Ток көзін тексеруде бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесінің қолданылуы

Жаңартылған энергия және электр автомобильдерін (EV) дамытуда аккумулятордың өнімділігі тікелей соңғы өнімнің сенімділігі мен қауіпсіздігін анықтайды. Сыйымдылық, қызмет ету мерзімі және қауіпсіздік сияқты негізгі көрсеткіштерді дәл бағалау үшін бағдарламаланатын да тұрақты ток жүктеме аккумуляторды тестілеуде болмаған жерде болмайтын құралға айналды. Жалпы мақсаттағы қуат құрылғыларынан өзгеше, ол нақты шығындау сценарийлерін модельдеуге және дәл жүктеме басқаруға бағытталады — бұл Қытайдағы Жужай Цзюйюань электроникалық қуат шектеуі компаниясының (Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd.) негізгі бағыты — аккумулятордың өнімділігін тестілеу (қуат қамтамасыз ету емес). Төменде бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесінің аккумуляторды тестілеудегі нақты қолданылуын, әсіресе қарапайым пайдаланушылар үшін түсініктілік пен қолданыстағы тиімділікке назар аудара отырып түсіндіреміз.

Аккумулятор сыйымдылығын және денсаулық күйін (SOH) тексеру

Батареяны сынау кезінде бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесінің ең негізгі қолданылуы — батареяның нақты сыйымдылығын өлшеу және денсаулық күйін (SOH) бағалау, бұл батареяның конструкциялық стандарттарға сай келетінін немесе нашарлағанын анықтау үшін маңызды.

Батарея сыйымдылығы деп батарея сақтай алатын және босай алатын жалпы зарядты айтады, әдетте оны Ампер-сағатпен (Ah) өлшейді. Бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі разряд кезінде батареяға бақыланатын тұрақты ток (CC) жүктемесін қолдану арқылы осы сынаманы жүзеге асырады. Мысалы, 100 Аh литий-ионды батарея модулін сынау үшін, жүктемені 0,5C токқа (50A) орнатып, батареяны төменгі кернеу шегіне дейін (мысалы, әрбір ұяшық үшін 3,0 В) разрядтауға болады. Содан кейін жүйе разряд тогын разряд уақытына көбейту арқылы сыйымдылықты есептейді (Сыйымдылық = Ток × Уақыт).

Өлшенген сыйымдылықты аккумулятордың номиналды сыйымдылығымен салыстыра отырып, SOH анықталады (SOH = (Өлшенген сыйымдылық / Номиналды сыйымдылық) × 100%). Чжухай Jiuyuan-ның бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі (SDCBUS сериясының аккумулятор сынақ жүйелеріне интеграцияланған) токты басқаруда ±0,05% дәлдікке жетеді, осылайша есептелген SOH аккумулятордың нақты күйін көрсетеді — шешім шамалап алынбайды.

Шынайы разрядтау сценарийлерін модельдеу

Электромобилдердегі, энергия сақтау жүйелеріндегі немесе тұтынушы электроникасындағы аккумуляторлар шын мәніндегі пайдалануда тұрақты емес, әртүрлі разрядтау жағдайларымен кездеседі. Бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі динамикалық, шынайы жүктеме профилдерін модельдеу арқылы батареялардың нақты жұмыс жағдайларында қалай өнімділік көрсететінін тексеруге көмектеседі.

Мысалы, электромобильдің аккумуляторы жылдамдық алған кезде (жоғары ток) және тұрақты жылдамдықпен қозғалған кезде (төменгі ток) әртүрлі разрядталады. Бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі осындай «импульстік жүктеме» профилін қайта жасай алады: 10 секундқа 200А (жылдамдық алуды модельдеу) және одан кейін 60 секундқа 50А (сапарды модельдеу) орнатып, циклды қайталайды, бұл типтік жолдың моделін шығарады. Дәл сол сияқты, портативті құрылғының аккумуляторы үшін жүктеме жұмыс істеу уақытын тексеру мақсатында үзілісті разрядты (мысалы, 5 минутқа 2А, 15 минутқа 0,5А) модельдей алады.

Бұл қолдану лабораторияда тестіленген аккумулятордың жұмыс істеуі нақты дүниедегі мінез-құлықпен сәйкес келетінін қамтамасыз етеді — бұл Чжухай Цзюйюаньның электромобильдер мен жаңа энергетика саласындағы клиенттері үшін маңызды талап.

Аккумулятордың қауіпсіздік қорғанысының функцияларын тексеру

Аккумуляторлар зақымданудан немесе қауіп-қатерден сақтандыру үшін қауіпсіздік механизмдерімен (мысалы, токтың шектен тыс көбеюінен қорғаныс, тым артық разрядтан қорғаныс) жабдықталған. Бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі осындай қорғаныс функцияларын тексеру үшін қолданылады және олар аномальды жағдайларда сенімді жұмыс істейтінін қамтамасыз етеді.

Мысалы, аккумулятордың токтың шектен тыс көбеюінен қорғауын (OCP) тексеру үшін: бағдарламаланатын тұрақты ток жүгі батареяның ішкі қорғаныс тізбегі өшірілетін деңгейге дейін разрядтық токты біртіндеп арттырады. Жүк қорғаныстың белсенділенген нақты тогын жазып алады және оның аккумулятордың конструкциялық сипаттамаларымен (мысалы, электромобиль аккумуляторы үшін OCP 120A) сәйкес келетінін тексереді.

Дәл сондай, тым қатты разрядтан қорғауды тексеру үшін: жүк ұяшық басына 2,5 В сияқты ұсынылған төменгі кернеу шегінің төменіне дейін аккумуляторды разрядтайды, осылайша тұрақты зақымдануды болдырмау үшін аккумулятордың қуатын өшіруін растайды. Чжухай Цзюйюаньның жүйесі авариялық тоқтату (E-Stop) функцияларын және нақты уақыт режиміндегі кернеу/токты бақылауды интеграциялау арқылы қосымша қауіпсіздік деңгейін қосады және тестің өзі қауіпсіз болатынын қамтамасыз етеді.

Аккумулятор циклдық қызмет ету мерзімін тексеруді үдету

Батареяның циклдық қызмет ету мерзімі (номиналды сыйымдылығының 80% деңгейіне дейін төмендейтінге дейін батарея өткізе алатын зарядтау-разрядтау циклдарының саны) – бұл ұзақ мерзімді өнімділіктің негізгі көрсеткіші. Бағдарламаланатын тұрақты ток жүгі бірнеше рет қайталанатын зарядтау-разрядтау циклдарын автоматтандыру арқылы осы тестті жылдамдатады және қызмет ету мерзімін бағалау үшін қажетті уақытты қысқартады.

Қолмен жасалатын дәстүрлі циклдық тестілеу айлап-айласа айларды қажет етуі мүмкін, бірақ бағдарламаланатын тұрақты ток жүгі (дәлме-дәл зарядтағышпен жұп болып) процесті автоматтандырады: жүктеме арқылы батареяны төменгі шектік мәнге дейін разрядтайды, содан кейін оны жоғарғы шектік мәнге дейін қайта зарядтау үшін зарядтағышты іске қосады — циклді 500, 1000 немесе одан да көп рет қайталайды. Жүк әрбір циклдан кейін сыйымдылық деректерін тіркейді, бұл инженерлердің уақыт өте келе сыйымдылықтың қалай нашарлайтынын бақылауына мүмкіндік береді.

Чжухай Цзююань жүйесі 24/7 үзіліссіз циклдық тестілеуді қолдайды, ал көп каналды конфигурациялар бір уақытта 8–16 бақылау модулін параллельді түрде тексеруге мүмкіндік береді. Бұл жеке каналды орнатулармен салыстырғанда тестілеу уақытын 70% дейін қысқартады және көлемі үлкен зерттеу немесе өндірістегі сапа бақылау үшін маңызды.

Бақылау ішкі кедергісін тестілеу

Ішкі кедергі — бақылау денсаулығының жасырын көрсеткіші: кедергі неғұрлым жоғары болса, бақылау энергияны одан да көп жылу ретінде шығындайды және жоғары токты беру қиынға соғуы мүмкін. Бағдарламаланатын dc жүктеме «жүктеме сатысы әдісін» пайдаланып осы кедергіні өлшеуге көмектеседі.

Осылай жұмыс істейді: жүктеме бақылауға екі әртүрлі ток деңгейін (мысалы, 10А және 50А) қолданып, сәйкес келетін кернеу төмендеулерін жазып алады. Ом заңын қолдана отырып (Кедергі = Кернеу айырмасы / Ток айырмасы), жүйе бақылаудың ішкі кедергісін есептейді. Мысалы, егер 10А 32В, ал 50А 30В тудырса, кедергі (32В – 30В) / (50А – 10А) = 0,05Ω болады.

Бұл қолданыс қарқынды түрде ескірейтін батареялар үшін ерекше маңызды — ішкі кедергінің өсуі жақында ақаулану болатынын көрсетеді, бұл инженерлердің уақытылы ақауланған элементтерді анықтауына мүмкіндік береді.

Неліктен батареяны тестілеу үшін Жухай Цзюйюаньның бағдарламалық Тұрақты ток жүгін таңдау керек?

Жухай Цзюйюань батареялардың өнімділігін тексеру құрылғыларына арналған, оның бағдарламалық Тұрақты ток жүгі (SDCBUS сериясының бір бөлігі) жаңа энергетика және EV батареяларын тестілеу үшін ғана арналған — өнеркәсіптік автоматтандыру, UPS инверторы немесе дәлме-дәл құралдарды тестілеу мүмкіндіктері жоқ (компанияның бағытталуына сәйкес). Негізгі артықшылықтары мыналар:

• Жоғары дәлдік: ±0,05% токты реттеу және ±0,05% кернеуді өлшеу сенімді тест деректерін қамтамасыз етеді.
• Нақты әлемді модельдеу: ЭҚК, энергия сақтау және тұтынушы құрылғыларының қолданылу жағдайларына сәйкес динамикалық жүк профилдерін қолдайды.
• Масштабталуы: шағын модульдер мен үлкен блоктарды бірдей өңдеу үшін көп каналды және тізбектелген мүмкіндіктер.
• Батареялардың өнімділігін дәл сынау қажет болатын кәсіпорындар мен зертханалар үшін Чжухай Цзюйюань шығаратын бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі күрделі сынақты ыңғайлы, сенімді процеске айналдырады.

Батареялардың өнімділігін дәл сынау қажет болатын кәсіпорындар мен зертханалар үшін Чжухай Цзюйюань шығаратын бағдарламаланатын тұрақты ток жүктемесі күрделі сынақты ыңғайлы, сенімді процеске айналдырады.