배터리 테스트고정밀 배터리 테스터 시스템

배터리 테스트의 어려움은 무엇인가요?

OEM, 배터리 제조업체 및 셀 공급업체가 전기 자동차(EV) 및 에너지 저장 애플리케이션을 위한 고성능의 안정적이고 안전한 배터리 시스템을 개발하기 위해 노력함에 따라 배터리 테스트는 몇 가지 과제를 안고 있습니다. 더 높은 에너지 밀도, 더 긴 주행 거리, 더 빠른 충전에 대한 요구가 증가함에 따라 테스트 솔루션은 정확하고 확장 가능하며 새로운 기술에 적응할 수 있어야 합니다.

주요 과제 중 하나는 다양한 배터리 셀과 팩에서 전압, 전류 및 용량을 정확하고 안정적으로 측정합니다.. 배터리 동작은 작동 조건에 따라 달라지기 때문에 테스트 시스템은 높은 정확도를 유지하면서 동적 부하 시나리오에서 실시간 데이터를 캡처해야 합니다. 또한 고전압 및 고전류 측정은 전기적 위험을 방지하고 산업 안전 표준을 준수하기 위해 안전하고 격리된 데이터 수집이 필요합니다.

또 다른 주요 과제는 여러 테스트 분야를 통합하는 것입니다.배터리는 전기적 성능뿐만 아니라 기계적 내구성, 내진동성, 열 안정성도 평가해야 합니다.. 이를 위해서는 전력 분석, 열화상, 스트레인 측정, 환경 시뮬레이션 전반에 걸친 동기화된 테스트를 통해 배포 전에 잠재적인 고장을 감지해야 합니다. 또한 배터리 기술이 발전함에 따라 테스트 솔루션은 차세대 배터리 화학, 솔리드 스테이트 배터리 및 새로운 에너지 저장 아키텍처를 지원하는 확장 가능하고 미래 지향적이어야 합니다.

듀이소프트는 고정밀 모듈식 통합 배터리 테스트 솔루션을 제공하여 차세대 배터리 구동 시스템에 대한 포괄적인 검증을 보장함으로써 이러한 문제를 해결합니다.

다중 물리 테스트

듀이소프트의 통합 테스트 솔루션을 사용하면 다중 물리 수량을 동시에 모니터링할 수 있습니다:

• 기계 (구조적, 진동 등)

• 전기 (전력, 에너지, 고조파, 효율성)

• 열

이러한 총체적인 접근 방식을 통해 다양한 조건에서 테스트 표본을 포괄적으로 이해할 수 있습니다. 사용자 친화적인 소프트웨어 DAQ 시스템을 사용하면 다양한 입력을 매우 쉽게 구성하고 실시간 데이터 시각화 및 분석을 용이하게 할 수 있습니다. 이를 통해 전체 테스트 프로세스를 간소화하고 모든 각도에서 조건을 관찰할 수 있습니다.

듀이소프트를 선택하면 제품이 작동하는 데 필요한 조건을 견딜 수 있도록 엄격한 테스트를 거친 제품을 사용할 수 있습니다.

배터리 성능 및 효율성 테스트

정확성 효율성 및 손실 분석 는 최적의 성능과 안정성을 보장하는 배터리 테스트에서 매우 중요합니다. 듀소프트 전력 분석기 및 데이터 수집 시스템은 배터리 효율, 충전/방전 주기, 전력 손실 및 전반적인 에너지 변환을 평가하기 위한 고정밀 DC 및 AC 측정을 제공합니다.

배터리 성능 및 전력 효율 테스트에는 여러 가지 중요한 핵심 속성이 포함됩니다:

• 용량: 배터리가 저장하고 전달할 수 있는 충전량으로, 일반적으로 밀리암페어시(mAh) 또는 암페어시(Ah) 단위로 측정됩니다.

• 전압: 배터리의 두 지점 사이의 전위차를 말합니다. 전압은 배터리의 완전 충전, 방전 또는 오작동 여부를 판단하는 데 매우 중요합니다.

• 현재: 일반적으로 암페어(A) 단위로 측정되는 전하의 흐름입니다. 배터리 테스트에는 충전 및 방전 주기 동안의 전류 측정이 포함되는 경우가 많습니다.

• 주기 수명: 배터리 용량이 일정 수준까지 저하되기 전에 배터리가 겪을 수 있는 충전 및 방전 주기의 횟수로, 보통 원래 용량의 80%입니다.

• SOC(충전 상태): 총 용량 대비 배터리의 현재 충전량을 측정한 값으로, 일반적으로 백분율로 표시됩니다.

• 건강 상태(SOH): 원래 사양에 비해 충전 유지 및 전력 공급 능력을 포함한 배터리의 전반적인 상태를 측정합니다.

• 내부 저항: 전류의 흐름을 방해하는 배터리 내부의 저항입니다. 내부 저항이 높을수록 노후화 또는 성능 저하를 나타낼 수 있습니다.

• 충전/방전 속도: 배터리가 충전 또는 방전되는 속도로, 흔히 C-rate(예: 1C, 0.5C)로 표시됩니다.

• 쿨롱 효율: 배터리가 충전 중에 받은 충전량 대비 방전 중에 전달할 수 있는 충전량의 비율입니다. 충전/방전 과정의 효율성을 측정합니다.

• 온도 / 열 무결성: 온도는 배터리 성능, 효율성, 안전 및 수명에 영향을 줄 수 있습니다. 온도가 높으면 성능 저하가 가속화되고, 온도가 낮으면 용량이 줄어들 수 있습니다. 최악의 시나리오는 소위 "열 폭주"입니다.

• 전력 밀도: 배터리가 질량 또는 부피 단위당 제공할 수 있는 전력량으로, 일반적으로 W/kg 또는 W/L 단위로 측정됩니다.

• 에너지 밀도: 단위 질량 또는 부피당 저장된 에너지의 양으로, 일반적으로 Wh/kg 또는 Wh/L 단위로 측정합니다.

• 전압 강하: 부하 상태에서 배터리 전압이 감소합니다. 이는 과도한 저항 또는 과방전과 같은 문제를 나타낼 수 있습니다.

• 충전/방전 효율성: 배터리가 충전 중에 입력 에너지를 얼마나 효율적으로 변환하는지, 방전 중에 사용 가능한 에너지의 양을 얼마나 효율적으로 변환하는지 확인합니다.

• 과충전/과방전: 안전 한계를 초과하여 배터리를 충전하거나 방전하면 배터리가 손상되어 수명이 단축되거나 안전 위험이 발생할 수 있습니다.

• 임피던스 분광학: 다양한 주파수 범위에서 배터리의 임피던스를 측정하고 분석하는 방법입니다. 배터리의 내부 특성 및 상태를 이해하는 데 도움이 됩니다.

• 안전 규정 준수 테스트: 배터리 사용 중 위험을 초래할 수 있는 단락, 열 폭주, 누설, 과전압 등의 문제를 확인하기 위해 실시하는 테스트입니다.

이러한 용어를 알면 배터리의 성능, 수명 및 안전성에 대해 포괄적으로 이해할 수 있습니다.

배터리 충전 테스트 및 분석

배터리 충전은 모든 배터리 구동 장치의 성능, 효율성 및 수명에 중요한 역할을 합니다. 듀이소프트 전력 분석기 및 데이터 수집 시스템은 AC 및 DC 충전 프로세스를 모두 테스트하고 분석하는 종합 솔루션을 제공하여 정밀한 효율성 평가, 전력 품질 평가 및 충전 시간 최적화를 보장합니다.

듀즈소프트 시스템을 통해 다음과 같은 세부적인 모니터링 및 분석이 가능합니다:

• AC 및 DC 충전 성능

• 충전 에너지 소비 및 효율성

• 충전/방전 주기 분석

• 충전 프로세스 타이밍 및 최적화

• 전력 품질 및 고조파 분석

유도 충전(유도 전력 전송 - IPT)

무선 충전 기술은 최적의 전력 전송을 위해 정밀한 고주파 분석이 필요합니다. 듀이소프트 솔루션이 지원합니다:

• 높은 스위칭 주파수 측정(최대 150kHz)

• 최대 6kW(60~80%)의 전력 전송에 대한 효율성 분석

고급 소프트웨어 및 하드웨어 기능

듀이소프트 전력 분석기는 수상 경력에 빛나는 데이터 수집 소프트웨어로 구동되며, 충전 프로세스에 대한 심층적인 통찰력을 제공하는 다양한 분석 도구를 제공합니다:

• 실시간 과금 프로세스 시각화

• 스코프, FFT, 3D FFT, 레퍼런스 FFT

• 전력 품질 평가를 위한 고조파 분석 및 FFT(2kHz - 150kHz)

• 자세한 주파수 영역 분석을 위한 고조파 표

• 전압 정류, 불균형 및 돌입 전류 감지

• 정확한 충전 전력 계산 및 표시 위젯

듀이소프트의 고해상도 데이터 수집, 실시간 분석, 직관적인 시각화 기능을 통해 기존 및 유도식 전기차 배터리 충전에 대한 종합적인 테스트가 가능합니다. 당사의 솔루션은 엔지니어가 에너지 전달을 최적화하고 손실을 줄이며 충전 효율을 개선하는 데 도움이 됩니다.

환경 테스트

배터리는 실제 애플리케이션에서 안전성과 효율성을 보장하기 위해 극한의 온도, 습도 및 압력 조건에서 안정적으로 작동해야 합니다. 듀이소프트 DAQ 시스템은 환경 챔버 테스트 중에 정밀한 모니터링 및 분석을 제공하여 엔지니어가 통제된 테스트 환경에서 배터리 동작을 평가할 수 있도록 지원합니다.

배터리 환경 테스트의 경우, 듀이소프트 시스템에서 지원합니다:

• 고정밀 센서를 사용한 멀티포인트 온도, 습도 및 압력 측정

• 고전압(HV) 환경을 위해 설계된 고절연 열전대 증폭기로 열악한 조건에서도 정확한 열 모니터링을 보장합니다.

• 다양한 환경 스트레스 하에서 실시간 성능 추적

• 성능 저하를 평가하기 위한 동기화된 전기, 열, 기계 분석

• 고급이면서도 사용하기 쉬운 데이터 분석 및 보고 도구

듀이소프트의 데이터 수집을 통해 다양한 환경 조건에서 배터리 내구성, 효율성, 안전성을 종합적으로 모니터링할 수 있습니다. 고해상도 측정과 고급 분석 도구를 통해 온도 사이클링, 습도 노출, 극한 환경 스트레스 테스트 중 배터리 성능에 대한 심층적인 인사이트를 제공합니다.

기계적 및 구조적 내구성 테스트

전기 및 하이브리드 차량의 배터리는 안전성, 신뢰성 및 수명을 보장하기 위해 기계적 스트레스, 진동 및 충격을 견뎌내야 합니다. 듀이소프트 데이터 수집 시스템은 실제 환경과 실험실 조건 모두에서 기계적 및 구조적 내구성을 평가하기 위한 고정밀 테스트 솔루션을 제공합니다.

배터리 기계적 테스트의 경우, 듀이소프트 시스템에서 지원합니다:

• 로드 투 리그 테스트 - 차량의 실제 진동, 충격 및 충격 데이터를 캡처하여 실험실 조건에서 재현합니다.

• 셰이커 및 6DOF (6자유도) 테스트 - 작동 진동 및 다축 하중 조건 시뮬레이션

• 가속도계 및 스트레인 게이지 측정 - 기계적 스트레스에 따른 구조적 무결성 및 피로 모니터링

• 동기화된 전기 및 기계 분석 - 진동 효과와 배터리 성능 및 효율성의 상관 관계

• 피로 및 고장 분석 - 배터리 인클로저 설계 개선을 위한 취약점 파악

고속 다중 물리 데이터 수집을 통해 엔지니어는 듀이소프트 솔루션을 통해 배터리 견고성을 평가하고 구조 설계를 최적화하며 자동차, 항공우주 및 산업 애플리케이션의 안전 표준 준수를 보장할 수 있습니다.

배터리 관리 시스템(BMS) 테스트

배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 성능을 모니터링, 보호 및 최적화하는 데 매우 중요합니다. BMS의 정확성과 신뢰성을 보장하려면 전압, 전류, 온도, 통신 및 밸런싱 기능에 대한 포괄적인 테스트가 필요합니다. 듀이소프트 데이터 수집 시스템은 실제 조건에서 BMS 기능을 테스트할 수 있는 완벽한 솔루션을 제공합니다.

BMS 테스트의 경우 듀이소프트 시스템에서 지원합니다:

• 개별 셀 및 모듈에 대한 고정밀 전압 및 전류 모니터링

• 고절연 열전대 증폭기를 사용한 온도 측정으로 고전압(HV) 환경에서 안전한 작동 보장

• 셀 밸런싱 분석을 통한 전하 균등화에서 BMS 효율성 검증

• 통신 테스트를 위한 실시간 CAN, CAN FD, XCP 및 기타 프로토콜 디코딩

• 배터리 상태 모니터링을 위한 충전 상태(SoC) 및 건강 상태(SoH) 평가

• 스트레스 조건에서 BMS 응답을 분석하기 위한 장애 감지 및 로깅

전기, 열, 통신 데이터 수집을 동기화하여 엔지니어가 BMS 알고리즘을 검증하고 비효율성을 감지하며 최적의 배터리 작동을 보장할 수 있도록 지원합니다. 이 시스템의 확장성과 고속 데이터 수집은 전기 및 하이브리드 자동차 애플리케이션에서 BMS의 연구, 개발 및 검증에 이상적입니다.

전기차의 실제 배터리 테스트

실험실 테스트만으로는 실제 조건에서 배터리 성능을 완전히 이해하기에는 충분하지 않습니다. 듀이소프트 휴대용 전력 분석기 및 DAQ 시스템은 도로 주행 EV 배터리 테스트를 위한 고정밀 데이터 수집을 제공하여 동적 환경에서 실제 주행 거리, 효율성 및 에너지 소비를 정확하게 평가할 수 있도록 합니다.

실제 배터리 테스트를 위한 주요 기능:

• 어떤 조건에서도 차량 내 테스트를 위한 휴대 가능하고 견고한 설계의 DAQ 하드웨어

• 극한 환경을 위한 넓은 작동 온도 범위(-40°C ~ +85°C)

• 전력, 에너지 소비량, 효율성의 실시간 측정

• 실제 주행 조건에서의 실제 주행 가능 거리 평가(WLTP, NEDC 등)

• 충전/방전 주기에 대한 고정밀 전압 및 전류 모니터링

• 완벽한 테스트 분석을 위한 통합 GPS 및 차량 데이터 로깅

엔지니어는 듀이소프트 시스템을 통해 다양한 주행 시나리오, 지형 및 기후 조건에서 차량이 작동하는 동안 정확한 파워트레인 성능 데이터를 캡처할 수 있습니다. 동기화된 데이터 수집과 실시간 분석을 통해 EV 배터리 성능을 종합적으로 파악하여 효율성을 최적화하고 주행 거리를 연장할 수 있도록 도와주는 솔루션입니다.