Anvendelse af et programmerbart DC-last i batteritest

Inden for udviklingen af ny energi og elbiler (EV) bestemmer batteriets ydeevne direkte pålideligheden og sikkerheden for de endelige produkter. For nøjagtigt at vurdere nøgleindikatorer som kapacitet, levetid og sikkerhed, er en programmerbar jævnstrømsbelastning blevet et uundværligt værktøj i batteritestning. I modsætning til almindelige strømforsyningsenheder fokuserer den på simulering af reelle afladesscenarier og præcis belastningsstyring – hvilket perfekt matcher Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd.'s kerneområde inden for test af batteriydeevne (ikke strømforsyning). Nedenfor beskriver vi de specifikke anvendelser af en programmerbar jævnstrømsbelastning i batteritestning, med fokus på praktisk anvendelighed og let forståelighed for almindelige brugere.

Test af batterikapacitet og tilstand (SOH)

Den mest grundlæggende anvendelse af en programmerbar dc-last ved test af batterier er at måle et batteris reelle kapacitet og vurdere dets tilstand (SOH – State of Health), hvilket er afgørende for at fastslå, om et batteri lever op til konstruktionsstandarder eller har nedbrudt sig.

Batterikapacitet henviser til den samlede mængde elektrisk ladning, et batteri kan gemme og afgive, og måles typisk i ampere-timer (Ah). En programmerbar dc-last gør denne test mulig ved at påføre en styret konstant strømbelastning (CC) på batteriet under afladning. For eksempel kan lasten indstilles til en 0,5C-strøm (50 A) for at teste et 100 Ah lithium-ion batterimodul, så batteriet aflades, indtil det når sin nedre spændingsgrænse (f.eks. 3,0 V pr. celle). Systemet beregner herefter kapaciteten ved at multiplicere afladningsstrømmen med afladningstiden (Kapacitet = Strøm × Tid).

Ved at sammenligne den målte kapacitet med batteriets nominelle kapacitet, udledes SOH (SOH = (Målt Kapacitet / Nominel Kapacitet) × 100 %). Zhuhai Jiuyuans programmerbare dc-last (integreret i dets SDCBUS-seriens batteritestsystemer) opnår en strømkontrolnøjagtighed på ±0,05 %, hvilket sikrer, at den beregnede SOH afspejler batteriets reelle tilstand – uden behov for gætværk.

Simulering af realistiske afladningsscenarier

Batterier i elbiler, energilagringssystemer eller forbruger elektronik udsættes for varierende afladningsforhold i daglig brug – ikke kun konstant strøm. En programmerbar dc-last løser dette ved at simulere dynamiske, realistiske belastningsprofiler og dermed hjælpe med at teste, hvordan batterier yder under faktiske driftsforhold.

For eksempel aflades en EV-batteri forskelligt under acceleration (høj strøm) i forhold til kørsel med konstant hastighed (lav strøm). Et programmerbart dc-lastapparat kan genskabe denne 'pulsbelastnings' profil: indstil 200 A i 10 sekunder (simulering af acceleration), efterfulgt af 50 A i 60 sekunder (simulering af cruisning), og gentag cyklussen for at efterligne en typisk køretur. Ligeledes kan belastningen for et bærbart enhedsbatteri simulere periodisk afladning (f.eks. 2 A i 5 minutter, 0,5 A i 15 minutter) for at teste brugstiden.

Denne anvendelse sikrer, at batteriets ydeevne testet i laboratoriet svarer til den reelle adfærd – et nøglekrav for Zhuhai Jiuyuans kunder i EV- og ny energisektor.

Verificering af batteris sikkerhedsfunktioner

Batterier er udstyret med sikkerhedsfunktioner (f.eks. overstrømsbeskyttelse, overdiskyddelsesbeskyttelse) for at forhindre skader eller farer. Et programmerbart dc-lastapparat anvendes til at teste disse beskyttelsesfunktioner og sikre, at de aktiveres pålideligt under unormale forhold.

For eksempel, for at teste en batteris overstrømsbeskyttelse (OCP): Programbar dc-last gradvist øger afladningsstrømmen, indtil batteriets interne beskyttelses kredsløb udløser en nedlukning. Lasten registrerer den nøjagtige strøm, hvor beskyttelsen aktiveres, og verificerer, om den stemmer overens med batteriets konstruktionspecifikationer (f.eks. OCP ved 120 A for et EV-batteri).

Ligeledes, for at teste overafladningsbeskyttelse: Lasten aflader batteriet under dets anbefalede nedre spændningsgrænse (f.eks. 2,5 V pr. celle) for at bekræfte, at batteriet afbryder strømmen for at undgå permanent skade. Zhuhai Jiuyuans system tilføjer et ekstra sikkerhedslag ved at integrere nødstop (E-Stop) funktioner og realtidsovervågning af spænding/strøm, hvilket sikrer, at selve testen er risikofri.

Fremskyndelse af test af batteriets cykluslevetid

Batteriets cykluslevetid (antal opladnings- og afladningscykluser, et batteri kan gennemgå, før dets kapacitet falder til 80 % af den angivne værdi) er en vigtig indikator for langtidsholdbarhed. En programmerbar jævnstrømsbelastning fremskynder denne test ved at automatisere gentagne opladnings- og afladningscykluser, hvilket reducerer den tid, der kræves for at vurdere levetiden.

Traditionel cykeltest kan tage måneder, hvis den udføres manuelt, men en programmerbar jævnstrømsbelastning (kombineret med en præcisionsoplader) automatiserer processen: aflad batteriet til nedre grænse via belastningen, og aktiver derefter en oplader for at genopladne det til øvre grænse – og gentag cyklussen 500, 1000 eller flere gange. Belastningen logger kapacitetsdata efter hver cyklus, så ingeniører kan følge, hvordan kapaciteten aftager over tid.

Zhuhai Jiuyuan's system understøtter 24/7 uhindret cykeltestning, hvor multikanalskonfigurationer muliggør parallel testning af 8–16 batterimoduler ad gangen. Dette reducerer testtid med op til 70 % i forhold til enkeltkanalsopsætninger, hvilket er afgørende for R&D med høj kapacitet eller produktionskvalitetskontrol.

Test af batteriets indre modstand

Indre modstand er en skjult indikator for batteriets helbred: højere modstand betyder, at batteriet spilder mere energi som varme og måske har svært ved at levere høj strøm. En programmerbar jævnstrømsbelastning hjælper med at måle denne modstand ved hjælp af "belastningstrinsmetoden".

Sådan fungerer det: belastningen anvender to forskellige strømniveauer (f.eks. 10 A og 50 A) på batteriet og optager de tilhørende spændringsfald. Ved brug af Ohms lov (Modstand = Spændingsforskel / Strømforskel) beregner systemet batteriets indre modstand. Hvis 10 A f.eks. giver 32 V og 50 A giver 30 V, er modstanden (32 V – 30 V) / (50 A – 10 A) = 0,05 Ω.

Dette brug er særlig vigtigt for ældende batterier – stigende indre modstand signalerer ofte forestående fejl, hvilket giver ingeniører mulighed for at identificere defekte enheder i et tidligt stadie.

Hvorfor vælge Zhuhai Jiuyuans programmerbar DC-last til batteritest?

Zhuhai Jiuyuan specialiserer sig i udstyr til test af batteriydelse, og dens programmerbare DC-last (del af SDCBUS-serien) er designet udelukkende til test af batterier til ny energi og elbiler – uden funktioner til industriautomatisering, UPS-invertere eller præcisionsinstrumenttest (i overensstemmelse med virksomhedens fokus). De vigtigste fordele inkluderer:

• Høj nøjagtighed: ±0,05 % strømkontrol og ±0,05 % spændingsmåling sikrer pålidelige testdata.
• Simulering af reelle forhold: Understøtter dynamiske belastningsprofiler, der svarer til anvendelser i elbiler, energilagring og forbrugerudstyr.
• Skalerbarhed: Multikanals- og kaskaderingsfunktioner til håndtering af både små moduler og store pakker.
• For virksomheder og laboratorier, der har brug for at teste batteriydelse nøjagtigt, gør en programmerbar dc-last fra Zhuhai Jiuyuan kompleks testning til en strømlinet og pålidelig proces.

For virksomheder og laboratorier, der har brug for at teste batteriydelse nøjagtigt, gør en programmerbar dc-last fra Zhuhai Jiuyuan kompleks testning til en strømlinet og pålidelig proces.