EN
Pre inžinierov výskumu a vývoja batérií, testovacích inžinierov a tímov zodpovedných za nákup vybavenia
ZHRNUTIE: Pri diskusiách o vybavení pre batérie sa zákazníci často pýtajú na schopnosť „negatívneho tlaku“. Avšak pojem „negatívny tlak“ označuje dva úplne odlišné pojmy: vákuový negatívny tlak (pneumatický) a výstup negatívneho napätia (elektrický). Mnoho projektov sa skončí nesprávnym vybavením práve preto, že sa tieto dva pojmy zamieňajú. Tento článok objasňuje rozdiel medzi nimi, vysvetľuje podmienky prevádzky a pomáha vám rozhodnúť, či váš test naozaj vyžaduje výstup s negatívnym napätím.
Pri špecifikovaní systému na testovanie batérií je požiadavka na „negatívny tlak“ jednou z najčastejších ústnych požiadaviek. Ten istý výraz môže označovať dve úplne odlišné hardvérové funkcie. Ak sa požiadavka nesprávne pochopí, dodaný systém nemusí spĺňať plán testovania – čo môže spôsobiť oneskorenia projektu.
Mnohí ľudia tiež zamieňajú negatívne napätie s vybíjaním . Začnime kľúčovým záverom:
Negatívne napätie ≠ vybíjanie. Nabíjanie a vybíjanie opisujú smer prúdu a tok energie. Kladné a záporné napätie opisujú polaritu napätia medzi svorkami batérie. Ide o dva rôzne rozmery, ktoré nie sú nevyhnutne prepojené.
Dva typy „negatívneho tlaku“ — nepreplietajte ich
1.1 Výkonné záporne tlakové sily (pneumatické)
Toto označuje okolitý tlak nižší ako štandardný atmosférický tlak, ktorý vytvára výkonný čerpadlo.
Typické zariadenia: zariadenia na formovanie batérií, testovacie komory s nízkym tlakom.
Hlavnou aplikáciou je odplyňovanie počas formovania batérií alebo simulácia prostredia s nízkym tlakom / vysokou nadmorskou výškou.
⚠️ Kľúčový bod: Štandardný systém testovania batérií pre nabíjanie/vybíjanie nie neobsahuje výkonne čerpadlo. Ak potrebujete výkonne prostredie na testovanie batérií, potrebujete samostatnú výkonnú testovaciu komoru. Toto nie je elektrická funkcia samotného systému testovania batérií.
1.2 Elektrický výstup záporného napätia (to, čo zákazníci zvyčajne myslia pod pojmom „záporná tlaková sila“)
To znamená, že výstupné napätie testovacieho systému môže prekročiť 0 V a ovládať sa v rozsahu záporného napätia. Ide o štvorkvadrantovú, obojsmernú testovaciu schopnosť.
Jednoducho povedané: pri bežnej batérii je kladná svorka na vyššom potenciále ako záporná svorka, preto je napätie kladné. Pri podmienkach obrátenej polarity sa potenciál kladnej svorky zníži pod potenciál zápornej svorky a napätie sa prejaví ako záporné.
Keď zákazníci hovoria o potrebe „záporného tlaku“, zvyčajne tým myslia nasledovné – ovládateľný, ovládateľný výstup záporného napätia , nie čerpanie vákua.
Prečo negatívne napätie nie je to isté ako vybíjanie
-
Nabíjanie / vybíjanie: pozrite sa na smer prúdu. Keď batéria uvoľňuje energiu, prúd tečie z kladnej svorky – to je vybíjanie. Pri väčšine štandardných testov vybíjania zostáva napätie batérie kladné a nikdy nevstupuje do rozsahu záporného napätia.
-
Kladné / záporné napätie: pozrite sa na polaritu svoriek. Toto popisuje len potenciálny vzťah medzi dvoma svorkami. Nemá to nič spoločné so smerom toku energie.
Nasledujúca tabuľka uvádza štyri typické prevádzkové stavy a logiku štvorkvadrantového riadenia za nimi:
| Stav | Stav napätia | Smer prúdu | POPIS |
|---|---|---|---|
| Normálne nabíjanie | Kladné napätie |
Prúd nabíjania tečie do kladného svorky |
Štandardná nábojka /cyklovania nabíjania/vybíjania |
| Normálny výboj | Kladné napätie |
Prúd vybíjania tečie z kladného svorky |
Výkon testovania životnosti pri cyklickom nabíjaní a vybíjaní |
| Nabíjanie s opačnou polaritou | Záporné napätie | Prúd preteká do kladného svorky |
Jedna článok v sériovom reťazci je prevybíjaný a reverzne nabíjaný ostatnými článkami |
| Reverzné vybíjanie | Záporné napätie | Prúd preteká z kladného svorky | Zriedkavý extrémny stav poruchy článku |
Dôležitá poznámka: Ak sa objaví záporné napätie, batéria sa pravdepodobne nachádza v stave reverznej nabíjky, nie vybíjania. Nepredpokladajte, že „záporný tlak“ znamená „vybíjanie“. Pri reverznej polarite je svorkové napätie záporné, ale smer prúdu závisí od vonkajšieho obvodu a musí sa posudzovať prípad od prípadu.
Ktoré testovacie scenáre skutočne vyžadujú výstup záporného napätia?
Nie každý batériový test vyžaduje záporné napätie. Štandardné testy kapacity, bežné nabíjacie/vybíjacie cykly a rýchlostné testy udržiavajú napätie v kladnom rozsahu a nevyžadujú záporné napätie.
Nasledujúce scénáre vývoja a overovania vyžadujú ovládateľný výstup záporného napätia:
-
Simulácia chyby obrátenej polarity článku a prehĺbeného vybíjania
V reťazci viacerých článkov môže byť prehĺbene vybitý článok obrátene nabíjaný ostatnými článkami, čím vznikne napätie s obrátenou polaritou (záporné napätie). Výstup záporného napätia reprodukuje túto chybu, hodnotí správanie sa článku pri poruche a overuje spoľahlivosť logiky systému riadenia batérií (BMS) a ochranného doskového obvodu. -
Simulácia skutočného spektra zaťaženia na ceste
Počas prevádzky vozidla alebo prepínania konvertora energie úložného systému môže dôjsť k dočasnému spätnému toku energie, čo spôsobuje nárazy záporného napätia. Testovací systém musí bezproblémovo prepínať medzi kladným a záporným napätím vysokou rýchlosťou, aby presne reprodukoval skutočné prevádzkové podmienky. -
charakterizácia hranice 0 V
Pri výkonových batériách a článkoch úložných systémov energie štúdium výkonu pri 0 V a za nulovým potenciálnym bodom umožňuje preskúmať hranice prehĺbeného vybíjania a bezpečnostné limity. -
Overenie odolnosti systému riadenia batérií (BMS) a ochranného doskového obvodu voči obrátenému napätiu
Simulácia chyby spätnej polarity a spätného toku energie v systéme overuje schopnosť BMS a ochranných zariadení odolať nárazom obrátenej napäťovej vlny.
Ako zistiť, či systém naozaj podporuje výstup záporného napätia
Štyri body pre testovacích inžinierov a nákupné tímy:
-
Najprv objasnite pojem. Ak zákazník hovorí o „zápornom tlaku“, uistite sa, či má na mysli vákuový záporný tlak alebo elektrické záporné výstupné napätie. Tým sa predchádza nedorozumeniam už na začiatku.
-
Odlište „meranie záporného napätia“ od „výstupu záporného napätia“. Niektoré systémy dokážu záporné napätie len pasívne merať. Nedokážu aktívne vyrábať riadené záporné napätie, preto nemôžu vykonávať simuláciu porúch ani testovanie podľa spektra zaťaženia vozidla. Vždy potvrďte, či systém dokáže výstup vyrábať záporné napätie.
-
Potvrďte rozsah záporného napätia. Nestavte sa len na „podporuje 0 V“. Nabíjanie pri 0 V a výstup záporného napätia sú dve odlišné veci. Potvrďte konkrétny rozsah napätia a prúdu v zápornej oblasti a či je podporovaný obojsmerný tok energie.
-
Potvrďte schopnosť ochrany. Testovanie pri zápornom napätí je hranicnou a nebezpečnou podmienkou. Nepoužívajte upravený jednosmerný zdroj namiesto profesionálneho testovacieho systému pre batérie. Bez ochrany na úrovni hardvéru môže dôjsť k vznieteniu článkov alebo poškodeniu zariadenia.
Ak vaša práca zahŕňa iba štandardné testovanie kapacity, cyklov a rýchlosti a napätie sa vždy udržiava kladné, nepotrebujete schopnosť pracovať so záporným napätím.
Schopnosť generovať záporné napätie sa môže nakonfigurovať podľa požiadaviek projektu
Testovacie systémy pre batérie spoločnosti Zhuhai Jiuyuan podporujú štvorkvadrantový obojsmerný výstup záporný rozsah napätia je možné nakonfigurovať podľa požiadaviek projektu. Pre konkrétne rozsahy sa obráťte na našich technických inžinierov. Poskytujeme schopnosť testovania záporného napätia pre aplikácie od nízkonapäťových malých článkov až po vysokonapäťové veľké batériové balíky.
Typické úrovne aplikácií:
| Úroveň | Typický testovaný objekt | Konfigurácia kanálov |
|---|---|---|
| Nízke napätie | Malé články, moduly | Viackanálové, vhodné pre sériové testovanie článkov |
| Stredná napäťová úroveň | Moduly, strednonapäťové batériové balíky | Viackanálové, podporuje rozsahy vysokého prúdu |
| Vysoké napätie | Vysokonapäťové batériové balíky | Menej kanálov, vysoký výkon, podporuje vysokonapäťové podmienky |
Vyššie uvedená tabuľka ilustruje typické úrovne aplikácií. Konkrétne hodnoty napätia, prúdu, výkonu a počtu kanálov je možné nakonfigurovať podľa požiadaviek projektu. Pre podrobné rozsahy sa obráťte na našich technických inžinierov.
Základné funkčné schopnosti za podmienok záporného napätia:
-
Široký rozsah napätia
Rozsah napätia je konfigurovateľný podľa požiadaviek projektu a pokrýva nízko-, stredno- a vysokonapäťové úrovne. -
Vysoká presnosť v celom rozsahu
Presnosť napätia a prúdu ±0,02 % CH (celého rozsahu), rozlíšenie napätia ≤0,1 mV, rozlíšenie prúdu ≤0,1 mA. Vysoká presnosť výstupu a merania sa udržiava aj v oblasti záporného napätia – presnosť sa pod 0 V nezhoršuje. -
Rýchla dynamická odozva
Čas odpovede prúdu 5 ms (10 %–90 %), čas prepínania medzi nabíjaním a vybíjaním ≤5 ms (–90 %–90 %, za zaťaženia batériou, bez prekmitov). Podporuje testovanie spektra zaťaženia vozidla s dĺžkou vzorky 20 ms na zachytenie prechodných zmien záporného napätia na milisekundovej úrovni. -
Regenerácia energie
Účiník ≥0,99 s možnosťou spätného výživovania energie do siete. Energia vyrobená počas testovania v režime reverzie sa môže spätné výživovať do siete, čím sa zníži spotreba energie pri testovaní. -
Komplexná hardvérová ochrana
Integrovaná ochrana batérie, ochrana pred odpojením výstupného vedenia, ochrana pred prenapätím, podnapätím, prepätím prúdu, preťažením, prehriatím, ochrana pred prepäťovými rázmi, ochrana proti izolovaným sieťovým úsekom (anti-islanding), ochrana pred bleskom, samodiagnostika a hardvérová ochrana pred prehriatím. Podporuje obnovu z miesta prerušenia a núdzové zastavenie. Testovanie pri zápornom napätí je hraničnou a nebezpečnou podmienkou – hardvérová ochrana chráni vzorku, zariadenie aj personál. -
Softvér je úplne prispôsobený podmienkam záporného napätia
Podporuje agregované zobrazenie viacerých kanálov a hromadné operácie, riadenie komôr v režime spriahnutia, porovnávanie údajov o prevádzkových podmienkach a výpočty vlastných výrazov. Údaje o zápornom napätí sú úplne zaznamenané a dajú sa exportovať do šablón Excel pre analýzu porúch.
Záver
Keďže požiadavky na bezpečnosť batérií stále stúpajú, hraničné podmienky, ako je opačná polarita a náhly nárast záporného napätia, sa v mnohých projektoch stali povinnými položkami overovania. Ovládateľný záporný výstup napätia je kľúčovou schopnosťou testovacích systémov pre batérie vyššej triedy.
Testovacie systémy pre batérie od spoločnosti Zhuhai Jiuyuan podporujú konfigurovateľné rozsahy záporného napätia podľa požiadaviek jednotlivých projektov, pričom sa dosahuje rovnováha medzi presnosťou, rýchlosťou reakcie a ochranou bezpečnosti pri vývoji a overovaní článkov, modulov a balíkov.
Ak potrebujete posúdiť, či váš projekt vyžaduje schopnosť generovať záporné napätie, alebo ak chcete potvrdiť rozsah záporného napätia a konfiguráciu kanálov, kontaktujte, prosím, našich technických inžinierov.
Obsah
- Dva typy „negatívneho tlaku“ — nepreplietajte ich
- Prečo negatívne napätie nie je to isté ako vybíjanie
- Ktoré testovacie scenáre skutočne vyžadujú výstup záporného napätia?
- Ako zistiť, či systém naozaj podporuje výstup záporného napätia
- Schopnosť generovať záporné napätie sa môže nakonfigurovať podľa požiadaviek projektu
- Záver