Usi di un carico DC programmabile nei test delle batterie

Nel campo dello sviluppo delle energie nuove e dei veicoli elettrici (EV), le prestazioni della batteria determinano direttamente l'affidabilità e la sicurezza dei prodotti finali. Per valutare con precisione indicatori chiave come capacità, durata e sicurezza, un carico programmabile in corrente continua è diventato uno strumento indispensabile nei test sulle batterie. A differenza delle apparecchiature elettriche generiche, questo dispositivo si concentra sulla simulazione di scenari reali di scarica e su un controllo preciso del carico, rispondendo perfettamente all'obiettivo principale di Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd. relativo ai test sulle prestazioni delle batterie (non alla fornitura di alimentazione). Di seguito vengono illustrati gli utilizzi specifici di un carico programmabile in corrente continua nei test sulle batterie, con particolare attenzione alla praticità e alla facilità di comprensione per utenti comuni.

Test della capacità della batteria e dello stato di salute (SOH)

L'uso più fondamentale di un carico programmabile in corrente continua nei test delle batterie è misurare la capacità effettiva di una batteria e valutarne lo stato di salute (SOH), elemento fondamentale per determinare se una batteria soddisfa gli standard progettuali o se si è degradata.

La capacità della batteria indica la carica totale che una batteria può immagazzinare e rilasciare, generalmente misurata in Ampere-ora (Ah). Un carico programmabile in corrente continua consente questo test applicando un carico controllato a corrente costante (CC) alla batteria durante la scarica. Ad esempio, per testare un modulo batteria agli ioni di litio da 100Ah, il carico può essere impostato su una corrente 0,5C (50A) per scaricare la batteria fino al raggiungimento del limite inferiore di tensione (ad esempio, 3,0 V per cella). Il sistema calcola quindi la capacità moltiplicando la corrente di scarica per il tempo di scarica (Capacità = Corrente × Tempo).

Confrontando la capacità misurata con la capacità nominale della batteria, si ricava lo stato di salute (SOH = (Capacità Misurata / Capacità Nominale) × 100%). Il carico programmabile in corrente continua di Zhuhai Jiuyuan (integrato nei suoi sistemi di prova per batterie della serie SDCBUS) raggiunge un'accuratezza di controllo della corrente pari a ±0,05%, garantendo che il SOH calcolato rispecchi effettivamente lo stato reale della batteria, eliminando ogni approssimazione.

Simulazione di scenari di scarica reali

Le batterie utilizzate nei veicoli elettrici, nei sistemi di accumulo energetico o nell'elettronica di consumo sono soggette a condizioni di scarica variabili nell'uso reale, non semplicemente a corrente costante. Un carico programmabile in corrente continua risolve questo problema simulando profili di carico dinamici e realistici, consentendo di verificare il comportamento delle batterie in condizioni operative effettive.

Ad esempio, una batteria EV si scarica in modo diverso durante l'accelerazione (alta corrente) rispetto alla marcia di crociera (bassa corrente). Un carico programmabile in corrente continua può replicare questo profilo di "carico a impulsi": impostando 200A per 10 secondi (simulando l'accelerazione) seguiti da 50A per 60 secondi (simulando la marcia di crociera), ripetendo il ciclo per imitare un normale utilizzo. Analogamente, per una batteria di dispositivo portatile, il carico può simulare una scarica intermittente (ad esempio 2A per 5 minuti, 0,5A per 15 minuti) per testarne l'autonomia.

Questo utilizzo garantisce che le prestazioni della batteria testate in laboratorio corrispondano al comportamento reale, un requisito fondamentale per i clienti di Zhuhai Jiuyuan nei settori dei veicoli elettrici e delle nuove energie.

Verifica delle Funzioni di Protezione per la Sicurezza della Batteria

Le batterie sono dotate di meccanismi di sicurezza (ad esempio protezione contro sovracorrente, protezione contro scarica eccessiva) per prevenire danni o rischi. Un carico programmabile in corrente continua viene utilizzato per testare tali funzioni di protezione, assicurandone l'attivazione affidabile in condizioni anomale.

Ad esempio, per testare la protezione contro le sovracorrenti (OCP) di una batteria: il carico programmabile in corrente continua aumenta gradualmente la corrente di scarica fino a quando il circuito interno di protezione della batteria attiva l'arresto. Il carico registra la corrente esatta alla quale si attiva la protezione, verificando se è conforme alle specifiche di progetto della batteria (ad esempio, OCP a 120 A per una batteria EV).

Allo stesso modo, per testare la protezione contro la scarica eccessiva: il carico scarica la batteria al di sotto del limite di tensione minimo raccomandato (ad esempio 2,5 V per cella) per verificare che la batteria interrompa l'erogazione di energia al fine di evitare danni permanenti. Il sistema di Zhuhai Jiuyuan aggiunge un ulteriore livello di sicurezza integrando funzioni di arresto di emergenza (E-Stop) e monitoraggio in tempo reale di tensione/corrente, garantendo che lo stesso test avvenga in totale sicurezza.

Accelerazione dei test sulla durata ciclica delle batterie

La durata ciclica della batteria (il numero di cicli di carica-scarica che una batteria può subire prima che la sua capacità scenda all'80% del valore nominale) è un indicatore chiave delle prestazioni a lungo termine. Un carico programmabile in corrente continua accelera questo test automatizzando cicli ripetuti di carica e scarica, riducendo il tempo necessario per valutare la vita utile.

I test ciclici tradizionali potrebbero richiedere mesi se eseguiti manualmente, ma un carico programmabile in corrente continua (abbinato a un caricabatterie di precisione) automatizza il processo: scaricare la batteria fino al limite inferiore tramite il carico, quindi attivare un caricabatterie per ricaricarla fino al limite superiore, ripetendo il ciclo 500, 1000 o più volte. Il carico registra i dati sulla capacità dopo ogni ciclo, consentendo agli ingegneri di monitorare come la capacità si degrada nel tempo.

Il sistema di Zhuhai Jiuyuan supporta test ciclici ininterrotti 24/7, con configurazioni multicanale che consentono il test parallelo di 8-16 moduli batteria contemporaneamente. Ciò riduce il tempo di test fino al 70% rispetto ai sistemi monocanale, un fattore cruciale per il controllo qualità in R&D o produzione su larga scala.

Test della resistenza interna della batteria

La resistenza interna è un indicatore nascosto dello stato di salute della batteria: una resistenza più elevata significa che la batteria dissipa più energia sotto forma di calore e potrebbe avere difficoltà a erogare correnti elevate. Un carico programmabile in corrente continua aiuta a misurare questa resistenza mediante il "metodo a gradino di carico".

Ecco come funziona: il carico applica due diversi livelli di corrente (ad esempio, 10A e 50A) alla batteria, registrando le relative cadute di tensione. Utilizzando la legge di Ohm (Resistenza = Differenza di tensione / Differenza di corrente), il sistema calcola la resistenza interna della batteria. Ad esempio, se 10A provocano 32V e 50A provocano 30V, la resistenza è (32V – 30V) / (50A – 10A) = 0,05Ω.

Questo utilizzo è particolarmente importante per le batterie invecchiate—l'aumento della resistenza interna spesso segnala un guasto imminente, consentendo agli ingegneri di identificare precocemente le unità difettose.

Perché scegliere il carico programmabile in corrente continua di Zhuhai Jiuyuan per il collaudo delle batterie?

Zhuhai Jiuyuan è specializzata in apparecchiature per il test delle prestazioni delle batterie e il suo carico programmabile in corrente continua (parte della serie SDCBUS) è progettato esclusivamente per il collaudo di batterie per veicoli elettrici e nuove energie—senza funzionalità per automazione industriale, inverter UPS o test di strumenti di precisione (in linea con il focus aziendale). I principali vantaggi includono:

• Alta precisione: controllo della corrente ±0,05% e misurazione della tensione ±0,05% garantiscono dati di test affidabili.
• Simulazione realistica: supporta profili di carico dinamici per adattarsi a casi d'uso di veicoli elettrici, accumulo di energia e dispositivi consumer.
• Scalabilità: capacità multi-canale e in cascata per gestire sia moduli piccoli che pacchi di grandi dimensioni.
• Per aziende e laboratori che necessitano di testare con precisione le prestazioni delle batterie, un carico programmabile in corrente continua di Zhuhai Jiuyuan trasforma prove complesse in un processo semplificato e affidabile.

Per aziende e laboratori che necessitano di testare con precisione le prestazioni delle batterie, un carico programmabile in corrente continua di Zhuhai Jiuyuan trasforma prove complesse in un processo semplificato e affidabile.