EN
Pentru inginerii de cercetare și dezvoltare a bateriilor, inginerii de testare și echipele de achiziții de echipamente
REZUMAT: În discuțiile despre echipamentele pentru baterii, clienții solicită adesea funcționalitatea „presiunii negative”. Totuși, „presiunea negativă” se referă la două concepte complet diferite: presiune vacuumatică negativă (pneumatică) și ieșire cu tensiune negativă (electrică). Multe proiecte se finalizează cu echipamente incorecte din cauza confuziei dintre aceste două concepte. Acest articol clarifică diferența, explică condițiile de funcționare și vă ajută să decideți dacă testul dumneavoastră necesită efectiv o ieșire de tensiune negativă.
La specificarea unui sistem de testare a bateriilor, „presiunea negativă” este una dintre cerințele verbale cele mai frecvente. Aceeași expresie poate face referire la două funcții hardware complet diferite. Dacă cerința este înțeleasă greșit, sistemul livrat s-ar putea să nu îndeplinească planul de testare — ceea ce duce la întârzieri ale proiectului.
Multe persoane confundă, de asemenea, tensiunea negativă cu descărcarea . Să începem cu concluzia esențială:
Tensiunea negativă ≠ descărcare. Încărcarea și descărcarea descriu direcția curentului și fluxul de energie. Tensiunea pozitivă și cea negativă descriu polaritatea tensiunii aplicate la bornele bateriei. Acestea sunt două dimensiuni distincte și nu sunt neapărat corelate.
Două tipuri de «presiune negativă» — nu le confunda
1.1 Presiune negativă în vid (pneumatică)
Aceasta se referă la presiunea ambientală situată sub presiunea atmosferică standard, generată de o pompă de vid.
Echipamente tipice: echipamente pentru formarea bateriilor, camere de testare la presiune scăzută.
Este utilizată în principal pentru degazare în timpul formării bateriilor sau pentru simularea unor medii cu presiune scăzută / altitudine mare.
⚠️ Punct important: Un sistem standard de testare a încărcării și descărcării bateriilor NU nu include pomparea în vid. Dacă aveți nevoie de un mediu de vid pentru testarea bateriilor, este necesară o cameră separată de testare în vid. Aceasta nu reprezintă o funcție electrică a sistemului de testare a bateriilor în sine.
1.2 Ieșire electrică de tensiune negativă (ceea ce clienții înțeleg, de obicei, prin «presiune negativă»)
Aceasta înseamnă că tensiunea de ieșire a sistemului de testare poate trece prin 0 V și poate fi controlată în domeniul tensiunilor negative. Este o capacitate de testare în patru cadrane, bidirecțională.
În termeni simpli: pentru o baterie obișnuită, borna pozitivă are un potențial mai mare decât borna negativă, astfel încât tensiunea este pozitivă. În condiții de polaritate inversă, potențialul bornei pozitive devine mai mic decât cel al bornei negative, iar tensiunea apare ca fiind negativă.
Când clienții spun că au nevoie de «presiune negativă», de obicei se referă la acest lucru — o ieșire de tensiune negativă controlabilă, controlabilă , nu la pomparea vidului.
De ce tensiunea negativă nu este același lucru cu descărcarea
-
Încărcare / descărcare: analizați sensul curentului. Când o baterie eliberează energie, curentul iese prin borna pozitivă — aceasta este descărcarea. În majoritatea testelor standard de descărcare, tensiunea bateriei rămâne pozitivă și nu intră niciodată în domeniul tensiunilor negative.
-
Tensiune pozitivă / negativă: analizați polaritatea bornelor. Aceasta descrie doar relația potențială dintre cele două terminale. Nu are nicio legătură cu direcția fluxului de energie.
Tabelul de mai jos prezintă patru condiții tipice de funcționare și logica celor patru cadrane care stau la baza lor:
| Stare | Starea tensiunii | Direcția curentului | DESCRIERE |
|---|---|---|---|
| Încărcare normală | Tensiune pozitivă |
Curentul de încărcare intră în terminal pozitiv |
Încărcare standard /ciclarea de încărcare-descărcare |
| Descărcare normală | Tensiune pozitivă |
Curentul de descărcare iese din borna pozitivă |
Și testarea duratei de viață în cicluri |
| Încărcare cu polaritate inversată | Tensiune negativă | Curentul circulă în terminalul pozitiv |
O celulă dintr-un lanț serie este supradescărcată și încărcată invers de celelalte celule |
| Descărcare cu polaritate inversată | Tensiune negativă | Curentul circulă din terminalul pozitiv | Condiție extremă și rară de defect al unei celule |
Notă importantă: Când apare o tensiune negativă, bateria se află foarte probabil în stare de încărcare inversă, nu în stare de descărcare. Nu presupuneți că «presiunea negativă» înseamnă «descărcare». În cazul polarității inverse, tensiunea la borne este negativă, dar sensul curentului depinde de circuitul extern și trebuie evaluat caz cu caz.
În care scenarii de test este de fapt necesară ieșirea de tensiune negativă?
Nu toate testele efectuate asupra bateriilor necesită tensiune negativă. Testele standard de capacitate, ciclurile normale de încărcare/descărcare și testele de viteză mențin tensiunea în domeniul pozitiv și nu necesită tensiune negativă.
Următoarele scenarii de validare în domeniul C&D necesită efectiv o ieșire de tensiune negativă controlabilă:
-
Simularea defectelor de polaritate inversă și supradescărcare a celulelor
Într-un șir multi-celulă, o celulă supradescărcată poate fi încărcată în sens invers de celelalte celule, generând o tensiune negativă cu polaritate inversă. Ieșirea de tensiune negativă reproduce acest defect, evaluează comportamentul de eșec al celulei și verifică fiabilitatea logicii sistemului de management al bateriei (BMS) și a plăcii de protecție. -
Simularea spectrului real de sarcină pe drum
În timpul funcționării vehiculului sau al comutării convertorului de stocare energetică, poate apărea un reflux tranzitoriu de energie, generând vârfuri de tensiune inversă. Sistemul de testare trebuie să comute fără întreruperi între tensiunea pozitivă și cea negativă, la viteză ridicată, pentru a reproduce condițiile reale de funcționare. -
caracterizarea limitei la 0 V
Pentru bateriile de putere și celulele de stocare energetică, studierea performanței la 0 V și dincolo de punctul de potențial zero sprijină explorarea supradescărcării profunde și a limitelor de siguranță. -
Validarea tensiunii inverse suportabile de către BMS și de către placa de protecție
Simularea conexiunii inverse și a defectelor de reflux energetic al sistemului verifică capacitatea BMS și a dispozitivelor de protecție de a rezista supratensiunilor inverse.
Cum să determinați dacă un sistem susține cu adevărat ieșirea de tensiune negativă
Patru puncte pentru inginerii de testare și echipele de achiziții:
-
Clarificați mai întâi conceptul. Când un client spune «presiune negativă», verificați dacă se referă la presiunea vidului (negativă) sau la ieșirea de tensiune electrică negativă. Acest lucru evită înțelegerile greșite din faza inițială.
-
Distingeți «măsurarea tensiunii negative» de «ieșirea tensiunii negative». Unele sisteme pot măsura doar pasiv tensiunea negativă. Ele nu pot genera activ o tensiune negativă controlată, deci nu pot efectua simulări de defecte sau teste pe spectrul de sarcină rutieră. Confirmați întotdeauna dacă sistemul poate iEȘIRE tensiune negativă.
-
Confirmați domeniul de tensiune negativă. Nu vă opriți la «suportă 0 V». Încărcarea la 0 V și ieșirea la tensiune negativă sunt două lucruri diferite. Confirmați domeniul specific de tensiune și curent în regiunea negativă, precum și dacă este suportat fluxul bidirecțional de energie.
-
Confirmați capacitatea de protecție. Testarea la tensiune negativă este o condiție limită și periculoasă. Nu înlocuiți un sistem profesional de testare a bateriilor cu o sursă de alimentare unidirecțională modificată. Fără protecție la nivel hardware, acest lucru poate provoca incendii la celule sau deteriorarea echipamentului.
Dacă activitatea dumneavoastră implică doar teste standard de capacitate, cicluri și rată, iar tensiunea rămâne întotdeauna pozitivă, nu aveți nevoie de capacitatea de tensiune negativă.
Capabilitatea de tensiune negativă poate fi configurată în funcție de cerințele proiectului
Sistemele de testare a bateriilor Zhuhai Jiuyuan suportă ieșire bidirecțională în cele patru cadrane gama de tensiune negativă poate fi configurată în funcție de cerințele proiectului. Vă rugăm să consultați inginerii noștri tehnici pentru gamele specifice. Putem oferi capacitate de testare la tensiune negativă pentru aplicații care variază de la celule mici de joasă tensiune până la baterii mari de înaltă tensiune.
Niveluri tipice de aplicații:
| Nivel | Obiect tipic de testare | Configurare canale |
|---|---|---|
| Tensiune scăzută | Celule mici, module | Multi-canal, potrivit pentru testarea în loturi a celulelor |
| Medie tensiune | Module, acumulatori de medie tensiune | Multi-canal, suportă game de curent ridicat |
| Înaltă tensiune | Acumulatori de înaltă tensiune | Mai puține canale, putere ridicată, suportă condiții de înaltă tensiune |
Tabelul de mai sus ilustrează nivelurile tipice de aplicații. Tensiunea, curentul, puterea și numărul de canale pot fi configurate individual în funcție de cerințele proiectului. Vă rugăm să consultați inginerii noștri tehnici pentru gamele detaliate.
Capabilități de bază în condiții de tensiune negativă:
-
Acoperire largă a domeniului de tensiune
Domeniul de tensiune este configurabil în funcție de cerințele proiectului, acoperind nivelurile de tensiune scăzută, medie și înaltă. -
Precizie ridicată pe întreaga scară
Precizie tensiune și curent ±0,02% F.S., rezoluție tensiune ≤0,1 mV, rezoluție curent ≤0,1 mA. Ieșirea și măsurarea de înaltă precizie sunt menținute și în domeniul tensiunii negative — precizia nu se degradează sub 0 V. -
Răspuns dinamic rapid
Timp de răspuns al curentului de 5 ms (10%–90%), timp de comutare încărcare/descărcare ≤5 ms (-90%–90%, baterie conectată, fără supratensiune). Suportă testarea spectrului de sarcină rutieră de 20 ms pentru înregistrarea schimbărilor transitorii de tensiune inversă la nivel de milisecundă. -
Regenerarea energiei
Factor de putere ≥0,99, cu capacitate de retroalimentare energetică. Energia generată în timpul testării în regim invers poate fi returnată în rețea, reducând consumul energetic al testelor. -
Protecție hardware completă
Protecție integrată a bateriei, protecție la deconectarea liniei de ieșire, supratensiune, subtensiune, supracurent, suprasarcină, supratemperatură, protecție împotriva supratensiunilor, protecție împotriva efectului insulă, protecție împotriva fulgerelor, autodiagnosticare și protecție hardware împotriva supratemperaturii. Suportă reluarea din punctul de întrerupere și oprirea de urgență. Testarea la tensiune negativă reprezintă o condiție limită și periculoasă — protecția la nivel hardware asigură siguranța eșantionului, a echipamentului și a personalului. -
Software complet adaptat pentru condiții de tensiune negativă
Suportă afișarea agregată pe mai multe canale și operații în lot, comandă în lanț a camerelor, compararea datelor privind condițiile de funcționare și calculul expresiilor personalizate. Datele privind tensiunea negativă sunt înregistrate integral și pot fi exportate în șabloane Excel pentru analiza defecțiunilor.
Concluzie
Pe măsură ce cerințele de siguranță ale bateriilor continuă să crească, condițiile limită, cum ar fi polaritatea inversă și supratensiunile inverse, au devenit elemente obligatorii de validare în numeroase proiecte. Ieșirea controlabilă de tensiune negativă este o capacitate esențială a sistemelor de testare avansate pentru baterii.
Sistemele de testare pentru baterii Zhuhai Jiuyuan susțin game configurabile de tensiune negativă, în funcție de cerințele proiectului, echilibrând precizia, viteza de răspuns și protecția siguranței pentru validarea cercetării și dezvoltării celulelor, modulelor și pachetelor.
Dacă aveți nevoie să evaluați dacă proiectul dumneavoastră necesită capacitatea de tensiune negativă sau să confirmați domeniul de tensiune negativă și configurația canalelor, vă rugăm să contactați inginerii noștri tehnici.
Cuprins
- Două tipuri de «presiune negativă» — nu le confunda
- De ce tensiunea negativă nu este același lucru cu descărcarea
- În care scenarii de test este de fapt necesară ieșirea de tensiune negativă?
- Cum să determinați dacă un sistem susține cu adevărat ieșirea de tensiune negativă
- Capabilitatea de tensiune negativă poate fi configurată în funcție de cerințele proiectului
- Concluzie