Usos de una carga DC programable en pruebas de baterías

En el campo del desarrollo de energías nuevas y vehículos eléctricos (EV), el rendimiento de la batería determina directamente la fiabilidad y seguridad de los productos finales. Para evaluar con precisión indicadores clave como la capacidad, la vida útil y la seguridad, una carga programable de corriente continua se ha convertido en una herramienta indispensable en las pruebas de baterías. A diferencia de equipos de alimentación de uso general, esta se centra en simular escenarios reales de descarga y en un control preciso de la carga, lo que coincide perfectamente con el enfoque principal de Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd. en la prueba del rendimiento de baterías (no en la provisión de fuentes de alimentación). A continuación, detallamos los usos específicos de una carga programable de corriente continua en las pruebas de baterías, haciendo hincapié en la practicidad y facilidad de comprensión para usuarios comunes.

Prueba de la capacidad de la batería y estado de salud (SOH)

El uso más fundamental de una carga programable de corriente continua en pruebas de baterías es medir la capacidad real de una batería y evaluar su estado de salud (SOH), algo crítico para determinar si la batería cumple con los estándares de diseño o si se ha degradado.

La capacidad de la batería se refiere a la carga total que una batería puede almacenar y liberar, generalmente medida en amperios-hora (Ah). Una carga programable de corriente continua permite esta prueba aplicando una carga controlada de corriente constante (CC) a la batería durante la descarga. Por ejemplo, para probar un módulo de batería de iones de litio de 100 Ah, la carga puede ajustarse a una corriente de 0,5C (50 A) para descargar la batería hasta que alcance su límite inferior de voltaje (por ejemplo, 3,0 V por celda). El sistema luego calcula la capacidad multiplicando la corriente de descarga por el tiempo de descarga (Capacidad = Corriente × Tiempo).

Al comparar la capacidad medida con la capacidad nominal de la batería, se obtiene el estado de salud (SOH = (Capacidad medida / Capacidad nominal) × 100%). La carga CC programable de Zhuhai Jiuyuan (integrada en sus sistemas de prueba de baterías Serie SDCBUS) alcanza una precisión de control de corriente de ±0,05 %, lo que garantiza que el SOH calculado refleje fielmente el estado real de la batería, sin necesidad de suposiciones.

Simulación de escenarios de descarga del mundo real

Las baterías en vehículos eléctricos, sistemas de almacenamiento de energía o dispositivos electrónicos de consumo enfrentan condiciones variables de descarga en su uso real, no solo corriente constante. Una carga CC programable resuelve este problema simulando perfiles de carga dinámicos y representativos del mundo real, ayudando a evaluar el rendimiento de las baterías bajo condiciones operativas reales.

Por ejemplo, una batería de un vehículo eléctrico se descarga de forma diferente durante la aceleración (alta corriente) en comparación con la marcha constante (baja corriente). Una carga de cc programable puede replicar este perfil de "carga pulsada": configurando 200 A durante 10 segundos (simulando la aceleración) seguido de 50 A durante 60 segundos (simulando la marcha constante), repitiendo el ciclo para imitar un trayecto típico. De manera similar, para una batería de dispositivo portátil, la carga puede simular una descarga intermitente (por ejemplo, 2 A durante 5 minutos, 0,5 A durante 15 minutos) para probar la duración.

Este uso garantiza que el rendimiento de la batería probado en laboratorio coincida con el comportamiento en condiciones reales, un requisito fundamental para los clientes de Zhuhai Jiuyuan en los sectores de vehículos eléctricos y nuevas energías.

Verificación de las funciones de protección de seguridad de la batería

Las baterías están equipadas con mecanismos de seguridad (por ejemplo, protección contra sobrecorriente, protección contra sobredescarga) para evitar daños o riesgos. Se utiliza una carga de cc programable para probar estas funciones de protección, asegurando que se activen de forma confiable en condiciones anormales.

Por ejemplo, para probar la protección contra sobrecorriente (OCP) de una batería: la carga programable de corriente continua aumenta gradualmente la corriente de descarga hasta que el circuito interno de protección de la batería activa el apagado. La carga registra la corriente exacta a la que se activa la protección, verificando si coincide con las especificaciones de diseño de la batería (por ejemplo, OCP a 120 A para una batería de vehículo eléctrico).

De forma similar, para probar la protección contra sobredescarga: la carga descarga la batería por debajo del límite de voltaje inferior recomendado (por ejemplo, 2,5 V por celda) para confirmar que la batería corta la alimentación y evita daños permanentes. El sistema de Zhuhai Jiuyuan añade una capa adicional de seguridad mediante la integración de funciones de parada de emergencia (E-Stop) y monitoreo en tiempo real de voltaje/corriente, asegurando que la prueba en sí sea libre de riesgos.

Aceleración de las pruebas de vida útil cíclica de baterías

La vida útil de la batería (el número de ciclos de carga-descarga que puede realizar una batería antes de que su capacidad disminuya al 80 % de su valor nominal) es un indicador clave de rendimiento a largo plazo. Una carga cc programable acelera esta prueba automatizando ciclos repetidos de carga y descarga, reduciendo el tiempo necesario para evaluar la durabilidad.

Las pruebas de ciclo tradicionales podrían tardar meses si se realizan manualmente, pero una carga cc programable (combinada con un cargador de precisión) automatiza el proceso: descarga la batería hasta el límite inferior mediante la carga, luego activa un cargador para recargarla hasta el límite superior, repitiendo el ciclo 500, 1000 o más veces. La carga registra los datos de capacidad después de cada ciclo, lo que permite a los ingenieros rastrear cómo decae la capacidad con el tiempo.

El sistema de Zhuhai Jiuyuan permite pruebas cíclicas ininterrumpidas las 24 horas del día, con configuraciones multicanal que posibilitan la realización simultánea de pruebas en 8 a 16 módulos de baterías. Esto reduce el tiempo de prueba hasta en un 70 % en comparación con configuraciones de canal único, lo cual es fundamental para el control de calidad en I+D o producción de alto volumen.

Prueba de resistencia interna de baterías

La resistencia interna es un indicador oculto del estado de la batería: una resistencia más alta significa que la batería desperdicia más energía en forma de calor y podría tener dificultades para entregar corriente elevada. Una carga programable de corriente continua ayuda a medir esta resistencia mediante el "método de escalón de carga".

Así es como funciona: la carga aplica dos niveles diferentes de corriente (por ejemplo, 10 A y 50 A) a la batería, registrando las caídas de voltaje correspondientes. Utilizando la ley de Ohm (Resistencia = Diferencia de voltaje / Diferencia de corriente), el sistema calcula la resistencia interna de la batería. Por ejemplo, si 10 A provoca 32 V y 50 A provoca 30 V, la resistencia es (32 V – 30 V) / (50 A – 10 A) = 0,05 Ω.

Este uso es especialmente importante para baterías envejecidas: el aumento de la resistencia interna suele indicar un fallo inminente, lo que permite a los ingenieros identificar unidades defectuosas de forma temprana.

¿Por qué elegir la carga programable de corriente continua de Zhuhai Jiuyuan para pruebas de baterías?

Zhuhai Jiuyuan se especializa en equipos de prueba de rendimiento de baterías, y su carga programable de corriente continua (parte de la serie SDCBUS) está diseñada exclusivamente para pruebas de baterías de nueva energía y vehículos eléctricos, sin capacidades para automatización industrial, inversores de UPS o pruebas de instrumentos de precisión (en línea con el enfoque de la empresa). Las ventajas clave incluyen:

• Alta precisión: control de corriente ±0,05 % y medición de voltaje ±0,05 % garantizan datos de prueba confiables.
• Simulación del mundo real: admite perfiles de carga dinámica para adaptarse a casos de uso en vehículos eléctricos, almacenamiento de energía y dispositivos de consumo.
• Escalabilidad: capacidades multicanal y en cascada para manejar tanto módulos pequeños como paquetes grandes.
• Para empresas y laboratorios que necesitan probar el rendimiento de baterías con precisión, una carga programable de corriente continua de Zhuhai Jiuyuan convierte las pruebas complejas en un proceso eficiente y confiable.

Para empresas y laboratorios que necesitan probar el rendimiento de baterías con precisión, una carga programable de corriente continua de Zhuhai Jiuyuan convierte las pruebas complejas en un proceso eficiente y confiable.