Provocări ale bateriei de teste
Bateriile Li-ion pot fi utilizate atât în dispozitive electronice mici, cât și în aplicații foarte mari, deci pot varia foarte mult ca marime, tensiune si forma. Cu toate acestea, această lățime înseamnă că producătorii de baterii trebuie să achiziționeze și să întrețină baterie de tests soluții pentru fiecare tip de baterie. Investiția de capital asociată poate deveni foarte mare, contabilizarea directă 20 procent din costul final al bateriei.
Clar, este nevoie de a baterie de tests soluţies care poate gestiona o gamă mai largă de tensiuni ale bateriei, capacități, și dimensiunile fizice. Crearea unei instalații de testare universală cuprinzătoare este o provocare, deoarece piața a ilustrat în figure de mai jos necesită o soluție rentabilă.
O baterie de testare este formată din o serie de teste administrate pentru a evalua diferite fațete ale funcționării unui copil sau adult
La fel ca orice alt dispozitiv, bateriile trebuie testate pentru a determina dacă sunt în stare de navigabilitate. Adică, pentru a determina dacă vor funcționa corespunzător atunci când este necesar în condiții normale și mai mult atunci când este necesar în situații de urgență.
Metodele de testare variază de la luarea unei citiri de tensiune, la măsurarea rezistenței interne printr-o metodă de impuls sau impedanță AC, la numărarea coulombilor, și să faceți un instantaneu al bateriei chimice cu Spectroscopie de impedanță electrochimică (EIS).
Provocări ale bateriei de teste
După procesul de asamblare a bateriei, fiecare baterie litiu-ion trece printr-un proces de încărcare treptată astfel încât formează o membrană electrolit solidă (FI) strat. Deci este esențială pentru funcționarea pe termen lung a bateriilor litiu-ion. Dacă acest proces nu este controlat corespunzător, bateria poate pierde până la 50% a capacității sale. Prin urmare, echipamentul de testare trebuie să poată controla cu precizie grosimea stratului SEI, ceea ce poate reduce pierderile de capacitate la mai puțin de 5%. Multe aplicații folosesc pachete de baterii constând din mai multe celule conectate în configurații în serie și paralele pentru a obține o tensiune de ieșire mai mare și o capacitate de energie mai mare.
Un test baterie conceput special pentru un pachet de baterii, adaugă propria sa complexitate. Bpentru că toate celulele dintr-un pachet de baterii trebuie să fie identice nu numai ca dimensiune și capacitate, dar și în parametri precum impedanța și durata de viață. Având în vedere schimbările inerente ale procesului în impedanța și capacitatea bateriei, Bateria de tests deveni critic nu numai pentru a elimina celulele defecte, dar și pentru a alege celule identice pentru a forma un pachet de baterii. Ca și în cazul tuturor lucrurilor produse în masă, un mic procent de baterii se vor dovedi defecte. Caracteristicile potențiale explozive și densitatea de stocare a energiei bateriilor cu litiu-ion necesită siguranță operațională ridicată la încărcare și descărcare în baterie test medii. Prin urmare, testerul bateriei trebuie să includă măsuri de protecție împotriva diferitelor defecțiuni ale sistemului pentru a îmbunătăți robustețea și fiabilitatea întregului echipament.
Azi baterie echipamentul de testare este proiectat pentru anumite tipuri de baterii. Testarea bateriilor mai mari necesită mai mult curent, deci testere de baterii necesită plăci de siliciu mai mari, inductori, componente magnetice și cablaje, precum și fire mai groase. Producători de baterii producând celule mici (cu cerințe de curent mai mici) lasă adesea testerele de baterie cu curent ridicat inactiv utilizând testere optimizate pentru niveluri de curent mai scăzute. Având un tester care poate testa atât bateriile mai mici, cât și mai mari, ar reduce această redundanță și, prin urmare, costul total de producție a bateriilor.. Pentru a imbunatati cat mai mult capacitatea si calitatea bateriei, Producătorii de baterii îmbunătățesc constant curba încărcare-descărcare în timpul procesului de formare a bateriilor.
În plus, deoarece echipamentele de testare pot fi folosite pentru a dezvolta noi tehnologii de baterii, încercați noi tehnologii și obțineți un avantaj competitiv, Producătorii de baterii se așteaptă ca producătorii de echipamente de testare să ofere mai multe caracteristici. Să aruncăm o privire mai atentă la motivul pentru care proiectarea unei soluții integrate pentru această aplicație este atât de dificilă.
Provocări ale soluției de integrare
Cerințele de testare a bateriei sunt foarte unice, și nu există un nod tehnic care să permită proiectanților să îndeplinească toate cerințele. Combinarea vitezei, putere, iar acuratețea într-un singur design riscă să sacrifice alte aspecte ale performanței, fie nefiind suficient de rapid, sau nefiind suficient de precis, sau prin limitarea randamentului mare de transfer de curent. Pe de o parte, există anumite cerințe pentru puterea bateriilor litiu-ion. Eficiența procesului este un aspect cheie din cauza nivelurilor ridicate de energie necesare transferului atunci când o baterie este încărcată și descărcată.. Pe de altă parte, există cerințe de precizie. Nu doar convertește puterea și o transferă la baterie, sau de la baterie la sursa de alimentare.
Procesul trebuie să fie extrem de precis. A fost întotdeauna dificil să proiectați un produs care poate furniza putere mare cu mare precizie. Tehnologiile utilizate în produsele de alimentare se concentrează pe obținerea de rezistențe scăzute de conducție a sursei de scurgere și a condensatorilor de poartă pentru a oferi o putere mai mare la costuri reduse. Tehnicile utilizate în produsele de precizie urmăresc să obțină tensiuni de compensare și derive scăzute prin introducerea altor pași în procesul de fabricație, ceea ce poate crește costul circuitelor integrate (ics). Produsele de putere proiectate cu tehnici de precizie pot fi potrivite pentru niveluri scăzute de putere în care tranzistorul cu efect de câmp de comutare (FET) are o suprafață mică față de restul circuitului. Cu toate acestea, pentru aplicații cu curent ridicat peste 1A, integrarea FETS-ului de putere pe aceeași foaie goală cu restul circuitului de precizie nu este optimă. deoarece dimensiunea FE-urilor de putere este relativ mare în comparație cu restul circuitului. În acest moment, FET-urile discrete devin o soluție mai logică.
Concluzie
Varietatea largă de baterii litiu-ion disponibile astăzi necesită baterie de tests echipamente flexibile și cuprinzătoare. Dar asta încă poate fi foarte precis, fără costul ridicat al bateriilor mari, mai multe faze și suplimente. Designul de referință al testerului de baterie modular arată că problemele de precizie ridicată, curent mare, viteza mare și flexibilitatea pot fi rezolvate fără investiții mari în echipamente de testare a bateriei. În loc să investești în mai multe arhitecturi pentru diferite niveluri actuale, acum testați o serie de curenți, astfel încât dispozitivele cu curent ridicat să nu mai fie inactiv atunci când testați bateriile cu curent scăzut. Acest design de referință vă permite să economisiți bani investind în echipamente de testare a bateriei cu curent mai scăzut, oferind în același timp capacitatea și flexibilitatea de a testa aplicații cu curent ridicat fără a sacrifica precizia.
Împărtășește acum
Postări înrudite
