Användningsområden för en programmerbar likströmslast vid batteritestning

Inom området för ny energi och utveckling av elfordon (EV) avgör batteriets prestanda direkt tillförlitligheten och säkerheten hos slutprodukterna. För att exakt utvärdera nyckelindikatorer som kapacitet, livslängd och säkerhet har en programmerbar likströmsbelastning blivit ett oumbärligt verktyg vid batteritestning. Till skillnad från allmän kraftutrustning fokuserar den på att simulera reella urladdningsscenarier och exakt belastningsstyrning – vilket passar perfekt ihop med Zhuhai Jiuyuan Power Electronics Technology Co., Ltd:s kärnverksamhet inom batteriprestandatestning (inte elkraftsförsörjning). Nedan beskriver vi de specifika användningsområdena för en programmerbar likströmsbelastning vid batteritestning, med fokus på praktiskhet och begriplighet för vanliga användare.

Testning av batterikapacitet och hälsotillstånd (SOH)

Det mest grundläggande användningsområdet för en programmerbar likströmslast vid batteritestning är att mäta ett batteris faktiska kapacitet och bedöma dess hälsotillstånd (SOH) – avgörande för att fastställa om ett batteri uppfyller konstruktionskraven eller har försämrats.

Batterikapacitet avser den totala laddning ett batteri kan lagra och avge, vanligtvis mätt i ampertimmar (Ah). En programmerbar likströmslast möjliggör denna testmetod genom att applicera en kontrollerad konstant strömlast (CC) på batteriet under urladdning. Till exempel kan lasten ställas in på 0,5C-ström (50 A) för att urladda en 100 Ah litiumjonbatterimodul tills den når sin nedre spänningsgräns (till exempel 3,0 V per cell). Systemet beräknar sedan kapaciteten genom att multiplicera urladdningsströmmen med urladdningstiden (Kapacitet = Ström × Tid).

Genom att jämföra den uppmätta kapaciteten med batteriets nominella kapacitet beräknas SOH (SOH = (Uppmätt kapacitet / Nominell kapacitet) × 100 %). Zhuhai Jiuyuans programmerbara likströmsbelastning (integrerad i dess SDCBUS-seriens batteritestsystem) uppnår en strömstyrningsnoggrannhet på ±0,05 %, vilket säkerställer att den beräknade SOH återspeglar batteriets verkliga hälsotillstånd—inga gissningar krävs.

Simulering av verkliga urladdningsscenarier

Batterier i elfordon, energilagringssystem eller konsumentelektronik står inför varierande urladdningsförhållanden i det verkliga användandet – inte bara konstant ström. En programmerbar likströmsbelastning löser detta genom att simulera dynamiska, reella belastningsprofiler och därmed hjälpa till att testa hur batterier presterar under faktiska driftsförhållanden.

Till exempel urladdas en EV-batteri olika under acceleration (hög ström) jämfört med krypning (låg ström). En programmerbar likströmsbelastning kan återskapa denna 'pulsade belastningsprofil': ställ in 200 A i 10 sekunder (simulerar acceleration) följt av 50 A i 60 sekunder (simulerar krypning), och upprepa cykeln för att efterlikna en typisk körning. På liknande sätt kan belastningen för ett bärbara enhetens batteri simulera periodvis urladdning (t.ex. 2 A i 5 minuter, 0,5 A i 15 minuter) för att testa drifttid.

Denna användning säkerställer att batteriets prestanda som testas i laboratoriet motsvarar det verkliga beteendet – ett viktigt krav från Zhuhai Jiuyuans kunder inom EV- och ny energisektor.

Verifiering av batteris säkerhetsfunktioner

Batterier är utrustade med säkerhetsmekanismer (t.ex. överströmskydd, överurladdningsskydd) för att förhindra skador eller risker. En programmerbar likströmsbelastning används för att testa dessa skyddsfunktioner och säkerställa att de aktiveras tillförlitligt vid onormala förhållanden.

Till exempel, för att testa en batteris överströmskydd (OCP): ökar den programmerbara likströmslasten gradvis urladdningsströmmen tills batteriets interna skyddskrets aktiverar en avstängning. Lasten registrerar den exakta strömmen vid vilken skyddet aktiveras, och verifierar om detta överensstämmer med batteriets konstruktionsspecifikationer (t.ex. OCP vid 120 A för ett EV-batteri).

På samma sätt, för att testa skydd mot överurladdning: urladdar lasten batteriet under dess rekommenderade nedre spänningsgräns (t.ex. 2,5 V per cell) för att bekräfta att batteriet kopplar bort strömmen för att undvika permanent skada. Zhuhai Jiuyuans system lägger till en extra säkerhetsnivå genom att integrera nödstopp (E-Stop)-funktioner och övervakning av spänning/ström i realtid, vilket säkerställer att själva testet är riskfritt.

Snabbar upp test av batteriers cykellivslängd

Batteriets cykellivslängd (antalet laddnings- och urladdningscykler ett batteri kan genomgå innan dess kapacitet sjunker till 80 % av den nominella) är en viktig indikator för långsiktig prestanda. En programmerbar likströmslast påskyndar denna testning genom att automatisera upprepade laddnings- och urladdningscykler, vilket minskar tiden som behövs för att utvärdera livslängden.

Traditionell cykeltestning kan ta månader om den utförs manuellt, men en programmerbar likströmslast (kopplad med en precisionsladdare) automatiserar processen: urladda batteriet till nedre gräns via lasten, och aktivera sedan en laddare för att ladda det upp till övre gräns – upprepa cykeln 500, 1000 eller fler gånger. Lasten loggar kapacitetsdata efter varje cykel, vilket gör att ingenjörer kan följa hur kapaciteten försämras över tid.

Zhuhai Jiuyuan-systemet stöder kontinuerlig cykeltestning dygnet runt, med flerkanalskonfigurationer som möjliggör parallell testning av 8–16 batterimoduler samtidigt. Detta minskar testtiden med upp till 70 % jämfört med enkelkanalssystem, vilket är avgörande för högvolymforskning och utveckling eller produktionskvalitetskontroll.

Testning av batteriets inre resistans

Inre resistans är en dold indikator på batteriets hälsa: högre resistans innebär att batteriet slösar mer energi i form av värme och kan ha svårt att leverera hög ström. En programmerbar likströmslast hjälper till att mäta denna resistans med hjälp av "laststegsmetoden".

Så här fungerar det: lasten applicerar två olika strömnivåer (till exempel 10 A och 50 A) på batteriet och registrerar motsvarande spänningsfall. Med hjälp av Ohms lag (Resistans = Spänningsskillnad / Strömskillnad) beräknar systemet batteriets inre resistans. Om 10 A ger 32 V och 50 A ger 30 V blir resistansen (32 V – 30 V) / (50 A – 10 A) = 0,05 Ω.

Detta användningsområde är särskilt viktigt för åldrande batterier – ökande inre resistans signalerar ofta kommande haveri, vilket gör att ingenjörer kan identifiera felaktiga enheter i ett tidigt skede.

Varför välja Zhuhai Jiuyuans programmerbar likströmsbelastning för batteritest?

Zhuhai Jiuyuan är specialiserat på utrustning för prestandatestning av batterier, och dess programmerbara likströmsbelastning (del av SDCBUS-serien) är utformad enbart för testning av batterier till ny energi och elfordon – ingen industriell automatisering, UPS-omvandlare eller precisionsinstrumenttestning (enligt företagets fokus). Viktiga fördelar inkluderar:

• Hög noggrannhet: ±0,05 % strömstyrning och ±0,05 % spänningsmätning säkerställer tillförlitliga testdata.
• Simulering av riktiga förhållanden: Stödjer dynamiska belastningsprofiler anpassade till användningsfall inom elfordon, energilagring och konsumentenheter.
• Skalbarhet: Flerkanals- och kaskadfunktioner för att hantera både små moduler och stora batteripack.
• För företag och laboratorier som behöver testa batteriprestanda noggrant gör en programmerbar likströmsbelastning från Zhuhai Jiuyuan det komplexa testandet till en effektiv och pålitlig process.

För företag och laboratorier som behöver testa batteriprestanda noggrant gör en programmerbar likströmsbelastning från Zhuhai Jiuyuan det komplexa testandet till en effektiv och pålitlig process.