ड्रोन, इलेक्ट्रिक वाहने (EV), आणि सौरऊर्जा संचयनामध्ये लिथियम-आयन बॅटरीचा वापर वाढल्याने, बॅटरी उत्पादक बॅटरी चाचणी आणि उत्पादन क्षमतांच्या मर्यादा ढकलण्यासाठी आधुनिक तंत्रज्ञान आणि रासायनिक रचना देखील वापरत आहेत.

आजकाल, प्रत्येक बॅटरीचे कार्यप्रदर्शन आणि आयुष्य, आकाराकडे दुर्लक्ष करून, उत्पादन प्रक्रियेत निर्धारित केले जाते आणि चाचणी उपकरणे विशिष्ट बॅटरीसाठी डिझाइन केली जातात. तथापि, लिथियम-आयन बॅटरी मार्केटमध्ये सर्व आकार आणि क्षमता समाविष्ट असल्यामुळे, आवश्यक अचूकता आणि अचूकतेसह भिन्न क्षमता, प्रवाह आणि भौतिक आकार हाताळू शकणारे एकल, एकात्मिक परीक्षक तयार करणे कठीण आहे.

लिथियम-आयन बॅटरीची वाढती वैविध्यपूर्ण मागणी लक्षात घेता, साधक आणि बाधकांमध्ये जास्तीत जास्त व्यवहार करण्यासाठी आणि किमती-प्रभावीता प्राप्त करण्यासाठी आम्हाला तातडीने उच्च-कार्यक्षमता आणि लवचिक चाचणी उपायांची आवश्यकता आहे.

लिथियम-आयन बॅटरी जटिल आणि वैविध्यपूर्ण आहेत

आजकाल, लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये विविध आकार, व्होल्टेज आणि ऍप्लिकेशन श्रेणी आहेत, परंतु हे तंत्रज्ञान पहिल्यांदा बाजारात आणले गेले तेव्हा लक्षात आले नाही. लिथियम-आयन बॅटरी मूळतः तुलनेने लहान उपकरणांसाठी डिझाइन केल्या होत्या, जसे की नोटबुक संगणक, सेल फोन आणि इतर पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणे. आता, त्यांचे परिमाण बरेच मोठे आहेत, जसे की इलेक्ट्रिक कार आणि सौर बॅटरी स्टोरेज. याचा अर्थ असा की मोठ्या मालिका-समांतर बॅटरी पॅकमध्ये जास्त व्होल्टेज आणि मोठी क्षमता असते आणि भौतिक व्हॉल्यूम देखील मोठा असतो. उदाहरणार्थ, काही इलेक्ट्रिक वाहनांचे बॅटरी पॅक 100 पर्यंत मालिका आणि 50 पेक्षा जास्त समांतर मध्ये कॉन्फिगर केले जाऊ शकतात.

स्टॅक केलेल्या बॅटरी काही नवीन नाहीत. सामान्य नोटबुक कॉम्प्युटरमधील ठराविक रिचार्ज करण्यायोग्य लिथियम-आयन बॅटरी पॅकमध्ये मालिकेत अनेक बॅटरी असतात, परंतु बॅटरी पॅकच्या मोठ्या प्रमाणामुळे, चाचणी अधिक क्लिष्ट होते आणि एकूण कार्यक्षमतेवर परिणाम होऊ शकतो. संपूर्ण बॅटरी पॅकचे कार्यप्रदर्शन इष्टतम पातळीपर्यंत पोहोचण्यासाठी, प्रत्येक बॅटरी त्याच्या शेजारच्या बॅटरीशी जवळपास सारखीच असणे आवश्यक आहे. बॅटरी एकमेकांवर परिणाम करतात, त्यामुळे मालिकेतील बॅटरीची क्षमता कमी असल्यास, बॅटरी पॅकमधील इतर बॅटरी इष्टतम स्थितीपेक्षा कमी असतील, कारण त्यांची क्षमता सर्वात कमी कामगिरीशी जुळण्यासाठी बॅटरी मॉनिटरिंग आणि पुनर्संतुलन प्रणालीद्वारे कमी केली जाईल. बॅटरी. या म्हणीप्रमाणे, उंदीर पोरगी लापशीचे भांडे खराब करते.

चार्ज-डिस्चार्ज सायकल पुढे स्पष्ट करते की एक बॅटरी संपूर्ण बॅटरी पॅकची कार्यक्षमता कशी कमी करू शकते. बॅटरी पॅकमधील सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी तिची चार्ज स्थिती जलद गतीने कमी करेल, परिणामी व्होल्टेज पातळी असुरक्षित होईल आणि संपूर्ण बॅटरी पॅक यापुढे डिस्चार्ज होणार नाही. जेव्हा बॅटरी पॅक चार्ज केला जातो, तेव्हा सर्वात कमी क्षमतेची बॅटरी प्रथम पूर्णपणे चार्ज केली जाईल आणि उर्वरित बॅटरी पुढे चार्ज केल्या जाणार नाहीत. इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये, यामुळे प्रभावी एकूण उपलब्ध बॅटरी पॅक क्षमतेत घट होईल, ज्यामुळे वाहनाची क्रूझिंग श्रेणी कमी होईल. याव्यतिरिक्त, कमी-क्षमतेच्या बॅटरीच्या ऱ्हासाला गती येईल कारण सुरक्षा संरक्षण उपाय लागू होण्यापूर्वी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगच्या शेवटी ती अत्यधिक उच्च व्होल्टेजपर्यंत पोहोचते.

टर्मिनल डिव्हाइस काहीही असो, बॅटरी पॅकमध्ये जितक्या जास्त बॅटरी मालिका आणि समांतर स्टॅक केल्या जातात, तितकी समस्या अधिक गंभीर असते. स्पष्ट उपाय म्हणजे प्रत्येक बॅटरी अगदी सारखीच आहे याची खात्री करणे आणि त्याच बॅटरी पॅकमध्ये समान बॅटरी एकत्र करणे. तथापि, बॅटरीचा अडथळा आणि क्षमता यांच्यातील अंतर्निहित उत्पादन प्रक्रियेच्या भेदामुळे, चाचणी महत्त्वपूर्ण बनली आहे- केवळ दोषपूर्ण भाग वगळण्यासाठीच नाही, तर कोणत्या बॅटरी समान आहेत आणि कोणत्या बॅटरी पॅकमध्ये ठेवायचे हे देखील ओळखणे आवश्यक आहे. याव्यतिरिक्त, चार्जिंग आणि उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान बॅटरीच्या डिस्चार्जिंग वक्रचा त्याच्या वैशिष्ट्यांवर मोठा प्रभाव पडतो आणि तो सतत बदलत असतो.

आधुनिक लिथियम-आयन बॅटरी नवीन चाचणी आव्हाने का आणतात?

बॅटरी चाचणी काही नवीन नाही, परंतु त्याच्या आगमनापासून, लिथियम-आयन बॅटरीने चाचणी उपकरणांच्या अचूकतेवर, थ्रूपुटवर आणि सर्किट बोर्डच्या घनतेवर नवीन दबाव आणला आहे.

लिथियम-आयन बॅटरी अद्वितीय आहेत कारण त्यांच्याकडे अत्यंत घन ऊर्जा साठवण क्षमता आहे. जर ते चुकीच्या पद्धतीने चार्ज केले गेले आणि डिस्चार्ज केले गेले तर ते आग आणि स्फोट होऊ शकतात. उत्पादन आणि चाचणी प्रक्रियेत, या ऊर्जा साठवण तंत्रज्ञानाला खूप उच्च अचूकता आवश्यक आहे आणि अनेक उदयोन्मुख अनुप्रयोग ही आवश्यकता आणखी वाढवतात. आकार, आकार, क्षमता आणि रासायनिक रचना या दृष्टीने लिथियम-आयन बॅटरीचे प्रकार अधिक विस्तृत आहेत. त्याउलट, ते चाचणी उपकरणांवर देखील परिणाम करतील, कारण त्यांना जास्तीत जास्त स्टोरेज क्षमता आणि विश्वासार्हता प्राप्त करण्यासाठी योग्य चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग वक्र अचूकपणे पाळले जातात याची खात्री करणे आवश्यक आहे. आणि गुणवत्ता.

सर्व बॅटरीसाठी एकच आकार योग्य नसल्यामुळे, वेगवेगळ्या लिथियम-आयन बॅटरीसाठी योग्य चाचणी उपकरणे आणि भिन्न उत्पादक निवडल्याने चाचणी खर्च वाढेल. याशिवाय, सतत औद्योगिक नवनवीनता म्हणजे सतत बदलणारे चार्ज-डिस्चार्ज वक्र अधिक ऑप्टिमाइझ केले जाते, ज्यामुळे बॅटरी टेस्टर नवीन बॅटरी तंत्रज्ञानासाठी एक महत्त्वाचे विकास साधन बनते. लिथियम-आयन बॅटरीचे रासायनिक आणि यांत्रिक गुणधर्म विचारात न घेता, त्यांच्या उत्पादन प्रक्रियेत चार्जिंग आणि डिस्चार्ज करण्याच्या असंख्य पद्धती आहेत, ज्यामुळे बॅटरी उत्पादक बॅटरी परीक्षकांवर अनन्य चाचणी कार्ये आवश्यक करण्यासाठी दबाव आणतात.

अचूकता ही एक आवश्यक क्षमता आहे. याचा अर्थ केवळ उच्च वर्तमान नियंत्रण अचूकता अत्यंत कमी पातळीवर ठेवण्याची क्षमता नाही, तर चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोड आणि विविध वर्तमान स्तरांदरम्यान अतिशय जलद स्विच करण्याची क्षमता देखील समाविष्ट आहे. या आवश्यकता केवळ सातत्यपूर्ण वैशिष्ट्ये आणि गुणवत्तेसह लिथियम-आयन बॅटरीचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करण्याच्या गरजेमुळे चालत नाहीत. बॅटरी उत्पादकांना देखील आशा आहे की चाचणी प्रक्रिया आणि उपकरणे बाजारात एक स्पर्धात्मक फायदा निर्माण करण्यासाठी नाविन्यपूर्ण साधने म्हणून वापरतील, जसे की चार्जिंगमध्ये बदल करणे. क्षमता वाढवण्यासाठी अल्गोरिदम.

वेगवेगळ्या प्रकारच्या बॅटरीसाठी विविध प्रकारच्या चाचण्या आवश्यक असल्या तरी, आजचे परीक्षक विशिष्ट बॅटरी आकारांसाठी ऑप्टिमाइझ केलेले आहेत. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही मोठ्या बॅटरीची चाचणी करत असाल, तर तुम्हाला मोठ्या विद्युत् प्रवाहाची आवश्यकता आहे, जे मोठ्या इंडक्टन्स आणि जाड वायर आणि इतर वैशिष्ट्यांमध्ये अनुवादित करते. त्यामुळे उच्च प्रवाह हाताळू शकणारे परीक्षक तयार करताना अनेक बाबींचा समावेश होतो. तथापि, अनेक कारखाने केवळ एकाच प्रकारच्या बॅटरीचे उत्पादन करत नाहीत. या बॅटरीसाठी सर्व चाचणी आवश्यकता पूर्ण करताना ते ग्राहकासाठी मोठ्या बॅटरीचा संपूर्ण संच तयार करू शकतात किंवा स्मार्टफोन ग्राहकासाठी लहान विद्युत् प्रवाह असलेल्या लहान बॅटरीचा संच तयार करू शकतात. .

हे चाचणीच्या वाढत्या खर्चाचे कारण आहे-बॅटरी परीक्षक वर्तमानासाठी अनुकूल आहे. उच्च प्रवाह हाताळू शकणारे परीक्षक सामान्यत: मोठे आणि अधिक महाग असतात कारण त्यांना फक्त मोठ्या सिलिकॉन वेफर्सचीच गरज नसते, तर इलेक्ट्रोमाइग्रेशन नियमांची पूर्तता करण्यासाठी आणि सिस्टममध्ये परजीवी व्होल्टेज कमी करण्यासाठी चुंबकीय घटक आणि वायरिंग देखील आवश्यक असते. कारखान्याला विविध प्रकारच्या बॅटरीचे उत्पादन आणि तपासणी पूर्ण करण्यासाठी कोणत्याही वेळी विविध चाचणी उपकरणे तयार करणे आवश्यक आहे. कारखान्याद्वारे वेगवेगळ्या वेळी उत्पादित केलेल्या विविध प्रकारच्या बॅटरीमुळे, काही परीक्षक या विशिष्ट बॅटऱ्यांशी विसंगत असू शकतात आणि ते न वापरलेले राहू शकतात, ज्यामुळे परीक्षक ही मोठी गुंतवणूक असल्यामुळे किंमत आणखी वाढते.

सामान्य लिथियम-आयन बॅटरीच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी सामान्य आणि उदयोन्मुख कारखान्यांसाठी असो किंवा बॅटरी उत्पादक ज्यांना नवीन बॅटरी उत्पादने नवीन आणण्यासाठी आणि तयार करण्यासाठी चाचणी प्रक्रियेचा वापर करायचा असेल, त्यांनी लवचिक चाचणी उपकरणे वापरणे आवश्यक आहे. बॅटरी क्षमता आणि भौतिक आकार, यामुळे भांडवली गुंतवणूक कमी होते आणि चाचणी उपकरणांच्या गुंतवणुकीवर परतावा सुधारतो.

एकल एकीकरण चाचणी सोल्यूशन योग्यरित्या ऑप्टिमाइझ करण्याचा प्रयत्न करताना, अनेक विरोधाभासी आवश्यकता आहेत. सर्व प्रकारच्या लिथियम-आयन बॅटरी चाचणी सोल्यूशन्ससाठी कोणताही रामबाण उपाय नाही, परंतु टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स (TI) ने एक संदर्भ डिझाइन प्रस्तावित केले आहे जे खर्च-प्रभावीता आणि अचूकता यांच्यातील व्यापार-ऑफ कमी करते.

उच्च-परिशुद्धता चाचणी समाधान, उच्च-वर्तमान अनुप्रयोगांसाठी योग्य

अनन्य बॅटरी चाचणी परिस्थिती आवश्यकता नेहमी अस्तित्त्वात असेल, आणि त्यानुसार तितकेच अद्वितीय समाधान आवश्यक आहे. तथापि, अनेक प्रकारच्या लिथियम बॅटरीसाठी, मग ती लहान स्मार्ट फोनची बॅटरी असो किंवा इलेक्ट्रिक वाहनासाठी मोठी बॅटरी पॅक असो, खर्च-प्रभावी चाचणी उपकरणे असू शकतात.

बाजारपेठेतील अनेक लिथियम-आयन बॅटऱ्यांना आवश्यक असलेले अचूक, पूर्ण-प्रमाणात चार्ज आणि डिस्चार्ज वर्तमान नियंत्रण अचूकता प्राप्त करण्यासाठी, 50-A, 100-A आणि 200-A अनुप्रयोगांसाठी टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्सचे मॉड्यूलर बॅटरी टेस्टर संदर्भ डिझाइन वापरते. 50-A आणि 100-A बॅटरी चाचणी डिझाइनचे संयोजन मॉड्यूलर आवृत्ती तयार करण्यासाठी जे 200-A च्या कमाल चार्ज आणि डिस्चार्ज पातळीपर्यंत पोहोचू शकते. या सोल्यूशनचा ब्लॉक आकृती आकृती 2 मध्ये दर्शविला आहे.

उदाहरणार्थ, TI उच्च वर्तमान ऍप्लिकेशन्ससाठी बॅटरी टेस्टर संदर्भ डिझाइनसाठी स्थिर प्रवाह आणि स्थिर व्होल्टेज नियंत्रण लूप स्वीकारते, जे 50A पर्यंत चार्ज आणि डिस्चार्ज रेटला समर्थन देते. हे संदर्भ डिझाइन LM5170-Q1 मल्टीफेस द्विदिशात्मक वर्तमान नियंत्रक आणि INA188 इंस्ट्रुमेंटेशन अॅम्प्लिफायर वापरते जे बॅटरीमध्ये किंवा बाहेर वाहणारे विद्युत् प्रवाह अचूकपणे नियंत्रित करते. INA188 सतत करंट कंट्रोल लूप लागू करतो आणि त्याचे निरीक्षण करतो आणि विद्युत प्रवाह दोन्ही दिशेने वाहू शकतो, SN74LV4053A मल्टीप्लेक्सर त्यानुसार INA188 चे इनपुट समायोजित करू शकतो.

हे विशिष्ट सोल्यूशन किफायतशीर चाचणी उपाय तयार करण्याच्या व्यवहार्यतेचे प्रात्यक्षिक करून, अनेक प्रमुख TI तंत्रज्ञान एकत्रित करून उच्च प्रवाह किंवा मल्टीफेस आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी एक बदल करण्यायोग्य व्यासपीठ तयार करते. हे लवचिक आणि अग्रेषित समाधान केवळ आजच्या गरजा पूर्ण करत नाही, तर ऑटोमोटिव्ह बॅटरीच्या भविष्यातील वाढीच्या ट्रेंडचाही अंदाज लावते, जे लवकरच टेस्टरच्या वर्तमान क्षमतेची मागणी 50A पेक्षा जास्त वाढवेल.

लिथियम-आयन बॅटरी चाचणी उपकरणे गुंतवणूक जास्तीत जास्त

टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्सचे मॉड्यूलर बॅटरी टेस्टर संदर्भ डिझाइन लिथियम-आयन बॅटरी चाचणी उपकरणांच्या उच्च-परिशुद्धता, उच्च-वर्तमान आणि लवचिकता समस्यांचे निराकरण करते. या संदर्भ डिझाइनमध्ये विविध प्रकारच्या उपलब्ध बॅटरीचे आकार, आकार आणि क्षमता समाविष्ट आहेत आणि उदयोन्मुख अॅप्लिकेशन्सचा सामना करू शकतात, जसे की इलेक्ट्रिक वाहने आणि सौर ऊर्जा संयंत्रांमधील मोठ्या बॅटरी पॅक आणि स्मार्ट फोनसारख्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये सामान्यतः आढळणाऱ्या लहान आकाराच्या बॅटरी .

लिथियम-आयन बॅटरी चाचणीसाठी संदर्भ डिझाइन तुम्हाला कमी वर्तमान बॅटरी चाचणी उपकरणांमध्ये गुंतवणूक करण्यास आणि त्यांचा समांतर वापर करण्यास सक्षम करते, विविध वर्तमान स्तरांसह एकाधिक आर्किटेक्चरमध्ये महाग गुंतवणूकीची आवश्यकता दूर करते. विविध वर्तमान श्रेणींमध्ये चाचणी उपकरणे वापरण्याची क्षमता बॅटरी चाचणी उपकरणांमधील गुंतवणूक मोठ्या प्रमाणात अनुकूल करू शकते, एकूण खर्च कमी करू शकते आणि लिथियम-आयन बॅटरी चाचणीच्या बदलत्या गरजांशी जुळवून घेण्यासाठी लवचिकता प्रदान करू शकते.
此 有关 的 其他