Bruk av en programmerbar likestrømsbelastning i batteritest

I feltet for ny energi og utvikling av elektriske kjøretøyer (EV) bestemmer batteriytelsen direkte påliteligheten og sikkerheten til sluttproduktene. For å nøyaktig vurdere nøkkelindikatorer som kapasitet, levetid og sikkerhet, har en programmerbar likestrømsbelastning blitt et uunnværlig verktøy i batteritest. I motsetning til allmenn kraftutstyr fokuserer den på simulering av reelle utladningsscenarier og presis belastningskontroll – noe som perfekt samsvarer med Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd.s hovedfokus på testing av batteriytelse (ikke strømforsyning). Nedenfor beskriver vi de spesifikke bruksområdene for en programmerbar likestrømsbelastning i batteritest, med vekt på praktisk bruk og enkel forståelse for vanlige brukere.

Testing av batterikapasitet og tilstand (SOH)

Den mest grunnleggende bruken av en programmerbar dc-last i batteritest er å måle et batteris faktiske kapasitet og vurdere dets helsestatus (SOH) – kritisk for å bestemme om et batteri oppfyller designkrav eller har forringet seg.

Batterikapasitet refererer til den totale ladningen et batteri kan lagre og levere, vanligvis målt i ampere-timer (Ah). En programmerbar dc-last muliggjør denne testen ved å bruke en kontrollert konstant strøm (CC)-last på batteriet under utladning. For eksempel, for å teste en 100Ah litium-ion batterimodul, kan lasten settes til en 0,5C-strøm (50 A) for å lade ut batteriet til det når sin nedre spenningsgrense (for eksempel 3,0 V per celle). Systemet beregner deretter kapasiteten ved å multiplisere utladningsstrømmen med utladningstiden (Kapasitet = Strøm × Tid).

Ved å sammenligne den målte kapasiteten med batteriets nominelle kapasitet, beregnes SOH (SOH = (Målt kapasitet / Nominell kapasitet) × 100 %). Zhuhai Jiuyuans programmerbare likestrømslaster (integrert i deres SDCBUS-seriens batteritestsystemer) oppnår en strømstyringsnøyaktighet på ±0,05 %, noe som sikrer at den beregnede SOH reflekterer batteriets sanne tilstand – uten behov for gjetting.

Simulering av reelle utladningssituasjoner

Batterier i elbiler, energilagringssystemer eller konsumentelektronikk møter variable utladningsforhold i daglig bruk – ikke bare konstant strøm. En programmerbar likestrømslast løser dette ved å simulere dynamiske, reelle belastningsprofiler og bidrar til å teste hvordan batterier presterer under faktiske driftsforhold.

For eksempel utlades en EV-batteri annerledes under akselerasjon (høy strøm) sammenlignet med kjøring i konstant hastighet (lav strøm). Et programmerbart likestrømslast kan etterlikne denne «pulserte belastnings» profilen: sett 200A i 10 sekunder (simulerer akselerasjon) fulgt av 50A i 60 sekunder (simulerer kjøring i konstant hastighet), og gjenta syklusen for å etterlikne en typisk kjøretur. På samme måte kan lasten for et bærbart enhetsbatteri simulere periodisk utladning (f.eks. 2A i 5 minutter, 0,5A i 15 minutter) for å teste brukstid.

Dette bruksområdet sikrer at batteriytelse testet i laboratoriet samsvarer med virkelighetsnær oppførsel – et viktig krav fra Zhuhai Jiuyuans kunder innen EV- og ny energisektor.

Verifisering av batteris sikkerhetsfunksjoner

Batterier er utstyrt med sikkerhetsmekanismer (f.eks. overstrømsbeskyttelse, overdreivende utladningsbeskyttelse) for å forhindre skader eller farer. Et programmerbart likestrømslast brukes til å teste disse beskyttelsesfunksjonene, og sikrer at de aktiveres pålitelig under unormale forhold.

For eksempel, for å teste en batteris overstrømsbeskyttelse (OCP): programvarestyrt dc-last gradvis øker utladningsstrømmen til batteriets interne beskyttelseskrets utløser en nedstengning. Lasten registrerer den nøyaktige strømmen der beskyttelsen aktiveres, og verifiserer om den samsvarer med batteriets designspesifikasjoner (f.eks. OCP ved 120 A for et EV-batteri).

Tilsvarende, for å teste beskyttelse mot overdreven utladning: lasten utlader batteriet under den anbefalte nedre spenningsgrensen (f.eks. 2,5 V per celle) for å bekrefte at batteriet kuttes fra strøm for å unngå permanent skade. Zhuhai Jiuyuans system legger til et ekstra sikkerhetsnivå ved å integrere nødstoppanfunksjoner (E-Stop) og sanntidsovervåkning av spenning/strøm, noe som sikrer at testen i seg selv er risikofri.

Akselererer testing av batteriets sykluslevetid

Batterisykluslevetid (antall oppladings- og utladnings-sykluser et batteri kan gjennomgå før kapasiteten faller til 80 % av den angitte verdien) er en viktig indikator for langtidsytelse. En programmerbar likestrømsbelastning akselererer denne testen ved å automatisere gjentatte oppladings- og utladningssykluser, noe som reduserer tiden som trengs for å vurdere levetid.

Tradisjonell syklustesting kunne ta måneder hvis den ble utført manuelt, men en programmerbar likestrømsbelastning (koblet med en presisjonslader) automatiserer prosessen: last ut batteriet til nedre grense via belastningen, deretter utløs en lader for å lade det opp til øvre grense – og gjenta syklusen 500, 1000 eller flere ganger. Belastningen logger kapasitetsdata etter hver syklus, slik at ingeniører kan følge hvordan kapasiteten forringes over tid.

Zhuhai Jiuyuan sitt system støtter 24/7 ubrutt sykkeltesting, med flerkanalskonfigurasjoner som muliggjør parallelltesting av 8–16 batterimoduler samtidig. Dette reduserer testtiden med opptil 70 % sammenlignet med enkeltkanalsoppsett, noe som er kritisk for høyvolumet forskning og utvikling eller produksjonskvalitetskontroll.

Testing av batteriets indre motstand

Indre motstand er en skjult indikator på batteriets helsetilstand: høyere motstand betyr at batteriet spiller bort mer energi som varme og kan ha problemer med å levere høy strøm. En programmerbar dc-last hjelper til med å måle denne motstanden ved hjelp av "laststegmetoden".

Slik fungerer det: lasten bruker to ulike strømnivåer (f.eks. 10 A og 50 A) på batteriet og registrerer de tilhørende spenningsfallene. Ved å bruke Ohms lov (Motstand = Spenningsdifferanse / Strømdifferanse) beregner systemet batteriets indre motstand. Hvis 10 A forårsaker 32 V og 50 A forårsaker 30 V, blir motstanden (32 V – 30 V) / (50 A – 10 A) = 0,05 Ω.

Dette bruksområdet er spesielt viktig for eldre batterier – økende indre motstand signaliserer ofte forestående feil, noe som tillater ingeniører å identifisere defekte enheter på et tidlig tidspunkt.

Hvorfor velge Zhuhai Jiuyuans programmerbar likestrømsbelastning for batteritest?

Zhuhai Jiuyuan spesialiserer seg på utstyr for testing av batteriytelse, og dens programmerbare likestrømsbelastning (del av SDCBUS-serien) er utviklet eksklusivt for testing av batterier til ny energi og elbiler – ingen funksjonalitet for industriell automatisering, UPS-inverter eller presisjonsinstrumenttesting (i tråd med selskapets fokus). Hovedfordelene inkluderer:

• Høy nøyaktighet: ±0,05 % strømstyring og ±0,05 % spenningsmåling sikrer pålitelige testdata.
• Simulering av reelle forhold: Støtter dynamiske belastningsprofiler for å matche bruksscenarier for elbiler, energilagring og konsumentprodukter.
• Skalerbarhet: Flere kanaler og kaskadeegenskaper for å håndtere både små moduler og store battersett.
• For bedrifter og laboratorier som trenger nøyaktig testing av batteriytelse, gjør en programmerbar dc-last fra Zhuhai Jiuyuan kompleks testing til en strømlinjeformet og pålitelig prosess.

For bedrifter og laboratorier som trenger nøyaktig testing av batteriytelse, gjør en programmerbar dc-last fra Zhuhai Jiuyuan kompleks testing til en strømlinjeformet og pålitelig prosess.