Pieaugot litija jonu akumulatoru izmantošanai dronos, elektriskajos transportlīdzekļos (EV) un saules enerģijas akumulatoros, akumulatoru ražotāji arī izmanto modernās tehnoloģijas un ķīmisko sastāvu, lai palielinātu akumulatoru testēšanas un ražošanas iespēju robežas.

Mūsdienās katra akumulatora veiktspēja un darbības ilgums neatkarīgi no izmēra tiek noteikts ražošanas procesā, un testa iekārta ir paredzēta konkrētam akumulatoram. Tomēr, tā kā litija jonu akumulatoru tirgus aptver visas formas un jaudu, ir grūti izveidot vienu integrētu testeri, kas ar nepieciešamo precizitāti un precizitāti spētu apstrādāt dažādas jaudas, strāvas un fiziskās formas.

Ņemot vērā arvien daudzveidīgāko pieprasījumu pēc litija jonu akumulatoriem, mums steidzami ir nepieciešami augstas veiktspējas un elastīgi testa risinājumi, lai palielinātu kompromisu starp plusiem un mīnusiem un panāktu izmaksu efektivitāti.

Litija jonu akumulatori ir sarežģīti un daudzveidīgi

Mūsdienās litija jonu akumulatoriem ir dažādi izmēri, spriegumi un pielietojuma diapazoni, taču šī tehnoloģija netika realizēta, kad tā pirmo reizi tika laista tirgū. Litija jonu akumulatori sākotnēji bija paredzēti salīdzinoši mazām ierīcēm, piemēram, piezīmjdatoriem, mobilajiem tālruņiem un citām pārnēsājamām elektroniskām ierīcēm. Tagad to izmēri ir daudz lielāki, piemēram, elektromobiļiem un saules bateriju uzglabāšanai. Tas nozīmē, ka lielākam sērijveida paralēlam akumulatora blokam ir lielāks spriegums un lielāka ietilpība, un arī fiziskais apjoms ir lielāks. Piemēram, dažu elektrisko transportlīdzekļu akumulatoru blokus var konfigurēt līdz 100 sērijveidā un vairāk nekā 50 paralēli.

Sakrautas baterijas nav nekas jauns. Tipisks uzlādējams litija jonu akumulators parastajā piezīmjdatorā sastāv no vairākiem akumulatoriem sērijveidā, taču lielākā akumulatora bloka tilpuma dēļ pārbaude kļūst sarežģītāka un var ietekmēt kopējo veiktspēju. Lai visa akumulatora veiktspēja sasniegtu optimālo līmeni, katram akumulatoram ir jābūt gandrīz identiskam blakus esošajam akumulatoram. Baterijas ietekmēs viena otru, tādēļ, ja sērijas akumulatoriem ir zema kapacitāte, pārējo bateriju komplektā esošās baterijas būs zemākas par optimālo stāvokli, jo bateriju uzraudzības un līdzsvarošanas sistēma pasliktinās to kapacitāti, lai atbilstu zemākajai veiktspējai. Akumulators. Kā saka, žurku kaka sabojā putras katlu.

Uzlādes-izlādes cikls vēl vairāk parāda, kā viens akumulators var samazināt visa akumulatora komplekta veiktspēju. Akumulators ar zemāko ietilpību akumulatora komplektā samazinās uzlādes stāvokli visātrākajā ātrumā, izraisot nedrošu sprieguma līmeni un izraisot visa akumulatora bloka izlādi. Kad akumulators ir uzlādēts, vispirms pilnībā tiks uzlādēts akumulators ar viszemāko ietilpību, bet atlikušie akumulatori vairs netiks uzlādēti. Elektriskajiem transportlīdzekļiem tas samazinās efektīvas kopējās pieejamās akumulatora jaudas, tādējādi samazinot transportlīdzekļa kreisēšanas diapazonu. Turklāt mazjaudas akumulatoru noārdīšanās paātrināsies, jo uzlādes un izlādes beigās pirms drošības aizsardzības pasākumu stāšanās spēkā tie sasniedz pārmērīgi augstu spriegumu.

Neatkarīgi no gala ierīces, jo vairāk akumulatoru bateriju komplektā ir sakrautas virknē un paralēli, jo nopietnāka ir problēma. Acīmredzamais risinājums ir nodrošināt, ka katrs akumulators ir izgatavots tieši vienāds, un apvienot tās pašas baterijas vienā bateriju komplektā. Tomēr, ņemot vērā ražošanas procesa atšķirības starp akumulatoru pretestību un kapacitāti, testēšana ir kļuvusi kritiska — ne tikai lai izslēgtu bojātās detaļas, bet arī lai atšķirtu, kuri akumulatori ir vienādi un kurus akumulatoru komplektus ievietot. akumulatora izlādes līkne ražošanas procesā ļoti ietekmē tā raksturlielumus un pastāvīgi mainās.

Kāpēc mūsdienu litija jonu akumulatori rada jaunus testu izaicinājumus?

Akumulatoru pārbaude nav nekas jauns, taču kopš tās parādīšanās litija jonu akumulatori ir radījuši jaunu spiedienu uz testa aprīkojuma precizitāti, caurlaidspēju un shēmas plates blīvumu.

Litija jonu akumulatori ir unikāli, jo tiem ir ārkārtīgi blīva enerģijas uzglabāšanas jauda. Ja tie tiek nepareizi uzlādēti un izlādēti, tie var izraisīt ugunsgrēkus un sprādzienus. Ražošanas un testēšanas procesā šai enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijai ir nepieciešama ļoti augsta precizitāte, un daudzi jauni lietojumi vēl vairāk saasina šo prasību. Formas, izmēra, jaudas un ķīmiskā sastāva ziņā litija jonu akumulatoru veidi ir plašāki. Gluži pretēji, tie ietekmēs arī testa aprīkojumu, jo tiem ir jānodrošina, lai tiktu precīzi ievērotas pareizās uzlādes un izlādes līknes, lai sasniegtu maksimālo uzglabāšanas jaudu un uzticamību. Un kvalitāte.

Tā kā nav viena izmēra, kas piemērots visiem akumulatoriem, izvēloties piemērotu testēšanas aprīkojumu un dažādus ražotājus dažādiem litija jonu akumulatoriem, testa izmaksas palielināsies. Turklāt nepārtrauktas rūpnieciskās inovācijas nozīmē, ka nepārtraukti mainīgā uzlādes-izlādes līkne tiek vēl vairāk optimizēta, padarot akumulatoru testeri par svarīgu jaunu akumulatoru tehnoloģiju izstrādes rīku. Neatkarīgi no litija jonu akumulatoru ķīmiskajām un mehāniskajām īpašībām, to ražošanas procesā ir neskaitāmas uzlādes un izlādes metodes, kas liek akumulatoru ražotājiem izdarīt spiedienu uz akumulatoru testētājiem, lai pieprasītu, lai tiem būtu unikālas pārbaudes funkcijas.

Precizitāte acīmredzot ir nepieciešama spēja. Tas nozīmē ne tikai spēju noturēt augstu strāvas kontroles precizitāti ļoti zemā līmenī, bet arī ietver iespēju ļoti ātri pārslēgties starp uzlādes un izlādes režīmiem un starp dažādiem strāvas līmeņiem. Šīs prasības nosaka ne tikai nepieciešamība masveidā ražot litija jonu akumulatorus ar nemainīgiem parametriem un kvalitāti. Akumulatoru ražotāji arī cer izmantot pārbaudes procedūras un aprīkojumu kā inovatīvus instrumentus, lai radītu tirgū konkurences priekšrocības, piemēram, mainot uzlādi. Algoritms jaudas palielināšanai.

Lai gan dažādu veidu akumulatoriem ir jāveic dažādi testi, mūsdienu testeri ir optimizēti konkrētiem akumulatoru izmēriem. Piemēram, ja testējat lielu akumulatoru, jums ir nepieciešama lielāka strāva, kas nozīmē lielāku induktivitāti un biezākus vadus un citus raksturlielumus. Tāpēc, veidojot testeri, kas spēj apstrādāt lielas strāvas, ir jāņem vērā daudzi aspekti. Tomēr daudzas rūpnīcas ražo ne tikai viena veida akumulatorus. Viņi var izgatavot klientam pilnu lielu akumulatoru komplektu, vienlaikus izpildot visas šo akumulatoru pārbaudes prasības, vai arī viedtālruņa klientam var ražot mazāku akumulatoru komplektu ar mazāku strāvu. .

Tas ir iemesls pieaugošajām testēšanas izmaksām — akumulatora testeris ir optimizēts strāvai. Testētāji, kas spēj izturēt lielāku strāvu, parasti ir lielāki un dārgāki, jo tiem ir nepieciešamas ne tikai lielākas silīcija plāksnes, bet arī magnētiskas sastāvdaļas un vadi, lai tie atbilstu elektromigrācijas noteikumiem un samazinātu parazītisko sprieguma kritumu sistēmā. Rūpnīcai jebkurā laikā ir jāsagatavo dažādas pārbaudes iekārtas, lai tās atbilstu dažāda veida akumulatoru ražošanai un pārbaudei. Tā kā rūpnīca dažādos laikos ražo dažādu veidu akumulatorus, daži testeri var būt nesaderīgi ar šīm konkrētajām baterijām un var palikt neizmantoti, kas vēl vairāk palielina izmaksas, jo testeris ir liels ieguldījums.

Neatkarīgi no tā, vai runa ir par parastajām un jaunām rūpnīcām parasto litija jonu akumulatoru masveida ražošanai vai akumulatoru ražotājiem, kuri vēlas izmantot testa procesu, lai ieviestu jauninājumus un radītu jaunus akumulatoru produktus, viņiem ir jāizmanto elastīgas testa iekārtas, lai pielāgotos plašākam baterijas. Jauda un fiziskais izmērs, tādējādi samazinot kapitālieguldījumus un uzlabojot testa iekārtu ieguldījumu atdevi.

Mēģinot pareizi optimizēt vienu integrācijas testa risinājumu, ir daudz pretrunīgu prasību. Nav brīnumlīdzekļa visu veidu litija jonu akumulatoru testēšanas risinājumiem, taču Texas Instruments (TI) ir ierosinājis atsauces dizainu, kas samazina kompromisu starp izmaksu efektivitāti un precizitāti.

Augstas precizitātes testa risinājums, piemērots lielas strāvas lietojumprogrammām

Vienmēr pastāvēs unikālas akumulatora pārbaudes scenārija prasības, un attiecīgi tam ir nepieciešams tikpat unikāls risinājums. Tomēr daudzu veidu litija akumulatoriem, neatkarīgi no tā, vai tas ir mazs viedtālruņa akumulators vai liels akumulatoru komplekts elektriskajam transportlīdzeklim, var būt rentabls testa aprīkojums.

Lai sasniegtu precīzu, pilna mēroga uzlādes un izlādes strāvas kontroles precizitāti, kas nepieciešama daudziem tirgū esošajiem litija jonu akumulatoriem, Texas Instruments modulārā akumulatoru testera atsauces konstrukcija 50-A, 100-A un 200-A lietojumprogrammām izmanto. 50 A Un 100 A akumulatora testa dizaina kombinācija, lai izveidotu modulāru versiju, kas var sasniegt maksimālo uzlādes un izlādes līmeni 200 A. Šī risinājuma blokshēma ir parādīta 2. attēlā.

Piemēram, TI izmanto pastāvīgu strāvu un pastāvīgu spriegumu vadības cilpu akumulatora testera atsauces konstrukcijai lielas strāvas lietojumiem, kas atbalsta līdz pat 50 A uzlādes un izlādes ātrumu. Šajā atsauces dizainā tiek izmantots LM5170-Q1 daudzfāzu divvirzienu strāvas regulators un INA188 instrumentu pastiprinātājs, lai precīzi regulētu strāvu, kas ieplūst akumulatorā vai no tā. INA188 ievieš un uzrauga pastāvīgās strāvas vadības cilpu, un, tā kā strāva var plūst jebkurā virzienā, multiplekseris SN74LV4053A var attiecīgi pielāgot INA188 ieeju.

Šis konkrētais risinājums rada modificējamu platformu lietojumprogrammām, kurām nepieciešama lielāka strāva vai daudzfāzes, apvienojot vairākas galvenās TI tehnoloģijas, demonstrējot rentabla testa risinājuma izveides iespējamību. Šis elastīgais un uz nākotni vērstais risinājums ne tikai atbilst mūsdienu vajadzībām, bet arī prognozē automobiļu akumulatoru nākotnes pieauguma tendenci, kas drīzumā palielinās pieprasījumu pēc testera pašreizējās jaudas, kas pārsniedz 50A.

Litija jonu akumulatoru testēšanas iekārtu investīciju maksimizēšana

Texas Instruments moduļu akumulatoru testera atsauces dizains atrisina litija jonu akumulatoru pārbaudes iekārtu augstas precizitātes, lielas strāvas un elastības problēmas. Šis atsauces dizains aptver dažādas pieejamās akumulatoru formas, izmērus un ietilpību, un tas var tikt galā ar jauniem lietojumiem, piemēram, lieliem akumulatoru blokiem elektriskajos transportlīdzekļos un saules elektrostacijās un maza izmēra akumulatoriem, kas parasti sastopami plaša patēriņa elektronikā, piemēram, viedtālruņos. .

Litija jonu akumulatoru testēšanas atsauces dizains ļauj ieguldīt mazākas strāvas akumulatoru pārbaudes iekārtās un izmantot tās paralēli, novēršot vajadzību pēc dārgiem ieguldījumiem vairākās arhitektūrās ar atšķirīgu strāvas līmeni. Iespēja izmantot testa aprīkojumu dažādos strāvas diapazonos var maksimāli optimizēt ieguldījumus akumulatoru pārbaudes iekārtās, samazināt kopējās izmaksas un nodrošināt elastību, lai pielāgotos mainīgajām litija jonu akumulatoru testēšanas vajadzībām.
与 此 原文 有关 的 更多 信息 要 查看 其他 翻译 信息 ， 您 必须 输入 相应 原文