کاربردهای بار DC قابل برنامه‌ریزی در آزمایش باتری

در حوزه توسعه انرژی نو و خودروهای برقی (EV)، عملکرد باتری به‌طور مستقیم قابلیت اطمینان و ایمنی محصولات نهایی را تعیین می‌کند. برای ارزیابی دقیق شاخص‌های کلیدی مانند ظرفیت، عمر و ایمنی، بار DC قابل برنامه‌ریزی ابزاری ضروری در آزمون باتری شده است. برخلاف تجهیزات برقی عمومی، این دستگاه بر شبیه‌سازی سناریوهای تخلیه واقعی و کنترل دقیق بار تمرکز دارد—که کاملاً با تمرکز اصلی شرکت Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd. بر آزمون عملکرد باتری (نه تأمین برق) هماهنگ است. در ادامه، کاربردهای خاص بار DC قابل برنامه‌ریزی در آزمون باتری را شرح می‌دهیم و به‌ویژه روی سادگی و درک آسان برای کاربران عادی تأکید می‌کنیم.

آزمون ظرفیت باتری و وضعیت سلامت (SOH)

کاربرد اساسی‌ترین بار مستهلک‌کننده قابل برنامه‌ریزی dc در آزمایش باتری، اندازه‌گیری ظرفیت واقعی باتری و ارزیابی وضعیت سلامت آن (SOH) است که برای تعیین اینکه آیا باتری با استانداردهای طراحی سازگار است یا دچار تخریب شده، حیاتی می‌باشد.

ظرفیت باتری به مقدار کل باری که یک باتری می‌تواند ذخیره و آزاد کند اشاره دارد و معمولاً بر حسب آمپر-ساعت (Ah) اندازه‌گیری می‌شود. یک بار مستهلک‌کننده قابل برنامه‌ریزی با اعمال بار جریان ثابت کنترل‌شده (CC) به باتری در حین تخلیه، امکان انجام این آزمایش را فراهم می‌کند. به عنوان مثال، برای آزمایش یک ماژول باتری لیتیوم-یون 100Ah، بار را می‌توان به صورت جریان 0.5C (50A) تنظیم کرد تا باتری تا رسیدن به حداقل ولتاژ مجاز (مثلاً 3.0V در هر سلول) تخلیه شود. سپس سیستم ظرفیت را با ضرب جریان تخلیه در زمان تخلیه محاسبه می‌کند (ظرفیت = جریان × زمان).

با مقایسه ظرفیت اندازه‌گیری شده با ظرفیت نامی باتری، سلامت کلی باتری (SOH) به دست می‌آید (SOH = (ظرفیت اندازه‌گیری شده / ظرفیت نامی) × ۱۰۰٪). بار مستقیم قابل برنامه‌ریزی شرکت Zhuhai Jiuyuan (که در سیستم‌های آزمون باتری سری SDCBUS ادغام شده است) دقت کنترل جریان ±0.05% را فراهم می‌کند و اطمینان حاکم است که SOH محاسبه‌شده، سلامت واقعی باتری را منعکس می‌کند—بدون هیچ گونه حدس و گمانی.

شبیه‌سازی سناریوهای تخلیه در دنیای واقعی

باتری‌های مورد استفاده در خودروهای الکتریکی (EV)، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی یا الکترونیک مصرفی در استفاده عملی با شرایط تخلیه متغیری مواجه می‌شوند—نه فقط با جریان ثابت. یک بار مستقیم قابل برنامه‌ریزی این مشکل را با شبیه‌سازی پروفایل‌های بار پویا و واقعی حل می‌کند و به آزمون عملکرد باتری در شرایط کاری واقعی کمک می‌کند.

به عنوان مثال، باتری خودروی الکتریکی (EV) در حین شتاب‌گیری (جریان بالا) به شکلی متفاوت از زمان حرکت با سرعت ثابت (جریان پایین) تخلیه می‌شود. یک بار مستقیم قابل برنامه‌ریزی می‌تواند این الگوی «بار پالسی» را شبیه‌سازی کند: تنظیم جریان 200 آمپر برای مدت 10 ثانیه (شبیه‌سازی شتاب‌گیری) و سپس 50 آمپر برای 60 ثانیه (شبیه‌سازی حرکت با سرعت ثابت)، و تکرار این چرخه به منظور تقلید از یک رانندگی معمولی. به همین ترتیب، برای باتری دستگاه‌های قابل حمل، بار می‌تواند تخلیه‌های متناوب را شبیه‌سازی کند (مثلاً 2 آمپر به مدت 5 دقیقه و 0.5 آمپر به مدت 15 دقیقه) تا عمر باتری مورد آزمایش قرار گیرد.

این کاربرد اطمینان می‌دهد که عملکرد باتری که در آزمایشگاه آزمایش می‌شود، با رفتار واقعی آن در دنیای واقعی مطابقت داشته باشد — که یک الزام کلیدی برای مشتریان ژوهای جیویوان در بخش خودروهای الکتریکی و انرژی نو است.

بررسی توابع حفاظتی ایمنی باتری

باتری‌ها مجهز به مکانیسم‌های ایمنی (مانند حفاظت در برابر جریان بیش از حد، حفاظت در برابر تخلیه بیش از حد) هستند تا از آسیب یا خطرات احتمالی جلوگیری شود. از یک بار مستقیم قابل برنامه‌ریزی برای آزمون این توابع حفاظتی استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که در شرایط غیرعادی به طور قابل اعتمادی فعال می‌شوند.

به عنوان مثال، برای آزمون حفاظت از جریان بیش‌ازحد باتری (OCP): بار مستقیم قابل برنامه‌ریزی به تدریج جریان تخلیه را افزایش می‌دهد تا زمانی که مدار حفاظتی داخلی باتری باعث خاموش شدن دستگاه شود. بار، دقیقاً جریانی را که در آن حفاظت فعال می‌شود ثبت می‌کند و بررسی می‌کند که آیا این مقدار با مشخصات طراحی باتری همخوانی دارد یا خیر (مثلاً OCP در 120 آمپر برای یک باتری خودروی برقی).

به طور مشابه، برای آزمایش محافظت در برابر تخلیه بیش از حد: بار، باتری را زیر حداقل ولتاژ توصیه‌شده آن (مثلاً ۲٫۵ ولت در هر سلول) تخلیه می‌کند تا اطمینان حاصل شود که باتری تغذیه را قطع می‌کند و از آسیب دائمی جلوگیری می‌شود. سیستم شرکت ژوهای جیویوان با ادغام عملکرد توقف اضطراری (E-Stop) و نظارت لحظه‌ای بر ولتاژ/جریان، لایه اضافی ایمنی فراهم می‌کند و اطمینان حاصل می‌شود که خود آزمایش نیز عاری از خطر است.

تسریع آزمون عمر چرخه باتری

طول عمر سیکل باتری (تعداد سیکل‌های شارژ و دشارژی که باتری می‌تواند قبل از اینکه ظرفیت آن به ۸۰٪ ظرفیت نامی برسد، تحمل کند) یک شاخص کلیدی عملکرد بلندمدت است. یک بار dc قابل برنامه‌ریزی با اتوماسیون سیکل‌های مکرر شارژ و دشارژ، زمان این آزمون را کاهش می‌دهد و ارزیابی طول عمر را تسریع می‌کند.

آزمون سنتی سیکل ممکن بود در صورت انجام دستی چندین ماه طول بکشد، اما یک بار dc قابل برنامه‌ریزی (همراه با یک شارژر دقیق) این فرآیند را اتوماتیک می‌کند: تخلیه باتری تا حد پایینی توسط بار، و سپس فعال‌کردن شارژر برای شارژ مجدد آن تا حد بالایی — و تکرار این سیکل ۵۰۰، ۱۰۰۰ یا بیشتر بار. بار پس از هر سیکل داده‌های ظرفیت را ثبت می‌کند، که به مهندسان اجازه می‌دهد تغییرات کاهش ظرفیت را در طول زمان پیگیری کنند.

سیستم شرکت ژوهای جیویوان تست چرخه‌ای بدون وقفه را در 24 ساعت شبانه‌روز پشتیبانی می‌کند و با پیکربندی چند کاناله امکان آزمون موازی 8 تا 16 ماژول باتری را فراهم می‌کند. این امر زمان آزمون را تا 70٪ نسبت به سیستم‌های تک‌کاناله کاهش می‌دهد که برای کنترل کیفیت در تحقیق و توسعه یا تولید با حجم بالا ضروری است.

آزمون مقاومت داخلی باتری

مقاومت داخلی نشانگر پنهانی از سلامت باتری است: مقاومت بالاتر به معنای تلف انرژی بیشتر به صورت گرما و احتمالاً ناتوانی در تأمین جریان بالا است. یک بار dc قابل برنامه‌ریزی به اندازه‌گیری این مقاومت با استفاده از «روش گام بار» کمک می‌کند.

اینجا نحوه کار آن است: بار دو سطح جریان مختلف (مثلاً 10A و 50A) را به باتری اعمال می‌کند و افت ولتاژهای متناظر را ثبت می‌کند. با استفاده از قانون اُهم (مقاومت = تفاوت ولتاژ / تفاوت جریان)، سیستم مقاومت داخلی باتری را محاسبه می‌کند. به عنوان مثال، اگر جریان 10A باعث ولتاژ 32V شود و جریان 50A باعث ولتاژ 30V شود، مقاومت برابر است با (32V – 30V) / (50A – 10A) = 0.05Ω.

این کاربرد به ویژه برای باتری‌های در حال فرسودگی مهم است—افزایش مقاومت داخلی اغلب نشانه‌ای از خرابی در حال وقوع است و مهندسان را قادر می‌سازد تا واحدهای معیوب را در مرحله اولیه شناسایی کنند.

چرا باید بار DC قابل برنامه‌ریزی ژوجای جیویوان را برای تست باتری انتخاب کرد؟

شرکت ژوجای جیویوان در تجهیزات آزمایش عملکرد باتری تخصص دارد و بار DC قابل برنامه‌ریزی آن (بخشی از سری SDCBUS) صرفاً برای آزمایش باتری‌های انرژی نو و خودروهای الکتریکی (EV) طراحی شده است و قابلیت‌هایی برای اتوماسیون صنعتی، آزمایش اینورتر UPS یا ابزارهای دقیق ندارد (که با تمرکز شرکت هماهنگ است). مزایای کلیدی شامل:

• دقت بالا: کنترل جریان ±0.05٪ و اندازه‌گیری ولتاژ ±0.05٪، اطمینان از داده‌های آزمایش قابل اعتماد را فراهم می‌کند.
• شبیه‌سازی واقعی: پشتیبانی از پروفایل‌های بار دینامیکی برای تطبیق با کاربردهای خودروهای الکتریکی، ذخیره‌سازی انرژی و دستگاه‌های مصرفی.
• مقیاس‌پذیری: قابلیت چند کاناله و زنجیره‌ای برای مدیریت ماژول‌های کوچک و بسته‌های بزرگ به طور یکسان.
• برای کسب‌وکارها و آزمایشگاه‌هایی که نیاز به آزمایش دقیق عملکرد باتری دارند، یک بار dc قابل برنامه‌ریزی از Zhuhai Jiuyuan فرآیند پیچیده آزمایش را به روندی ساده‌شده و قابل اعتماد تبدیل می‌کند.

برای کسب‌وکارها و آزمایشگاه‌هایی که نیاز به آزمایش دقیق عملکرد باتری دارند، یک بار dc قابل برنامه‌ریزی از Zhuhai Jiuyuan فرآیند پیچیده آزمایش را به روندی ساده‌شده و قابل اعتماد تبدیل می‌کند.