تست تخلیه شارژ باتری لیتیوم یون چیست؟

تست تخلیه شارژ باتری لیتیوم یون چیست؟

تستر شارژ و دشارژ متداول‌ترین تجهیزات آزمایشی برای باتری‌های لیتیومی است. باتری های جدید باید مونتاژ شوند و از نظر قوام غربالگری شوند. در فرآیند طراحی و نهایی سازی بسته باتری، چندین آزمایش باید شارژ و تخلیه شود. عملکرد بسته باتری بازرسی می شود و آزمایش وضعیت کار به کمک تستر شارژ و دشارژ نیاز دارد. باتری های قدیمی، وضعیت سلامت تست شارژ و دشارژ؛ برخی از گواهی ها، چک های نقطه ای و آزمایش ها به درخواست خریداران نیاز به شارژ و تخلیه دارند.

پارامترهای اصلی باتری لیتیومی

تجهیزات تست شارژ و دشارژ باتری لیتیومیباید قادر به نظارت بر پارامترهای مربوط به سلول‌های باتری، ماژول‌ها و بسته‌های باتری در زمان واقعی در طول فرآیند شارژ و دشارژ باشد. این پارامترها شامل موارد زیر است:

ظرفیت: باتری از حالت شارژ کامل به حالت قطع تخلیه تخلیه می شود، مقدار کل برق آزاد شده، واحد Ah است. ظرفیت تا حد زیادی تحت تاثیر جریان دشارژ، دمای محیط و غیره است. بنابراین، وقتی صحبت از ظرفیت می شود، لازم است در مورد ظرفیت تحت دما و جریان تخلیه صحبت شود.

وضعیت شارژ (SOC): نسبت ظرفیت فعلی باتری به ظرفیت کلی موجود که به صورت درصد بیان می شود.

عمق تخلیه (DOD): نسبت توان تخلیه شده به کل ظرفیت موجود باتری از شارژ کامل تا کنون نیز بر حسب درصد بیان می شود و رابطه با SOC DOD=1-SOC است.

ولتاژ مدار باز (VOC): ولتاژ بین دو قطب باتری که با قطع مدار خارجی اندازه گیری می شود، از نظر عددی برابر با نیروی الکتروموتور باتری است.

ولتاژ کاری: پس از اتصال مدار خارجی، ولتاژ بین دو قطب باتری را اندازه گیری کنید که برابر با پتانسیل باتری منهای مقاومت داخلی باتری است (به عنوان مثال فرآیند تخلیه را در نظر بگیرید).

ولتاژ قطع شارژ: سیستم مدیریت باتری حداکثر ولتاژی را که در طول فرآیند شارژ می توان به آن رسید تنظیم می کند. پس از رسیدن به این ولتاژ، سیستم مدیریت باتری نیاز به پایان فرآیند شارژ دارد. ولتاژ قطع شارژ معمولاً کمی کمتر از حداکثر ولتاژ مدار باز مجاز باتری است.

ولتاژ قطع تخلیه: حداقل ولتاژ باتری مجاز در طول فرآیند دشارژ. هنگامی که فرآیند تخلیه به این مقدار رسید و از یک زمان تاخیر معین فراتر رفت، سیستم مدیریت باتری نیاز به قطع مدار تخلیه دارد.

مقاومت داخلی: ویژگی ذاتی واکنش الکتروشیمیایی خود باتری، به شکل امپدانس حلقه در هنگام شارژ و دشارژ بیان می شود. عمدتاً از دو بخش مقاومت داخلی اهمی و مقاومت داخلی پلاریزاسیون تشکیل شده است. در منحنی شارژ-تخلیه، افت لحظه ای ولتاژ ترمینال باتری در لحظه بارگذاری جریان، تاثیر مقاومت داخلی اهمی است. افزایش ولتاژ در یک دوره زمانی زمانی که شارژ پایان می یابد، جریان ناپدید می شود و ولتاژ پایانه پایدار است، تجسم تأثیر مقاومت قطبش است.

تستر شارژ و دشارژ عمومی چه وظایفی دارد؟

• عملکرد شارژ و دشارژ جریان ثابت و ولتاژ ثابت را دارد که می تواند چرخه عمر خودکار را تحقق بخشد و به طور خودکار شرایط کاری استاندارد یا شرایط کاری را به طور مصنوعی تنظیم کند. تست چرخه می تواند تودرتو چرخه ها را درک کند.
• این تابع ضبط بلادرنگ جریان، ولتاژ، دما، شارژ و سایر داده های مربوط به تست و داده های خطا را دارد.
• شرایط پایان شارژ و دشارژ را می توان تنظیم کرد، مانند ولتاژ کل، تک ولتاژ، وضعیت شارژ باتری و غیره.
• عملکرد نظارت بر ایمنی، برخورد با جریان بیش از حد، ولتاژ بیش از حد، دمای بیش از حد، ولتاژ پایین، جریان کم، اتصال کوتاه، حفاظت از قطع برق و سایر شرایط خطا؛
• با توجه به سوابق آزمایش، کشش زمان-ولتاژ، زمان-جریان، ظرفیت مرحله زمانی، ظرفیت تجمعی زمان-شارژ، ظرفیت تجمعی تخلیه زمان، ظرفیت کل زمان، توان زمان، مقاومت زمان، انرژی زمان، زمان - ولتاژ باتری تک باتری، تعداد سیکل ها- ظرفیت در یک مرحله منحنی مشخص شده (سیکل منحنی ظرفیت)
• صفحه نمایش، صفحه نمایش رایانه بالایی، زنگ صدا و نور، ورودی صفحه نمایش، انتخاب، ورودی رایانه بالایی، انتخاب و سایر عملکردهای تعامل انسان و رایانه.

اصل کار تستر شارژ و دشارژ

1. فرآیند شارژ

تستر شارژ و دشارژ می تواند اشکال مختلفی از فرآیند شارژ را درک کند، مانند شارژ ولتاژ ثابت، شارژ جریان ثابت، جریان ثابت ابتدا و سپس شارژ ولتاژ ثابت، شارژ پالس مثبت، شارژ پالس مثبت و منفی و غیره. اشکال مختلف فرآیندهای شارژ را می توان با توجه به نیازهای عملکرد باتری تکمیل کرد.

شارژ ولتاژ ثابت:تجهیزات شارژ و دشارژ به حالت منبع ولتاژ ثابت تنظیم می شود. از آنجایی که ولتاژ شارژ تنظیم شده باید مقداری نزدیک به ولتاژ کامل باتری باشد، مقدار فعلی در ابتدای شارژ بزرگترین مقدار است. با افزایش ولتاژ ترمینال باتری، اختلاف ولتاژ بین شارژر و باتری کمتر و کمتر می شود و جریان شارژ نیز به تدریج کاهش می یابد. هنگامی که جریان شارژ به مقدار مشخصی کاهش می یابد، شارژ به پایان می رسد. شارژ ولتاژ ثابت، جریان شارژ در مرحله اولیه نسبتا زیاد است، که برای عمر سلول باتری خوب نیست.

شارژ ولتاژ ثابت: جریان شارژ در مرحله اولیه نسبتا زیاد است که برای عمر سلول باتری خوب نیست.

شارژ جریان ثابت: تجهیزات شارژ و دشارژ به حالت جریان ثابت تنظیم می شود، جریان در طول فرآیند شارژ ثابت می ماند و ولتاژ ترمینال باتری با گذشت زمان به تدریج افزایش می یابد تا به ولتاژ قطع شارژ برسد و فرآیند شارژ به پایان می رسد. شارژ جریان ثابت، اگر تنظیم فعلی نسبتاً کوچک باشد، مدت زیادی طول می کشد تا شارژ شود. اگر جریان نسبتاً زیاد باشد، قطبش باتری آشکارتر خواهد بود و پس از حذف مدار شارژ، ولتاژ باتری به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

ابتدا جریان ثابت و سپس ولتاژ ثابت: مزایای شارژ جریان ثابت و شارژ ولتاژ ثابت، برای اولین بار یک جریان نسبتاً بزرگ شارژ جریان ثابت را تنظیم می کند، هدف بهبود کارایی شارژ است. هنگامی که توان به مقدار معینی می رسد، به شارژ ولتاژ ثابت تبدیل می شود و جریان شارژ به تدریج کاهش می یابد. هدف این است که باتری را با قدرت بیشتری شارژ کنید.

شارژ پالس: شارژ با جریان زیاد برای یک دوره زمانی که با یک دوره زمان جریان صفر قطع می شود، این مدت زمان می تواند قسمت باتری را دپلاریزه کند، اتلاف برق را در طول فرآیند شارژ کاهش دهد و می تواند باتری های بیشتری را شارژ کند.

شارژ پالس می تواند اشکال مختلفی داشته باشد، شارژ پالس جریان متغیر، شارژ پالس ولتاژ متغیر و شارژ پالس مثبت و منفی. با در نظر گرفتن شارژ پالس جریان متغیر به عنوان مثال، جریان شارژ به عنوان جسم تنظیم استفاده می شود و جریان برای مدت طولانی بدون تغییر باقی می ماند و پس از این مدت برای مدت کوتاهی قطع می شود و به دنبال آن یک دوره شارژ جریان ثابت مداوم و غیره می شود. در یک روند بزرگ، جریان از یک قانون تدریجی کاهشی پیروی می کند. شارژ پالس ولتاژ متغیر مشابه شارژ پالس جریان متغیر است، با این تفاوت که موضوع تنظیم با ولتاژ جایگزین می شود. در طول فرآیند شارژ، جریان طبق قانون کاهش می یابد، در حالی که ولتاژ طبق قانون افزایش می یابد. برای شارژ پالس مثبت و منفی، فاصله زمان جریان صفر با جریان منفی جایگزین می شود. گفته می شود که این کار برای دپلاریزاسیون بهتر انجام می شود.

2. فرآیند کار تخلیه

تستر شارژ-دشارژ عملکرد تخلیه باتری را عمدتاً برای سناریوهای مختلف مانند تست عمر، آزمایش شبیه‌سازی شرایط کاری، تست ظرفیت، غربالگری سازگاری و سایر تست‌های پارامتر باتری و تست‌های ایمنی آزمایش می‌کند. اهداف مختلف آزمایش، قانون تغییر جریان و ولتاژ را در طول فرآیند تخلیه تعیین می کند. جریان و ولتاژ مورد نیاز را می توان به کامپیوتر میزبان وارد کرد و تستر بر حسب نیاز، توان خروجی را مطابق با الزامات سیستم کنترل تنظیم می کند.

3. اصل کار تستر شارژ و تخلیه

اشکال اجرای خاص تستر شارژ و دشارژ با توجه به نیازهای عملکردی مختلف متفاوت است، اما اساساً شامل بخش‌های زیر است: نمایشگر یا رایانه بالایی، کنترل‌کننده (شامل عملکرد ارتباطی)، ماژول قدرت قابل برنامه‌ریزی، بار الکترونیکی، سنسورهای مختلف و سایر اجزای کمکی.

کامپیوتر میزبانقصد آزمون پرسنل آزمون را وارد می کند، داده های نتیجه آزمون و نمودار منحنی ترسیم شده با توجه به نتیجه را نمایش می دهد.

کنترل کنندهطبق دستورالعمل های رایانه میزبان، وظایف خاصی مانند ماژول منبع تغذیه، ماژول ارتباطی، ماژول دریافت سیگنال و غیره را اختصاص می دهد، داده های بارگذاری شده توسط هر قسمت را می پذیرد و داده ها را پردازش می کند، پردازش معمولی مانند محاسبه SOC شارژ و دشارژ باتری؛

ماژول منبع تغذیه قابل برنامه ریزیبه طور کلی گروهی از دستگاه های منبع تغذیه AC-DC، جریان، ولتاژ و توان خروجی را با توجه به الزامات شارژ و تخلیه داده های ورودی تنظیم می کند.

بار الکترونیکیدر طول آزمایش تخلیه، انرژی الکتریکی آزاد شده از باتری باید از طریق بار الکترونیکی مصرف شود.

حسگرهابه طور کلی شامل سنسورهای دما، سنسورهای ولتاژ و سنسورهای جریان است. دقت سنسور تستر شارژ و دشارژ باید بیشتر از دقت سنسور انتخاب شده در بسته باتری باشد، در غیر این صورت نمی توان از آن به عنوان وسیله ای برای کالیبراسیون سطح سیستم مدیریت باتری استفاده کرد.

دقت و روش کالیبراسیون تستر شارژ و دشارژ

وضوح درصدی از کوچکترین عدد (به غیر از صفر) است که متر می تواند به بزرگترین عدد نمایش دهد. به عنوان مثال، حداقل عددی که می تواند توسط یک مولتی متر دیجیتالی کلی {{0}}/2-نمایش داده شود 1 است و حداکثر عدد می تواند 1999 باشد، بنابراین وضوح برابر با 1/1999≈0.05 درصد است. به درجه ای که مقدار اندازه گیری شده به مقدار واقعی نزدیک است دقت می گویند. دقت علاوه بر اینکه متاثر از تفکیک پذیری است، به عوامل زیادی مانند روش اندازه گیری، دمای محیط و غیره نیز مرتبط است.

روش کالیبراسیون عمومی از یک مولتی متر، یک منبع تغذیه استاندارد و یک مقاومت استاندارد با دقت بالاتری نسبت به تجهیزات کالیبره شده برای تشخیص استفاده می کند و مقدار خروجی تجهیزات را با مقدار تشخیص دستگاه مقایسه می کند. اگر خطا در محدوده دقت اعلام شده باشد، واجد شرایط است.

دقت جریان تستر شارژ و دشارژ بین جریان زیاد و جریان کم تمایز قائل می شود. برای تجهیزات تست جریان کوچک، روش اندازه گیری مستقیم ولتاژ ترمینال سیستم اتخاذ شده است. برای سیستم تست جریان بزرگ، از روش اندازه گیری ولتاژ ترمینال مقاومت استاندارد متصل به حلقه برای کالیبراسیون استفاده می شود.

Acey new energy یک تامین کننده حرفه ای متخصص در دستگاه مونتاژ بسته باتری لیتیومی است، مانند دستگاه درجه بندی ظرفیت باتری، دستگاه چسباندن کاغذ باطری، دستگاه مرتب سازی باتری، تستر BMS، دستگاه جوش نقطه ای باتری، تستر جامع باتری،تستر شارژ و دشارژ بسته باتریو غیره و ما راه حل یک مرحله ای را برای خط مونتاژ بسته باتری استوانه ای ارائه می دهیم. اگر علاقه مند هستید، لطفا با ما تماس بگیرید.