Литий-ионды аккумуляторларды дрондарда, электр көліктерінде (EV) және күн энергиясын сақтауда қолданудың артуымен аккумулятор өндірушілері аккумуляторды сынау мен өндіру мүмкіндіктерінің шегін көтеру үшін заманауи технологиялар мен химиялық құрамды пайдаланады.

Қазіргі уақытта әрбір аккумулятордың өнімділігі мен қызмет ету мерзімі өлшеміне қарамастан, өндіріс процесінде анықталады және сынақ жабдығы белгілі бір батареяға арналған. Дегенмен, литий-ионды аккумулятор нарығы барлық пішіндер мен қуаттарды қамтитындықтан, әртүрлі қуаттарды, токтарды және физикалық пішіндерді қажетті дәлдік пен дәлдікпен өңдей алатын біртұтас, біріктірілген сынақ құралын жасау қиын.

Литий-иондық аккумуляторларға сұраныстың артып келе жатқанын ескере отырып, бізге артықшылықтар мен кемшіліктердің арасындағы келісуді барынша арттыру және үнемділікке қол жеткізу үшін жоғары өнімді және икемді сынақ шешімдері қажет.

Литий-ионды батареялар күрделі және әртүрлі

Қазіргі уақытта литий-ионды аккумуляторлардың әртүрлі өлшемдері, кернеулері және қолдану ауқымы бар, бірақ бұл технология нарыққа алғаш рет шыққан кезде жүзеге асырылған жоқ. Литий-ионды батареялар бастапқыда ноутбуктер, ұялы телефондар және басқа портативті электрондық құрылғылар сияқты салыстырмалы түрде шағын құрылғыларға арналған. Енді олардың өлшемдері әлдеқайда үлкен, мысалы, электромобильдер мен күн батареяларын сақтау. Бұл үлкенірек сериялы-параллельді аккумуляторлар жинағының кернеуі жоғарырақ және сыйымдылығы жоғарырақ, ал физикалық көлем де үлкенірек екенін білдіреді. Мысалы, кейбір электрлік көліктердің аккумуляторлық жинақтарын 100-ге дейін сериялы және 50-ден астам параллельді конфигурациялауға болады.

Жинақталған батареялар жаңалық емес. Қарапайым ноутбук компьютеріндегі әдеттегі қайта зарядталатын литий-ионды батареялар жинағы сериялы бірнеше батареялардан тұрады, бірақ батарея жинағының үлкен көлеміне байланысты сынақ күрделене түседі және жалпы өнімділікке әсер етуі мүмкін. Бүкіл батарея жинағының өнімділігі оңтайлы деңгейге жетуі үшін әрбір батарея көрші батареямен дерлік бірдей болуы керек. Батареялар бір-біріне әсер етеді, сондықтан сериядағы батареяның сыйымдылығы төмен болса, батарея жинағындағы басқа батареялар оңтайлы күйден төмен болады, себебі олардың сыйымдылығы ең төмен өнімділікке сәйкес келетін батареяны бақылау және қайта теңестіру жүйесі арқылы нашарлайды. Батарея. Бір қазан ботқаны егеуқұйрықтың тезегі бұзады дегендей.

Зарядтау-разрядтау циклі бір батареяның бүкіл батарея жинағының өнімділігін қалай төмендете алатынын одан әрі көрсетеді. Батарея жинағындағы ең төмен сыйымдылығы бар аккумулятор заряд күйін ең жылдам жылдамдықпен төмендетеді, нәтижесінде қауіпті кернеу деңгейі туындайды және бүкіл батарея жинағының заряды бітпейді. Батарея жинағы зарядталғанда, ең төменгі сыйымдылығы бар батарея алдымен толығымен зарядталады, ал қалған батареялар одан әрі зарядталмайды. Электрлік көліктерде бұл тиімді жалпы қол жетімді аккумулятор сыйымдылығының төмендеуіне әкеледі, осылайша көліктің круиздік ауқымын азайтады. Бұған қоса, сыйымдылығы төмен аккумуляторлардың тозуы жеделдей түседі, себебі қауіпсіздікті қорғау шаралары күшіне енгенге дейін зарядтау және зарядсыздандырудың соңында шамадан тыс жоғары кернеуге жетеді.

Терминал құрылғысына қарамастан, батареялар жинағындағы батареялар сериялы және параллельді жинақталған сайын, мәселе соғұрлым күрделі болады. Айқын шешім – әрбір аккумулятордың бірдей жасалғанын қамтамасыз ету және бірдей батареяларды бір батарея жинағында біріктіру. Дегенмен, аккумулятордың кедергісі мен сыйымдылығының өндірістік процеске тән дифференциациясына байланысты тестілеу маңызды болды – ақаулы бөлшектерді жоққа шығару үшін ғана емес, сондай-ақ қандай аккумуляторлар бірдей екенін және қандай аккумуляторлық жинақтарды салу керектігін ажырату үшін. Сонымен қатар, зарядтау және Өндіріс процесінде батареяның зарядсыздану қисығы оның сипаттамаларына үлкен әсер етеді және үнемі өзгеріп отырады.

Неліктен заманауи литий-ионды батареялар жаңа сынақ қиындықтарын тудырады?

Батареяны сынау жаңалық емес, бірақ ол пайда болғаннан бері литий-ионды аккумуляторлар сынақ жабдығының дәлдігіне, өткізу қабілетіне және платаның тығыздығына жаңа қысым жасады.

Литий-ионды аккумуляторлар ерекше, өйткені оларда өте тығыз энергия сақтау сыйымдылығы бар. Егер олар дұрыс емес зарядталса және разрядталса, олар өрт пен жарылыс тудыруы мүмкін. Өндіріс және сынақ процесінде бұл энергияны сақтау технологиясы өте жоғары дәлдікті талап етеді және көптеген жаңа қолданбалар бұл талапты одан әрі күшейтеді. Пішіні, өлшемі, сыйымдылығы және химиялық құрамы бойынша литий-иондық батареялардың түрлері кеңірек. Керісінше, олар сынақ жабдығына да әсер етеді, өйткені олар максималды сақтау сыйымдылығы мен сенімділікке қол жеткізу үшін дұрыс зарядтау және разрядтау қисықтарының дәл сақталуын қамтамасыз етуі керек. Және сапа.

Барлық батареяларға сәйкес келетін бір өлшем болмағандықтан, әртүрлі литий-ионды батареялар үшін қолайлы сынақ жабдығын және әртүрлі өндірушілерді таңдау сынақ құнын арттырады. Бұған қоса, үздіксіз өнеркәсіптік инновация үнемі өзгеріп отыратын зарядтау-разряд қисығының одан әрі оңтайландырылғанын білдіреді, бұл аккумуляторды сынау құралын жаңа батарея технологиясын дамытудың маңызды құралына айналдырады. Литий-иондық аккумуляторлардың химиялық және механикалық қасиеттеріне қарамастан, оларды өндіру процесінде сансыз зарядтау және разрядтау әдістері бар, бұл аккумулятор өндірушілерін аккумуляторды сынаушыларға олардың бірегей сынақ функцияларын талап ету үшін қысым жасауға мәжбүр етеді.

Дәлдік қажет қабілет екені анық. Бұл жоғары токты басқару дәлдігін өте төмен деңгейде ұстау мүмкіндігін ғана емес, сонымен қатар зарядтау және зарядсыздандыру режимдері арасында және әртүрлі ток деңгейлері арасында өте жылдам ауысу мүмкіндігін қамтиды. Бұл талаптар тек тұрақты сипаттамалары мен сапасы бар литий-иондық аккумуляторларды сериялық өндіру қажеттілігінен туындамайды. Сондай-ақ аккумулятор өндірушілері сынақ процедуралары мен жабдықты зарядтауды өзгерту сияқты нарықта бәсекелестік артықшылық жасау үшін инновациялық құрал ретінде пайдалануға үміттенеді. Сыйымдылықты арттыру алгоритмі.

Батареялардың әртүрлі түрлері үшін әртүрлі сынақтар қажет болса да, бүгінгі тестерлер батареяның нақты өлшемдері үшін оңтайландырылған. Мысалы, егер сіз үлкен батареяны сынап жатсаңыз, сізге үлкен ток қажет, ол үлкен индуктивтілікке және қалың сымдарға және басқа сипаттамаларға аударылады. Сонымен, жоғары токтарды басқара алатын сынақ құралын жасау кезінде көптеген аспектілер бар. Дегенмен, көптеген зауыттар аккумулятордың бір түрін ғана шығармайды. Олар осы батареяларға арналған барлық сынақ талаптарын қанағаттандыра отырып, тұтынушыға арналған үлкен батареялардың толық жинағын шығаруы мүмкін немесе смартфон тұтынушысы үшін азырақ токпен кішірек батареялар жинағын шығаруы мүмкін. .

Бұл сынақ құнының көтерілуінің себебі – аккумуляторлық сынақ құралы ток үшін оңтайландырылған. Жоғары токтарды өңдей алатын сынаушылар әдетте үлкенірек және қымбатырақ, өйткені олар үлкенірек кремний пластинкаларын ғана емес, сонымен қатар электромиграция ережелерін қанағаттандыру және жүйедегі паразиттік кернеудің төмендеуін азайту үшін магниттік компоненттер мен сымдарды қажет етеді. Зауыт аккумуляторлардың әртүрлі түрлерін өндіру мен тексеруді қанағаттандыру үшін кез келген уақытта әртүрлі сынақ жабдықтарын дайындауы керек. Зауыт әр түрлі уақытта шығаратын батареялардың әртүрлі түрлеріне байланысты кейбір тестерлер осы арнайы батареялармен үйлеспеуі мүмкін және пайдаланылмай қалуы мүмкін, бұл сынақ құралы үлкен инвестиция болғандықтан, құнын одан әрі арттырады.

Қарапайым литий-иондық аккумуляторларды жаппай өндіруге арналған қарапайым және дамып келе жатқан зауыттар үшін болсын, немесе жаңа аккумулятор өнімдерін жасау үшін сынақ процесін пайдаланғысы келетін аккумулятор өндірушілері болсын, олардың кең ауқымына бейімделу үшін икемді сынақ жабдығын пайдалану керек. батареялар. Сыйымдылық пен физикалық өлшем, осылайша күрделі салымдарды қысқартады және сынақ жабдығына инвестицияның қайтарымдылығын арттырады.

Бірыңғай интеграциялық сынақ шешімін дұрыс оңтайландыруға тырысқанда, көптеген қарама-қайшы талаптар бар. Литий-ионды батареяларды сынау шешімдерінің барлық түрлері үшін панацея жоқ, бірақ Texas Instruments (TI) үнемділік пен дәлдік арасындағы келісуді азайтатын анықтамалық дизайнды ұсынды.

Жоғары дәлдіктегі сынақ шешімі, жоғары токты қолдану үшін жарамды

Бірегей аккумуляторды сынау сценарийі талаптары әрқашан болады және оған сәйкесінше бірегей шешім қажет. Дегенмен, литий батареяларының көптеген түрлері үшін, мейлі ол шағын смартфон батареясы болсын немесе электр көлігіне арналған үлкен аккумуляторлық жинақ болсын, үнемді сынақ жабдығы болуы мүмкін.

Нарықтағы көптеген литий-ионды аккумуляторлар талап ететін нақты, толық масштабты зарядтау және разрядтық токты басқару дәлдігіне қол жеткізу үшін Texas Instruments 50-A, 100-A және 200-A қолданбаларына арналған модульдік аккумуляторлық сынақ құралының анықтамалық дизайны пайдаланылады. 50-А және 100-А максималды зарядтау және разряд деңгейіне жете алатын модульдік нұсқаны жасау үшін 200-A аккумуляторлық сынақ дизайнының тіркесімі. Бұл шешімнің құрылымдық схемасы 2-суретте көрсетілген.

Мысалы, TI 50А зарядтау және разряд жылдамдығын қолдайтын жоғары ток қолданбалары үшін аккумуляторды сынаушының анықтамалық дизайны үшін тұрақты ток пен тұрақты кернеуді басқару циклін қабылдайды. Бұл анықтамалық дизайн LM5170-Q1 көпфазалы қос бағытты ток контроллері мен INA188 аспаптық күшейткішті аккумуляторға немесе одан шығатын токты дәл реттеу үшін пайдаланады. INA188 тұрақты ток басқару контурын жүзеге асырады және бақылайды және ток кез келген бағытта ағуы мүмкін болғандықтан, SN74LV4053A мультиплексоры INA188 кірісін сәйкесінше реттей алады.

Бұл нақты шешім үнемді сынақ шешімін құрудың орындылығын көрсете отырып, бірнеше негізгі TI технологияларын біріктіру арқылы жоғары токты немесе көп фазаны қажет ететін қолданбалар үшін өзгертілетін платформаны жасайды. Бұл икемді және болашаққа бағытталған шешім бүгінгі қажеттіліктерді қанағаттандырып қана қоймайды, сонымен қатар автомобиль аккумуляторларының болашақ өсу тенденциясын болжайды, бұл жақын арада сынаушының ағымдағы мүмкіндігіне 50А-дан асатын сұранысты арттырады.

Литий-ионды аккумуляторды сынау жабдықтарын инвестициялауды барынша арттыру

Texas Instruments компаниясының модульдік аккумуляторды сынаушының анықтамалық дизайны литий-ионды аккумуляторды сынау жабдығының жоғары дәлдік, жоғары ток және икемділік мәселелерін шешеді. Бұл анықтамалық дизайн қол жетімді аккумулятордың әртүрлі пішіндерін, өлшемдерін және қуаттарын қамтиды және электр көліктеріндегі және күн электр станцияларындағы үлкен аккумуляторлық жинақтар және смартфондар сияқты тұтынушылық электроникада жиі кездесетін шағын өлшемді батареялар сияқты жаңадан пайда болған қолданбаларға төтеп бере алады. .

Литий-ионды аккумуляторды сынауға арналған анықтамалық дизайн төменірек ток қуатын сынау жабдығына инвестициялауға және оларды параллельді пайдалануға мүмкіндік береді, бұл әртүрлі ток деңгейлері бар бірнеше архитектураға қымбат инвестициялау қажеттілігін болдырмайды. Сынақ жабдығын әртүрлі ток диапазонында пайдалану мүмкіндігі аккумуляторды сынау жабдығына инвестицияны барынша оңтайландыруға, жалпы шығындарды азайтуға және литий-ионды батареяларды сынаудың өзгеретін қажеттіліктеріне бейімделу икемділігін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
与 此 有关 的 更多 信息 要 查看 查看 其他 翻译 信息 ， 您 必须 输入 输入