Екі бағытты желілік симуляциялық қуат көздері: олар аккумуляторды сынау кезінде энергия жоғалысын азайта ала ма?

Аккумулятордың өнімділігін сынау қиындықтары

Аккумулятордың өнімділігін сынау орнында дәстүрлі сынау жүйелерінің туғызатын бірнеше операциялық қиындықтар бар. Біріншіден, сынау циклдары кезінде дәстүрлі сынау жүйелері электр энергиясын разрядтау арқылы жояды. Дәстүрлі сынау жүйелерінде энергия жылу, резистивті жүктемелер және қосымша салқындату қажеттілігі түрінде жойылады. Нәтижесінде дәстүрлі сынау жүйелері қосымша энергия жояды.

Бұл қиындықтарға бір шешім — аккумуляторлардың өнімділігін сынау құрылғыларында екі бағытты желілік симуляциялық қуат көздерін енгізу. Дәстүрлі сынау жүйелерінен айырмашылығы, екі бағытты желілік симуляциялық қуат көздері сынау құрылғысы аккумулятордан шығарылған энергияны қайта өңдеуге және оны қондырғының электр желісіне қайтаруға қабілетті болғандықтан, жылу түрінде энергия жоғалтпайды.

Регенеративті сынау процесін түсіну

Аккумуляторларды сынау кезіндегі энергияны қалпына келтірудің негізі тікелей болып табылады, ал оған қатысатын жүйелер қарапайым да, әрі күрделі. Сынауға арналған аккумулятор модулі немесе аккумулятор қорабы разрядталу сынағынан өткен кезде екі бағытты жүйе «сіңіру» режимінде жұмыс істейді және аккумулятордан энергия алады. Бұл энергия жоғары тиімділікті тұрақты токтан айнымалы токқа айналдырушы құрылғы арқылы өңделеді. Энергияны жылу түрінде шығындау орнына жүйе қондырғының электр желісімен синхрондалады және осы энергия қайта пайдалану үшін қайтарылады.

Жылу шығарудың азаюы басқа да пайдalarға әкеледі. Жылу көлемінің азаюы техниктер үшін сынақ ортасын ыңғайлы етеді; олар жүйеден шығатын жылуға соншалықты ұрысқан керек емес; сонымен қатар жүйелердің салқындату үшін жасайтын жұмысы да азаяды, нәтижесінде жөндеу талаптары төмендейді, ал жүйенің сенімділігі жақсарып, қызмет ету мерзімі ұзарып кетеді.

Аккумуляторлық модульдер мен блоктарды сынақтан өткізу саласындағы қолданыстар

Қазіргі заманғы аккумуляторлардың өнімділігін растау — қарапайым сыйымдылық сынағынан әлдеқайда күрделі процесс. Инженерлер сонымен қатар динамикалық жауап беру, ішкі кедергі сипаттамалары және тиісті жүктемелерге әсер ету сияқты параметрлерді де бағалауға тиіс, яғни олардың нақты пайдалану кезінде болатын жағдайларға сәйкес. Басқарылатын екі бағытты желілік симуляторы бар сынақ жүйесі күрделі сынақ бағдарламаларын орындай алады және қажет болған жағдайда нақты әлемдегі жүктемені симуляциялай алады.

Мысал ретінде, электрлік көліктердің аккумуляторлық блоктарын сынау үшін сынау жабдығы белгілі сипаттамалары бар жүру циклын (мысалы, қатты үдеу – жоғары разрядтау, содан кейін рекуперативті тежеу – яғни аккумуляторды тез зарядтау) имитациялауы керек. Екі бағытты жүйелер қуатты «беруші» және «тұтынушы» режимдері арасында жеңіл ауысуға мүмкіндік береді, сондықтан олар жылдам жүктеме ауысуын қажет ететін орнатулар үшін идеалды болып табылады.

Энергия сақтау жүйелерін растау кезінде желімен өзара әрекеттесуді имитациялау қабілеті өте маңызды. Сынау жабдығы аккумуляторлық жүйелердің желінің күйіне қарай электр энергиясын тұтыну немесе беру арқылы жиілік реттеу сигналдарына реакция беру қабілетін растауы керек. Екі бағытты технологияны қолдану арқылы бір құрылғы екі қызметті де орындай алады, сондықтан сынау орнатуының күрделілігі азаяды, ал дәл өлшеу нәтижелері жақсарып кетеді.

Автоматтандырылған сынау үшін байланыс интерфейстерін қамтамасыз ету

Аккумуляторлардың жұмыс істеу сапасын сынау толығымен күрделі коммуникациялық интерфейстерге немесе модульдерге сүйенеді. Коммуникациялық модульдер аккумуляторларды басқару жүйесіне (BMS) бақылау қадамын және басқарушыға әңгімелесуге мүмкіндік береді. Қазіргі заманғы сынау жүйелері CAN шинасы, RS485, RS232 және Modbus сияқты көптеген өнеркәсіптік коммуникациялық стандарттарымен жұмыс істей алады және оларға сәйкес келеді. Коммуникациялық интерфейстердің осындай көптілігі автоматтандырылған сынау жүйесін құруға ыңғайлылық қамтамасыз етеді.

Аккумуляторларды сынақтан өткізген кезде CAN шинасы байланысы жоғары сенімділігі мен нақты уақыттағы байланысы салдарынан жоғары басымдылықтағы байланыс стандарттарының бірі болып табылады. Сонымен қатар, бұл байланыс стандарты сынақ құрылғысы мен аккумулятор қорабының жеке блоктарын басқаратын модулі (BMU) арасында тікелей әрекеттестік орнатуға мүмкіндік береді. Бұл әрекеттестік сынақ құрылғысына әрбір жеке элементтің кернеуі мен температурасын анықтауға, сонымен қатар аккумулятор қорабының толығымен зарядталуы немесе разрядталуы циклын жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл құрылғыға сынақ кезінде қауіпсіз жағдайларды қамтамасыз етуге және барлық параметрлерді бақылауға мүмкіндік береді.

Daisy-chain конфигурациялары көптеген каналдар арасында тексеру менен байланыс орнатуды жеңілдетеді. Бұл дизайн пайдаланушыларға сымдардың санын азайтып, әрі жоғары жылдамдықтағы деректерді беруді қамтамасыз етеді. Бұл дизайн сынақ жүйесінің кеңеюіне мүмкіндік береді, яғни құрылғылар параллель жұмыс істей алады немесе бірнеше құрылғыны синхронды түрде тексеру үшін бірігіп жұмыс істей алады. Сондай-ақ, бұл дизайн пайдаланушыларға жеке аккумулятор модулінен бастап үлкен энергия сақтау жүйесіне дейін әртүрлі құрылғыларды тексеруге мүмкіндік береді.

Жүйенің қажеттіліктерін түсіну дәл жүйені әзірлеуге көмектеседі.

Аккумуляторды тексеру кезінде аккумулятордың параметрлерін дәл тексеру үшін жоғары дәлдік қажет. Аккумулятор қорабы мен модулін тексеру кезіндегі дәлдік ±0,05% құрайды, сондықтан сынақ кезінде сынақ жүйесінің әрекеті туралы нақты ақпаратты дәл ұстауға болады.

Аккумулятордың жұмыс істеу қабілетін тексеру жүйесіндегі ақауларды, өндірістегі тұрақсыздықтарды және пайдалану кезінде сапасы жоғары аккумуляторлардағы ақауларды анықтау үшін элементтік деңгейдегі мәселелерді зерттеу қажет. Аккумулятордың кедергісін өлшеу маңызды болып табылады және импульстық сынақ кезінде аккумуляторды «соққылау» үшін көптеген дәл кернеу қажет. Сынақ кезінде жоғары кернеу қауіпсіздік мәселелерін талдау үшін ең маңызды деректерді алуға көмектеседі.

Аталған дәлдік барлық сынақ жүйесіне қатысты. Бұл сынақ жүйесінің өте төмен немесе өте жоғары кернеуде болса да сынақ кезінде дәл өлшеулер жасай алатынын білдіреді. Бұл диапазон өте жақсы тұрақтылық пен салыстыру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Экономикалық және экологиялық тұрғыдан артықшылықтар

Энергия шығындарының өсуі мен сынақ деңгейлерінің көбеюіне байланысты регенеративті сынақ жабдықтары үшін қаржылық негізделуі одан әрі жақсаруда. Бастапқы капиталдық шығындар дәстүрлі резистивті жүйелерге қарағанда жоғары болуы мүмкін, бірақ төмен қуатты пайдаланудан туындайтын төмен операциялық шығындар үздіксіз немесе көпкөлемді сынақтар жүргізетін құрылымдар үшін тиімді өтелу мерзімдеріне әкеледі.

Энергия қалпына келтіру жүйелері сонымен қатар оң экологиялық әсер етеді. Аккумуляторларды сынау зертханалары үлкен мөлшерде электрлік энергия пайдаланады, ал регенеративті жүйелер шикізаттың шығынын азайту мақсатындағы корпоративтік тұрақты даму мақсатын қолдайды. Сынақ энергиясын жылулық шығынға айналдырмай, оны қайта өңдеу сынақ құрылымының көміртегі ізін азайтады.

Энергияны тиімді пайдалану мүмкіндігі аккумуляторларды шығаратын зауыттар мен үшінші тараптың сынақ зертханалары үшін бәсекелестік артықшылық құрады. Энергияны тиімді пайдалану тәжірибелерін енгізу қолданушылардың тағайындау процесіндегі маңызды критерийге айналды, ал регенеративті сынақ жүйелері тұрақты дамуға ұмтылуыңызды көрсетуге мүмкіндік береді.

Техникалық көзқараспен іске асыру

Аккумуляторлық модульдер мен блоктар үшін екі бағытты сынақ жүйелерін қолданған кезде әртүрлі техникалық параметрлерді ескеру қажет. Олардың ішінде қуаттың масштабталуы — бұл жүйенің энергия сақтау үшін модульдер мен үлкен жүйелерге қызмет көрсету қабілетін білдіреді. Параллель жұмыс істейтін модульдік жүйелер жаңа жүйелерді сатып алу қажеттілігінсіз әртүрлі сынақ талаптарын қанағаттандыруға мүмкіндік береді.

Әрбір аккумулятор түрінің өзіндік кернеу мен ток диапазондары бар, оларды сынау қажет; сонымен қатар, қазіргі заманғы жүйелер сізге төмен кернеулі модульдер мен автомобильдік және желілік масштабтағы аккумуляторлық блоктар сияқты жоғары кернеулі жүйелерге сай келетін шығыс параметрлерін кеңістікте реттеуге мүмкіндік береді. Автоматты диапазондау функциясы әртүрлі сынау жағдайларында ең көп қуатты алуыңызды қамтамасыз етеді, бұл сыналып отырған құрылғының тиімділігін арттырады.

Жауап уақыты динамикалық жағдайларды қаншалықты жақсы модельдеуге болатынын әлдеқайда көп анықтайды. Тез ток көтерілу уақытына ие және жоғары жылдамдықтағы дискреттеу әдісін қолданатын жүйелер бұл өтпелі жүйелердегі әрекеттерді тіркеуі мүмкін, ал басқа, баяу жүйелер осы әрекеттерді өткізіп жіберуі мүмкін, нәтижесінде аккумулятордың өнімділігін толық сынау іске асады.

Қорытынды: Аккумуляторларды сынауда екі бағытты технологияның артықшылықтары мен маңызы

Батареялардың өнімділігін сынау жүйелеріне екі бағытты желілік симуляциялық қуат көздерін қолдану батареяларды сынау операцияларымен байланысты энергия шығындарын қолайлы түрде азайтады.

Регенеративті жүйелерді алғаш қабылдаған ұйымдар сынау талаптары артқан кезде және батареялардың энергия шығыны көтерілген кезде бәсекелестік артықшылыққа ие болады. Кәдімгі құрылғылары бар құрылымдар қажеттіліктері күрделі, тиімді және тұрақты тәсілмен сынау болып өнеркәсіптік стандартқа айналған сайын өз пайдасын төмендетеді.

Екі бағытты технология тек энергия жоғалтуын азайтпақшы ғана емес, сонымен қатар тұрақты және экономикалық тиімді батарея өнімділігін сынау үшін маңызды бағдарлама орнатады, бұл мәселе анық көрінеді.