Energiatehnika OÜ arendab Euroopa Tuumauuringute Keskusele uudseid seadmeid, millest võib tulevikus kasu olla ka Eesti ettevõtetel
Euroopa Tuumauuringute Keskus CERN tellis Energiatehnika OÜlt seadmed oma 300 võimsa UPSi akude mahutavuse automaatseks kiirtestimiseks. Arendatavad seadmed sobivad tulevikus kasutamiseks ettevõtetes, kus on vaja suure võimsusega akusid ja UPSe. Arendatav meetod võimaldaks oluliselt pikendada võimsate akude tööiga, vähendada ettevõtete kulusid ja koormust keskkonnale.
Tehnikateaduste doktori ja Energiatehnika OÜ juhataja Jüri Jolleri sõnul kasutatakse CERNis tuumaeksperimentide toiteks võimsaid katkematu toite allikaid (UPS) – need on põhimõtteliselt samad seadmed, mis hoiavad meie arvuteid ja muid igapäevaselt kasutatavaid seadmeid pidevalt vooluvõrgus, kuid on sadu kordi võimsamad. UPSi vajaliku pinge saamiseks ühendatakse hulk akuplokke järjestikku.
„Akud vananevad aja jooksul ebaühtlaselt ning vähenenud mahutavusega akude pinge tõuseb, kuni neis algab plahvatusohtliku vesiniku aktiivne eraldumine ja UPSi ei tohi enam kasutada. UPSide akusid testitakse praegu käsitsi, aja säästmiseks neljakaupa. Kõigepealt akud laetakse ja pärast teatud aja jahtumist ühendatakse koormusseadmega, mis tühjendab aku etteantud koormusrežiimil minimaalse pingeni, mõõtes akust saadud ampertunnid,” selgitas Jüri Joller. Ta lisab: „Akude ühendamine laadijaga, seejärel ettenähtud aja ootamine ning ühendamine koormusseadmega ja andmesalvestiga, samuti tulemuste dokumenteerimine ja analüüsimine on aeganõudev. Kui testitavate hulgas ühe kehvema aku korral test ebaõnnestub, tuleb seda ülejäänud kolme akuga korrata, lisades neljanda asemele uue aku.”
„Akude suure arvu, kõrge pinge, piiratud ligipääsu jne tõttu pole võimalik kõiki akusid regulaarselt testida ja näiteks CERNi mureks on, et ei saa kunagi kindel olla, kas UPS annab energiat teadusliku eksperimendi lõpuni. Seetõttu võetakse testimiseks välja ainult mõned akuplokid. Testimise suure mahu tõttu jäetakse osa akusid kontrollimata ja vahetatakse kõik akuplokid lihtsalt välja – nii läheb utiliseerimisele suur hulk veel korras akusid,” tunneb Jüri Joller muret keskkonna pärast.
Kuna võimsused on suured ja testitavaid akusid on CERNis 23 000, on neid võimatu käsitsi testida. Seetõttu Energiatehnika OÜ arendabki CERNile välja automaatsed akude kiirtestrid. Automaatse akutestri puhul ühendatakse aku testriga ainult üks kord, seejärel toimub programmeeritult laadimine, jahtumine ja kiire tühjendamine mahutavuse mõõtmiseks ja tulemuste protokollimiseks üle interneti. Kuna korraga testitakse ainult ühte akuplokki, mitte nelja, siis praktiliselt kõik katsed õnnestuvad, st näitavad, kas aku on edasiseks kasutamiseks kõlblik. Sel moel on võimalik akusid kasutada nende eluea lõpuni ja tulemuseks on sääst nii ettevõttele kui keskkonnale.
Jüri Joller kirjeldab praegust ebakindlat olukorda akude testimisel: „Akude parameetrite testimiseks kasutatakse praegu mitmesugusuguseid akutestreid, mis siiski ei määra mahutavust kuigi õigesti, kui aku laadimist ja tühjenemist tegelikus režiimis ei mõõdeta. Et aku mahutavust mõõta, on vaja programmeeritavat toiteallikat ja koormust, mitme mõõtekanaliga andmesalvestit koos keskse juhtimisega. Kui testitavaid akusid on liiga palju, siis selliseid kallihinnalisi mõõtekomplekte oleks vaja mitmeid.”
Seetõttu tasub välja arendada ühtne akutester, mis on soodsam ja lihtsam kasutada. Jüri Jolleri sõnul on uudne arendatava seadme juures see, et eri akutüüpide standardtestid ja protokollid on testri mälusse eelprogrammeeritud. Testimisseadme juhtimine on võimalik üle interneti. Samuti saab ühe aku tühjendamise energiat kasutada teise aku laadimiseks, mis vähendab energiakulu. Uudne on ka ülikondensaatorite mahtuvuse jt parameetrite automaatse mõõtmise võimalus.
Energiatehnika OÜ-l on sarnase seadeldise loomisel varasem kogemus: Tallinna Tehnikaülikoolile ja ESSile (European Spallation Source) arendati toiteallikas, mis on mõeldud kasutamiseks elementaarosakeste kiirendis. CERNi tellimuse täitmise järel kavatseb Energiatehnika OÜ akutestreid edasi toota ja tarnida neid teistelegi võimsate UPSide ja akude omanikele, kelleks võivad olla näiteks elektrijaamad, pangad, meedia- ja telekommunikatsiooniettevõtted, kaitsevägi, haiglad, elektriautode laadimisjaamad, võimsad arvutiserverid, mitmesugused elektrilised akusõidukid jne.
Eestist sai 2021. aastal Euroopa Tuumauuringute Keskuse CERN assotsieerunud liige. CERNi ja EASi esindajad külastasid Eestit käesoleva aasta 14. oktoobril, et leida ettevõtteid, kes suudaksid neile vajalikke tooteid ja teenuseid tarnida.
22.12.2021
volitatud elektriinsener, D.Sc.
Energiatehnika OÜ juhataja