Test av batterierBatteritestsystem med hög precision

Vilka är utmaningarna inom batteritestning?

Batteritestning innebär flera utmaningar när OEM-företag, batteritillverkare och cellleverantörer strävar efter att utveckla högpresterande, tillförlitliga och säkra batterisystem för elfordon och energilagringsapplikationer. Med ökande krav på högre energitäthet, längre räckvidd och snabbare laddning måste testlösningarna vara exakta, skalbara och anpassningsbara till ny teknik.

En av de främsta utmaningarna är säkerställer exakt och tillförlitlig mätning av spänning, ström och kapacitet i olika battericeller och batteripaket. Eftersom batteriets beteende varierar under olika driftsförhållanden måste testsystemen samla in realtidsdata under dynamiska belastningsscenarier och samtidigt bibehålla hög noggrannhet. Dessutom kräver mätning av högspänning och högström säker och isolerad datainsamling för att förhindra elektriska faror och säkerställa överensstämmelse med branschens säkerhetsstandarder.

En annan stor utmaning är att integrera flera olika testdiscipliner.Batterierna måste utvärderas inte bara med avseende på elektrisk prestanda utan också med avseende på mekanisk hållbarhet, vibrationsmotstånd och termisk stabilitet.. Detta kräver synkroniserad testning med kraftanalys, värmekameror, töjningsmätning och miljösimulering för att upptäcka potentiella fel före driftsättning. I takt med att batteritekniken utvecklas måste testlösningarna dessutom vara skalbara och framtidssäkra, och stödja nästa generations batterikemikalier, solid state-batterier och nya energilagringsarkitekturer.

Dewesoft tar itu med dessa utmaningar genom att erbjuda högprecisions-, modulära och integrerade batteritestlösningar, vilket säkerställer omfattande validering för nästa generation batteridrivna system.

Multi-fysikalisk testning

Dewesofts integrerade testlösningar möjliggör samtidig övervakning av kvantiteter med flera fysikaliska egenskaper:

• Mekanisk (struktur, vibrationer etc.)

• Elektrisk (effekt, energi, övertoner, effektivitet)

• Termisk

Detta holistiska tillvägagångssätt möjliggör en omfattande förståelse av dina provkroppar under olika förhållanden. Vår användarvänliga programvara DAQ-system gör det extremt enkelt att konfigurera olika ingångar och underlätta datavisualisering och analys i realtid. Detta effektiviserar hela testprocessen och gör det möjligt att observera förhållandena från alla vinklar.

Genom att välja Dewesoft säkerställer du att dina produkter testas noggrant för att klara de förhållanden de behöver arbeta i.

Test av batteriets prestanda och effektivitet

Exakt effektivitets- och förlustanalys är avgörande vid batteritestning för att säkerställa optimal prestanda och tillförlitlighet. Dewesoft effektanalysatorer och datainsamlingssystem ger DC- och AC-mätningar med hög precision för att utvärdera batteriets effektivitet, laddnings-/urladdningscykler, effektförluster och den totala energiomvandlingen.

Test av batteriets prestanda och energieffektivitet omfattar en rad viktiga nyckelegenskaper:

• Kapacitet: Den laddningsmängd som ett batteri kan lagra och leverera, vanligtvis mätt i milliamperetimmar (mAh) eller amperetimmar (Ah).

• Spänning: Den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter i ett batteri. Spänningen är avgörande för att avgöra om ett batteri är fulladdat, urladdat eller inte fungerar som det ska.

• Nuvarande: Flödet av elektrisk laddning, vanligtvis mätt i ampere (A). Batteritestning omfattar ofta strömmätning under laddnings- och urladdningscykler.

• Livscykel: Det antal laddnings- och urladdningscykler som ett batteri kan genomgå innan dess kapacitet försämras till en viss nivå, ofta 80% av den ursprungliga kapaciteten.

• Laddningstillstånd (SOC): Ett mått på den aktuella laddningen i ett batteri i förhållande till dess totala kapacitet, vanligtvis uttryckt i procent.

• Tillståndet för hälsa (SOH): Ett mått på ett batteris allmänna skick, inklusive dess förmåga att hålla laddningen och leverera ström i förhållande till dess ursprungliga specifikationer.

• Internt motstånd: Det motstånd i ett batteri som hindrar strömflödet. Högre inre resistans kan tyda på åldrande eller dålig prestanda.

• Laddnings-/urladdningshastighet: Den hastighet med vilken ett batteri laddas eller urladdas, ofta uttryckt som C-rate (t.ex. 1C, 0,5C).

• Coulombisk verkningsgrad: Förhållandet mellan den mängd laddning som ett batteri kan leverera under urladdning och den mängd som det tog emot under laddning. Det mäter effektiviteten i laddnings-/urladdningsprocessen.

• Temperatur / termisk integritet: Temperaturen kan påverka batteriets prestanda, effektivitet, säkerhet och livslängd. Höga temperaturer kan påskynda nedbrytningen, medan låga temperaturer kan minska kapaciteten. Det värsta scenariot är så kallad "thermal runaway"

• Effekttäthet: Den mängd ström som ett batteri kan leverera per massa- eller volymenhet, vanligtvis mätt i W/kg eller W/L.

• Energidensitet: Den mängd energi som lagras per massa- eller volymenhet, vanligtvis mätt i Wh/kg eller Wh/L.

• Spänningsfall: En minskning av batterispänningen under belastning. Detta kan tyda på ett problem som överdrivet motstånd eller överladdning.

• Laddnings-/urladdningseffektivitet: Hur effektivt ett batteri omvandlar tillförd energi under laddning och hur mycket användbar energi det levererar under urladdning.

• Överladdning/överurladdning: Om ett batteri laddas eller urladdas utanför dess säkra gränser kan det skadas, vilket kan leda till minskad livslängd eller säkerhetsrisker.

• Impedansspektroskopi: En metod för att mäta och analysera impedansen hos ett batteri över ett frekvensområde. Den hjälper till att förstå batteriets interna egenskaper och hälsa.

• Testning av säkerhet och efterlevnad: Tester som utförs för att kontrollera problem som kortslutning, termisk rusning, läckage och överspänning som kan orsaka faror vid batterianvändning.

Att känna till dessa termer ger en omfattande förståelse för ett batteris prestanda, livslängd och säkerhet.

Test och analys av batteriladdning

Batteriladdning spelar en avgörande roll för prestanda, effektivitet och livslängd för alla batteridrivna enheter. Dewesoft kraftanalysatorer och datainsamlingssystem ger en omfattande lösning för testning och analys av både AC- och DC-laddningsprocesser, vilket säkerställer exakt effektivitetsutvärdering, bedömning av strömkvalitet och optimering av laddningstiden.

Dewesoft-system möjliggör detaljerad övervakning och analys av:

• AC- och DC-laddningsprestanda

• Laddningens energiförbrukning och effektivitet

• Analys av laddnings-/urladdningscykel

• Timing och optimering av laddningsprocessen

• Analys av elkvalitet och övertoner

Induktiv laddning (induktiv kraftöverföring - IPT)

Trådlös laddningsteknik kräver exakt högfrekvent analys för optimal kraftöverföring. Stöd för Dewesoft-lösningar:

• Mätning av hög switchfrekvens (upp till 150 kHz)

• Verkningsgradsanalys för kraftöverföring upp till 6 kW (60-80%)

Avancerade programvaru- och maskinvarufunktioner

Dewesoft effektanalysatorer drivs av prisbelönt datya-insamlingsprogramvara som tillhandahåller ett brett utbud av analytiska verktyg för djup insikt i laddningsprocessen:

• Visualisering av laddningsprocessen i realtid

• Scope, FFT, 3D FFT, Referens FFT

• Harmonisk analys och FFT (2 kHz - 150 kHz) för bedömning av elkvalitet

• Harmonisk tabell för detaljerad analys av frekvensdomänen

• Detektering av spänningskommutering, obalans och startström

• Noggrann beräkning av laddningseffekt och widgets för visning

Dewesofts högupplösta datainsamling, realtidsanalys och intuitiva visualisering möjliggör omfattande testning av både konventionell och induktiv EV-batteriladdning. Våra lösningar hjälper ingenjörer att optimera energiöverföringen, minska förlusterna och förbättra laddningseffektiviteten.

Miljötestning

Batterier måste fungera tillförlitligt under extrema temperaturer, luftfuktighet och tryckförhållanden för att säkerställa säkerhet och effektivitet i verkliga applikationer. Dewesoft DAQ-system ger exakt övervakning och analys under miljökammartestning, vilket gör det möjligt för ingenjörer att utvärdera batteribeteende i kontrollerade testmiljöer.

För miljötestning av batterier, Dewesoft systemsupport:

• Temperatur-, luftfuktighets- och tryckmätning i flera punkter med hjälp av högprecisionssensorer

• Högisolerade termoelementförstärkare, konstruerade för högspänningsmiljöer (HV), säkerställer noggrann termisk övervakning under svåra förhållanden

• Prestandaövervakning i realtid under varierande miljöpåfrestningar

• Synkroniserad elektrisk, termisk och mekanisk analys för att bedöma prestandaförsämring

• Avancerade men ändå lättanvända verktyg för dataanalys och rapportering

Dewesofts datainsamling säkerställer omfattande övervakning av batteriets hållbarhet, effektivitet och säkerhet under ett brett spektrum av miljöförhållanden. Med högupplösta mätningar och avancerade analysverktyg ger vår lösning djup insikt i batteriets prestanda under temperaturcykling, fuktighetsexponering och extrem miljöbelastningstestning.

Provning av mekanisk och strukturell hållbarhet

Batterier i el- och hybridfordon måste tåla mekanisk belastning, vibrationer och stötar för att säkerställa säkerhet, tillförlitlighet och lång livslängd. Dewesoft datainsamlingssystem tillhandahåller testlösningar med hög precision för att utvärdera mekanisk och strukturell hållbarhet i både verkliga och laboratorieförhållanden.

För mekanisk testning av batterier, Dewesoft systemsupport:

• Testning från väg till rigg - Fånga upp verkliga vibrations-, stöt- och slagdata från fordon och replikera dem i laboratorieförhållanden

• Shaker och 6DOF (sex frihetsgrader) - Simulering av driftvibrationer och fleraxliga belastningsförhållanden

• Mätningar med accelerometer och trådtöjningsgivare - Övervakning av strukturell integritet och utmattning under mekanisk påfrestning

• Synkroniserad elektrisk och mekanisk analys - Korrelation mellan vibrationseffekter och batteriets prestanda och effektivitet

• Utmattning och felanalys - Identifiera svaga punkter för att förbättra batterikapslingens konstruktion

Med höghastighets datainsamling med flera fysikaliska data gör Dewesoft-lösningar det möjligt för ingenjörer att utvärdera batteriets robusthet, optimera strukturell design och säkerställa överensstämmelse med säkerhetsstandarder i fordons-, flyg- och industriapplikationer.

Test av batterihanteringssystem (BMS)

Ett batterihanteringssystem (BMS) är avgörande för att övervaka, skydda och optimera batteriets prestanda. För att säkerställa noggrannhet och tillförlitlighet hos BMS krävs omfattande testning av dess spännings-, ström-, temperatur-, kommunikations- och balanseringsfunktioner. Dewesoft datainsamlingssystem ger en komplett lösning för att testa BMS-funktionalitet under verkliga förhållanden.

För BMS-testning, Dewesoft systemsupport:

• Spännings- och strömövervakning med hög precision för enskilda celler och moduler

• Temperaturmätning med högisolerade termoelementförstärkare, vilket garanterar säker drift i högspänningsmiljöer (HV)

• Cellbalanseringsanalys för att verifiera BMS effektivitet vid laddningsutjämning

• Avkodning av CAN, CAN FD, XCP och andra protokoll i realtid för kommunikationstestning

• Utvärdering av laddningstillstånd (SoC) och hälsotillstånd (SoH) för övervakning av batteritillståndet

• Feldetektering och loggning för att analysera BMS-svar under stressförhållanden

Med synkroniserad elektrisk, termisk och kommunikationsdatainsamling gör Dewesoft det möjligt för ingenjörer att validera BMS-algoritmer, upptäcka ineffektivitet och säkerställa optimal batteridrift. Systemets skalbarhet och höghastighetsdatainsamling gör det idealiskt för forskning, utveckling och validering av BMS i el- och hybridfordonsapplikationer.

Batteritester i elbilar i verkligheten

Enbart laboratorietester räcker inte för att fullt ut förstå batteriets prestanda under verkliga förhållanden. Dewesoft bärbara kraftanalysatorer och DAQ-system ger datainsamling med hög precision för EV-batteritestning på väg, vilket säkerställer korrekt bedömning av verkligt körområde, effektivitet och energiförbrukning i dynamiska miljöer.

Viktiga funktioner för batteritester i verkligheten:

• Portabel och robust design av DAQ-hårdvara för testning i fordon under alla förhållanden

• Brett drifttemperaturområde (-40°C till +85°C) för extrema förhållanden

• Mätning i realtid av effekt, energiförbrukning och effektivitet

• Bedömning av verklig räckvidd under faktiska körförhållanden (WLTP, NEDC, etc.)

• Spännings- och strömövervakning med hög noggrannhet för laddnings-/urladdningscykler

• Integrerad GPS och fordonsdataloggning för fullständig testanalys

Dewesoft-system gör det möjligt för ingenjörer att fånga exakta data om drivlinans prestanda medan fordon körs under olika körscenarier, terräng och klimatförhållanden. Med synkroniserad datainsamling och realtidsanalys säkerställer vår lösning en omfattande förståelse för EV-batteriets prestanda, vilket hjälper till att optimera effektiviteten och förlänga körområdet.