Utilizarea unei sarcini DC programabile în testarea bateriilor

În domeniul dezvoltării energiei noi și a vehiculelor electrice (EV), performanța bateriei determină în mod direct fiabilitatea și siguranța produselor finale. Pentru a evalua cu precizie indicatori cheie precum capacitatea, durata de viață și siguranța, o sarcină programabilă de curent continuu a devenit un instrument indispensabil în testarea bateriilor. Spre deosebire de echipamentele generale de alimentare, aceasta se concentrează pe simularea scenariilor reale de descărcare și controlul precis al sarcinii—aliniindu-se perfect la focusul principal al companiei Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd. asupra testării performanței bateriilor (nu furnizarea de surse de alimentare). Mai jos, detaliem utilizările specifice ale unei sarcini programabile de curent continuu în testarea bateriilor, concentrându-ne pe practicitate și ușurința de înțelegere pentru utilizatorii obișnuiți.

Testarea capacității bateriei și a stării de sănătate (SOH)

Cel mai fundamental scop al unei sarcini DC programabile în testarea bateriilor este măsurarea capacității reale a bateriei și evaluarea stării sale de sănătate (SOH) — esențial pentru a determina dacă o baterie îndeplinește standardele de proiectare sau s-a degradat.

Capacitatea bateriei se referă la sarcina totală pe care o baterie o poate stoca și elibera, măsurată de obicei în amper-oră (Ah). O sarcină DC programabilă permite acest test prin aplicarea unei sarcini controlate cu curent constant (CC) asupra bateriei în timpul descărcării. De exemplu, pentru a testa un modul de baterie litiu-ion de 100Ah, sarcina poate fi setată la un curent de 0,5C (50A) pentru a descărca bateria până când atinge limita inferioară de tensiune (de exemplu, 3,0 V pe celulă). Sistemul calculează apoi capacitatea prin înmulțirea curentului de descărcare cu durata descărcării (Capacitate = Curent × Timp).

Prin compararea capacității măsurate cu capacitatea nominală a bateriei, se determină starea de sănătate (SOH = (Capacitate Măsurată / Capacitate Nominală) × 100%). Încărcătura continuă programabilă Zhuhai Jiuyuan (integrată în sistemele sale de testare a bateriilor din seria SDCBUS) atinge o precizie de control a curentului de ±0,05%, asigurând faptul că SOH calculat reflectă starea reală a bateriei — fără estimări.

Simularea scenariilor reale de descărcare

Bateriile din vehiculele electrice, sistemele de stocare a energiei sau dispozitivele electronice consumer sunt supuse unor condiții variabile de descărcare în utilizarea reală — nu doar curenți constanți. O sarcină continuă programabilă rezolvă această problemă prin simularea profilurilor dinamice de sarcină specifice condițiilor reale, ajutând la testarea performanței bateriilor în condiții reale de funcționare.

De exemplu, o baterie EV se descarcă diferit în timpul accelerării (curent mare) față de mersul constant (curent scăzut). O sarcină programabilă de curent continuu poate replica acest profil de „sarcină pulsatorie”: setând 200A timp de 10 secunde (simulând accelerarea), urmate de 50A timp de 60 secunde (simulând mersul constant), repetând ciclul pentru a imita o condus tipic. În mod similar, pentru o baterie de dispozitiv portabil, sarcina poate simula o descărcare intermitentă (de exemplu, 2A timp de 5 minute, 0,5A timp de 15 minute) pentru a testa durata de funcționare.

Această utilizare asigură că performanța bateriei testată în laborator corespunde comportamentului din lumea reală — o cerință esențială pentru clienții Zhuhai Jiuyuan din sectoarele vehicule electrice și energie nouă.

Verificarea funcțiilor de protecție a siguranței bateriei

Bateriile sunt echipate cu mecanisme de siguranță (de exemplu, protecție la supracurent, protecție la descărcare excesivă) pentru a preveni deteriorarea sau pericolele. O sarcină programabilă de curent continuu este utilizată pentru a testa aceste funcții de protecție, asigurându-se că se activează în mod fiabil în condiții anormale.

De exemplu, pentru a testa protecția bateriei împotriva supracurenților (OCP): sarcina programabilă de curent continuu mărește treptat curentul de descărcare până când circuitul intern de protecție al bateriei declanșează oprirea. Sarcina înregistrează valoarea exactă a curentului la care se activează protecția, verificând dacă aceasta corespunde specificațiilor de proiectare ale bateriei (de exemplu, OCP la 120 A pentru o baterie EV).

În mod similar, pentru a testa protecția împotriva descărcării excesive: sarcina descarcă bateria sub limita minimă recomandată de tensiune (de exemplu, 2,5 V pe celulă) pentru a confirma faptul că bateria întrerupe alimentarea, evitând astfel deteriorarea permanentă. Sistemul Zhuhai Jiuyuan adaugă un nivel suplimentar de siguranță prin integrarea funcțiilor de oprire de urgență (E-Stop) și monitorizarea în timp real a tensiunii/curentului, asigurând astfel că testul este lipsit de riscuri.

Accelerarea testării duratei de viață în ciclu a bateriilor

Durata ciclului de funcționare a bateriei (numărul de cicluri de încărcare-descărcare pe care o baterie le poate suporta înainte ca capacitatea sa să scadă la 80% din valoarea nominală) este un indicator cheie al performanței pe termen lung. Un sarcină programabilă de curent continuu accelerează acest test prin automatizarea ciclurilor repetitive de încărcare-descărcare, reducând timpul necesar pentru evaluarea duratei de viață.

Testarea tradițională a ciclurilor ar putea dura luni întregi dacă ar fi efectuată manual, dar o sarcină programabilă de curent continuu (folosită împreună cu un încărcător precis) automatizează procesul: descarcă bateria până la limita inferioară prin intermediul sarcinii, apoi activează un încărcător pentru a o reîncărca până la limita superioară — repetând ciclul de 500, 1000 sau mai multe ori. Sarcina înregistrează datele de capacitate după fiecare ciclu, permițând inginerilor să urmărească modul în care capacitatea se degradează în timp.

Sistemul Zhuhai Jiuyuan susține testarea ciclică neîntreruptă 24/7, cu configurații multi-canal care permit testarea în paralel a 8–16 module de baterii simultan. Acest lucru reduce timpul de testare cu până la 70% în comparație cu configurațiile monocanal, ceea ce este esențial pentru controlul calității în cercetare-dezvoltare sau producție de mare volum.

Testarea rezistenței interne a bateriei

Rezistența internă este un indicator ascuns al stării bateriei: o rezistență mai mare înseamnă că bateria consumă mai multă energie sub formă de căldură și s-ar putea să aibă dificultăți în a furniza un curent ridicat. O sarcină programabilă de curent continuu ajută la măsurarea acestei rezistențe utilizând „metoda treptei de sarcină”.

Iată cum funcționează: sarcina aplică două niveluri diferite de curent (de exemplu, 10A și 50A) bateriei, înregistrând scăderile corespunzătoare de tensiune. Utilizând legea lui Ohm (Rezistență = Diferența de tensiune / Diferența de curent), sistemul calculează rezistența internă a bateriei. De exemplu, dacă 10A produce 32V și 50A produce 30V, rezistența este (32V – 30V) / (50A – 10A) = 0,05Ω.

Această utilizare este deosebit de importantă pentru bateriile vechi — creșterea rezistenței interne semnalează adesea o defecțiune iminentă, permițând inginerilor să identifice unitățile defecte în stadii incipiente.

De ce să alegeți sarcina programabilă de curent continuu Zhuhai Jiuyuan pentru testarea bateriilor?

Zhuhai Jiuyuan se specializează în echipamente pentru testarea performanței bateriilor, iar sarcina sa programabilă de curent continuu (parte a seriei SDCBUS) este concepută exclusiv pentru testarea bateriilor destinate energiei noi și vehiculelor electrice — fără funcționalități pentru automatizare industrială, invertere UPS sau testarea instrumentelor de precizie (în concordanță cu focusul companiei). Principalele avantaje includ:

• Precizie ridicată: controlul curentului ±0,05% și măsurarea tensiunii ±0,05% asigură date de test fiabile.
• Simulare realistă: suportă profile dinamice de sarcină pentru a corespunde cazurilor de utilizare ale vehiculelor electrice, sistemelor de stocare a energiei și dispozitivelor electronice pentru consumatori.
• Scalabilitate: posibilități multiple de canale și conectare în cascadă pentru a gestiona atât module mici, cât și pachete mari.
• Pentru afaceri și laboratoare care trebuie să testeze performanța bateriilor cu precizie, o sarcină programabilă de curent continuu de la Zhuhai Jiuyuan transformă testarea complexă într-un proces eficient și fiabil.

Pentru afaceri și laboratoare care trebuie să testeze performanța bateriilor cu precizie, o sarcină programabilă de curent continuu de la Zhuhai Jiuyuan transformă testarea complexă într-un proces eficient și fiabil.