte att åtgärda

Låg resistans Hög resistans


Batteriunderh ll p sjukhus

De fyra hemligheterna

3 –Ökande självurladdning

  • Vanligast på nickelbaserade batterier.

  • För varje 10C så dubbleras självurladdningen.

  • Ökar vid stor användning och ålder.


Batteriunderh ll p sjukhus

Fakta om självurladdning

Största förlusten sker direkt efter laddning.

Nickelbaserat: 10-15% efter 24tim, sedan 10-15% per månad

Li-ion: ~10% efter 24tim, sedan 5% per månad ~3% används av säkerhetskretsen

Bly-syra: ~5% per månad

Självurladdning av NiCd


Batteriunderh ll p sjukhus

De fyra hemligheterna

4 – För tidig spänningsavstängning

Det går inte att använda all lagrad batterienergi

Vissa utrustningar stängs av för tidigt.

Värme sänker batteriets spänning som sedan resulterar i en tidig avstängning av batteriet.


Batteriunderh ll p sjukhus

Summering

  • Batteriet är en produkt som mattas ut av åldern och blir sämre på att hålla laddningen.

  • Det första året, fungerar systemet på grund av att batterietär fräscht.

  • I de efterföljande åren börjar en del batterier tappa kapaciteten och tillförlitligheten sjunker.

  • Nya batteripack köps in, och batteriflottan blir en blandning av nya och fallerande batterier.

  • Det är då batterihuvudvärken kommer in.

  • Ett batteriunderhållssystem löser problemet.


Batteriunderh ll p sjukhus

Det smarta batteriet

“Batteriet är som ett vilddjur och artificiell intelligens tämjer det”


Batteriunderh ll p sjukhus

Hur fungerar bränslemätaren?

  • En krets mäter energin som går in och ut i batteriet.

  • En display visar resterande SoC (stat of charge) / laddstatus.


Batteriunderh ll p sjukhus

Singe Wire

Two Wire or SMBus

-Trådlös utrustning

- Skanners

- Laptops

- Medicinska instrument

  • Batteri [+]

  • Batteri [-]

  • Data

  • Clock

  • Temperatursensor

  • Brytare kan finnas

  • Batteri [+]

  • Batteri [-]

  • Data/Clock

  • Temperatursensor


Batteriunderh ll p sjukhus

Hur läser man ut och med vad ?

SoC State of Charge / laddstatus informationen berättar bara lite om batteriets kondition.

Ett batteri kan vara fulladdat, displayen visar 100%, men den energi som kan användas är bara 50%...

Bra

Dålig


Batteriunderh ll p sjukhus

Ett dåligt batteri kan jämföras med en bensintank fylld med sten.

  • Bränslemätaren visar FULL.

  • Allting verkar normalt, förutom att den resta sträckan blir betydligt kortare.

  • Att fylla upp tanken går fort, eftersom tanken rymmer lite bränsle.


Batteriunderh ll p sjukhus

Det smarta batteriet (fortsättning)

Positivt:

  • Erbjuder laddstatus

  • “spelar in” batterihistoria

  • Kommer ihåg användare av periodisk service

Negativt:

  • Höjer batterikostnaden med 25%

  • Kräver en specialladdare

  • Kräver periodisk batterikalibrering

  • Tyvärr fungerar inte batterihistoria och minnet alltid på grund av många tillverkare av batterier


Batteriunderh ll p sjukhus

Varför behövs batterikalibrering?

För att korrigera spåringsfelen mellan det kemiska och digitala batteriet.

för att

  • Kretsen inte kan följa energiflödet in och ut helt rätt.

  • Varje cykel plussar på ca 1% fel.

  • Självurladdning lägger till avvikelse.


Batteriunderh ll p sjukhus

Hur kalibrerar man ett smartbatteri?

  • Full-ladda batteriet, ladda ur det fullständigt, ladda upp det igen i utrustningen eller i en batterianalysator.

  • Kalibrera var tredje månad, eller efter 40 upp och urladdningar för att få en säkrare avläsning.

När man kalibrerar sätts elektroniska flaggor ut.


Batteriunderh ll p sjukhus

Bränsle cellen

En bränslecell är en elektrokemisk anordning som kombinerar hydrogen och oxygen så att den producerar elektricitet, vatten och värme.

1839, Sir William Grove tillverkar den första bränslecellen

1960-, kraftkälla inom ”rymdkapplöpningen”

1980-, experimenteras med för att driva bilar och bussar.

2000-, miniatyr bränslecell.


Batteriunderh ll p sjukhus

Metanol som bränsle (Direct methanol fuel cell)

Behöver inte komprimerad hydrogengas

Lågt pris, lättanvänd och snabbt påfylld

Ger upp till 900Wh; energidensitet 102 Wh/l

Låg effektivitet (30% max)

Ger 300mW kontinuerlig kraft →


Batteriunderh ll p sjukhus

Hydrogen som bränsle (PEM)

Hög effektivitet (50%)

Upp till 450Wh/l i energidensitet

Bränsle transporter, påfyllning

Inte kommersiellt tillgänglig

Bränslecell för ficklampa och cykellampa.

21cc behållare motsvarar energin från 10st AA alkaliska batterier.


Batteriunderh ll p sjukhus

Begränsningarna

Uppstarten tar lång tid, begränsat temperaturområde.

1V utspänning per cell; 0.6V under laddning.

Hög intern resistans. Snävt kraftuttag, se bild.

Behöver ett batteri till start, Bränslecellen laddar efter start.

Högt pris.

Bränslecellen har en snäv bandbredd där man kan ta ut kraft


Batteriunderh ll p sjukhus

Få ut det mesta av dina batterier

  • Använd en normal laddare med urladdare

  • Undvik djupa urladdningar

  • Förvara batteriet svalt

Exempel på high-power Li-ion


Batteriunderh ll p sjukhus

Laddning vid låg temperatur

  • Uppladdningsbara batterier kan användas under ett brett temperaturområde.Laddning är annorlunda.

  • Nickelbaserade:Sakta laddning (0.1C) under +5C Snabbladdning mellan +5 to 45C

  • Lithium-ion: Ingen laddningär tillåten under 0C

  • Bly-syra:Under 0C, full laddning kan inte bli nådd, på grund av spänningsökning.


Batteriunderh ll p sjukhus

Ladda bly-syra batterierna rätt!

Bly-syrabatterier kan inte snabbladdas, dom behöver 8-14 timmars laddning.

Om batteriet inte är mättat, så kommer det att oxidera.

Varför håller ett Bly-syra batteri längre i en golfbil än i en rullstol?

4 års batterigaranti

2 års batterigaranti

Får bara 7 tim uppladdning

Får en full 14 timmars uppladdning


Batteriunderh ll

Batteriunderhåll

Batteriunderhåll består av periodiska hälsotester.

Det finns två olika tester

Snabbtestning

Fullservice

Bild från Ottawa Heart Institute


Batteriunderh ll p sjukhus

Batteri snabbtest

  • Cadex QuickSort™ kontrollerar Li-ion på 30 sek.

  • Baserat på elektorokemisk dynamisk reaktion.

  • Inbyggd i Cadex C7000 C-Serien Batterianalysator.

  • Sorterar in batterierna i Poor, Low och Good.


Batteriunderh ll p sjukhus

Den Nordamerikanska underhållsmodellen

University of Ottawa Heart Institute är ett 140 bäddars Cardiac Care Organisation (dotterbolag till Ottawa Hospital)

Sjukhuset behandlar varje batteri som en tillgång och använder därför ett underhållsprogram.

Ottawa Hospital har 12 Cadex batteri analysatorer.

Cadex förser alla stora sjukhus i Nord Amerika med analysatorer.

I Sverige har över 25% av alla sjukhusen minst en Cadex.


Batteriunderh ll p sjukhus

Inköp

Ett godkänt batteri kostar SEK 1000,-

Ottawa Hospital köper in samma typ av batteri från en annan leverantör för SEK 300,-

Före godkännandet så är batterierna kvalificerade med Cadex Batterianalysator.

Sjukhuset hittar inga skiljaktigheter mellan ett 300 och ett 1.000 kronors batteri i analysatorn.

Specialtillverkad batteriadapter


Batteriunderh ll p sjukhus

Service inspektioner av bly-syra batterier

Alla batterier analyseras. Många blir ej godkända

Sulfat: Om batteriet inte når 65% efter 3-5 cykler, ersätt batteriet.

Soft Short: Om cellen har minde än 2.10V, ersätt batteriet.

O.B.S: Bly-syra batterier kan bli förbättrade och få bättre värden om man ställer om laddningsspänningen till 2.45V/cell. Detta går endast att utföra med en batterianalysator.


Batteriunderh ll p sjukhus

Underhåll som en del av kvalitetssystemet

Sjukhuset fastställer först hur lång tid utrustningen behöver ”köra”.(ex. 3tim för en infusion pump)

Sjukhuset undersöker batteriets uppträdande med utgångspunkt för behovet i den tilltänkta applikationen.

Sjukhuset litar inte på datumstämplingen, de flesta batterierna håller längre.

Sjukhuset förvarar alla sina batterier på en acceptabel hälsonivå.


Batteriunderh ll p sjukhus

Fördelen med batteriunderhåll

Förståelsen för hur viktigt det är med en god kontroll av batteriet ökar driftssäkerheten.

Batterier orsakar mest fel i portabel utrustning.

Batteriunderhåll sparar pengar till sjukhusen, och ökar tillförlitligheten.

En bra analys av batterier säkrar utrustningens funktion.

Du vet att det är ett bra batteri.

Cadex C7400ER Battery Analyzer


Batteriunderh ll p sjukhus

Varför är ”ladda och använd” inte tillräckligt

  • ”Ready” lampan kommer eventuellt att lysa, den indikerar fulladdat.

  • Användaren tror att batteriet har nått full kapacitet och litar fullt på det.

  • Den gröna ”Ready” lampan betyder inte att batteriet har bra kapacitet.

för att…


Batteriunderh ll p sjukhus

  • Dåliga batterier laddar snabbare och får snabbare “Ready” i laddaren än bra batterier.

  • Dåliga batterier har en förmåga att komma upp till toppen och blir ett fall för den oförutseende användaren.

  • Batterier som switchar över till “ready” först kan vara obrukbara.

  • Inom tid, så bär vi sten istället för batterier.


Batteriunderh ll p sjukhus

Battery Shop Division

Service Datum Utgångs datum

Prestanda Batt ID#

Datum har utgått

SKALL SERVAS

Förenklat batteriunderhåll

Sätt en unik batterietikett med prestanda och service datum.

Vid förutbestämd utgångsdatum, avlägsna batteriet för service.


Batteriunderh ll p sjukhus

SKALLSERVAS

FörenklatBatteriunderhåll

  • Serva batterierna med analysatorn för att verifiera skicket.

  • Ersätt batterier som ej klarar de krav Ni ställer.

  • Märk om bra batterier och returnera dessa till serviceavdelningen.


Att t nka p vid anv ndandet av cadex batterianalysator

Att tänka på vid användandet av Cadex batterianalysator

När ni ska prova ett nytt batteri, antingen i Batshop eller som

Stand-alone ska ni tänka på denna ”regel” för bibehålla och

förbättra livslängden på era batteriet.

Charge / Discharge

  • NiCd så bör ”C” stå på 0,5C / 0,5C

  • NiMH så bör ”C” stå på 0,3C / 0,3C

  • SLA så bör ”C” stå på 0,1C / 0,05C (20 timmars batteri)

  • Li så bör ”C” stå på 0,5C / 0,5C


Batteriunderh ll p sjukhus

Tack!

www.cadex.comCorporate website

www.BatteryUniversity.comEducational website

www.buchmann.caInformational website


  • Login