BATERÍAS DE ENCARGO: CONVIRTIÉNDOSE Y ACCESORIOS de la PRUEBA de PRODUCCIÓN escritos por Anton Beck Posted el 30 de marzo de 2022 en el 9:48

Hay muchas consideraciones eléctricas, mecánicas, y químicas cuando se trata de desarrollar una batería de encargo. Además de la decisión sobre la química de la célula, un cliente también debe saber la batería puede realizarse en las diversas condiciones ambientales relacionadas con el uso. Quieren conocer la vida útil de la batería, de las tarifas de la carga/de la descarga, y de cualquier peligro posible que podría ocurrir cuando la batería es funcionando.

Las baterías de prueba se convierten en un paso esencial en el desarrollo y el proceso de producción. Permite que el cliente entienda cómo la batería actuará y permite para que los cambios sean hechos antes de que la producción completa comience a abordar cualquier problema.

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Consideraciones eléctricas y mecánicas para el desarrollo de la batería

Los aspectos eléctricos y mecánicos pueden centrarse en la capacidad de la célula de la batería imaginando la tarifa de la descarga y de la carga. Otra consideración implica cómo las baterías se configuran en el paquete, tal como paralelo o en una serie, y cómo cada célula será conectada internamente en el paquete. Otras cosas a considerar serán la temperatura de la batería cuando son funcionando creada por las conexiones eléctricas así como la química de la batería, la resistencia eléctrica de la corriente, el estado de la carga (SoC), las temperaturas de la célula, y el estado de la salud (SoH) entre otros factores.

Para las baterías litio-basadas, un sistema de gestión de la batería (BMS) se debe incluir en la batería. Este sistema maneja las pilas de batería para asegurarse de que actúan dentro de parámetros definidos. Si las células experimentan algún tipo de fracaso, de malfuncionamiento, o de recalentamiento, el sistema de BMS activa para cortar la corriente a las pilas de batería.

Tipos de accesorios de la prueba de la batería

Hay muchos diversos tipos de accesorios de la prueba usados basados en la batería, qué pruebas serán realizadas, y otros factores. Tres tipos comunes de probadores son manuales, electrónicos, y automatizado.

Ejemplo de un accesorio de encargo de la prueba de la batería.

Probadores manuales: Los probadores manuales se han utilizado para las generaciones. Mientras que los probadores electrónicos y automatizados se encuentran típicamente en laboratorios, los probadores manuales todavía se utilizan de vez en cuando hoy. Se utilizan dos disposiciones de prueba – un resistor físico y una fuente de DC –. El resistor físico se utiliza para descargar la batería mientras que la fuente de DC carga la batería. Este tipo de prueba puede ser complicado y largo como el cableado y equipo adicionales (tal como DMMS y retransmisiones) debe ser utilizado para cambiar entre las diversas cargas así como para tomar medidas.

Probadores electrónicos: Los ingenieros construyen a menudo probadores electrónicos modificados para requisitos particulares para alinear los parámetros de prueba con las necesidades del uso y para evaluar los parámetros de la batería. Los probadores electrónicos tienen una disposición de una carga electrónica y de una fuente electrónica toda de DC de DC en un sistema. Los parámetros de prueba de la medida se programan en la carga y la fuente. El equipo separado sigue siendo un requisito para estos probadores, tales como DMM, retransmisiones de la seguridad, DAQ, y transductores. Mientras que hay medidas y automatización incorporadas mejoradas, puede todavía ser un proceso complicado que toma tiempo.

Probadores automatizados: Los probadores automatizados toman a las partes de probadores electrónicos y los combinan con la medida incorporada y las herramientas automatizadas. En una sola disposición son una carga electrónica de DC y una fuente electrónica de DC. Entonces las capacidades programables se ponen en el probador. Los probadores automatizados pueden ser a la medida para la batería y el uso o ser productos disponibles comerciales. Si adquiere un modelo disponible, puede haber algunas integraciones limitadas y características adicionadas dependiendo del fabricante del probador.

Pruebas para las baterías

Los accesorios de la prueba se desarrollan para probar cómo las baterías actúan en un proceso controlado, simulado. Esta prueba permite la programación adicional de sistemas eléctricos así como de la calibración. Tenga presente que la prueba apenas no sucede una vez durante las etapas del desarrollo y de producción sino en los intervalos separados al probar el conjunto de circuitos eléctrico antes de ser atada a las células y después de que el paquete casi está montado (línea final prueba). Los tipos de prueba de la batería pueden implicar el siguiente:

• Investigación y desarrollo (pruebas de equilibrio de R&D)
• Medidas de la capacidad
• Propiedades de envejecimiento de la batería
• Impactos mecánicos de la tensión
• Efectos de SoH
• Funcionamiento de carga rápido
• Funcionamiento simulado del ambiente
• Prueba de la carga/de la descarga

La prueba de la carga y de la descarga implica el hacer que de un accesorio del texto proporcione energía para colocar en la batería para evaluar la carga o para crear una carga para dibujar la energía en la batería hacia fuera. Usando este tipo de texto el accesorio permite que el ingeniero compruebe la capacidad de la batería o cómo las temperaturas suben durante la descarga a las tarifas diversas.

Para evaluar la descarga, el accesorio de prueba está conectado entre el cátodo y el ánodo. La energía se extrae hacia fuera como los cationes y el movimiento de la electrónica del ánodo hacia el cátodo. Para evaluar la carga, las fuerzas del probador actuales en las pilas de batería como los electrones se mueven desde el cátodo al ánodo.

Prueba de la validación de BMS Hardware And Data

Mientras que el conjunto de circuitos de prueba se hace generalmente una vez que el tablero del circuito impreso es completo, se realiza la prueba del software de BMS y del soporte físico cuando el paquete está montado. Se completa un ciclo la batería mientras que el ingeniero evalúa cómo el trabajo de software y del soporte físico de BMS con las células. Las medidas se toman para una gama de aspectos que incluyan temperatura, la corriente, el voltaje, el SoC, y la energía. Esta prueba se asegura de que el BMS esté trabajando según lo previsto para los procedimientos de seguridad y calcular la capacidad de la batería.

Cronología para los accesorios de la prueba de la batería

Al obtener los accesorios de la prueba de producción de encargo, la cronología para el accesorio de la prueba será única a cada cliente basado en el tamaño de la batería, de la complejidad de la electrónica y del BMS, y del tipo de medidas que sean realizadas en el paquete.

El desarrollo del probador debe comenzar una vez a obtener la documentación requerida con respecto las baterías, la capacidad de la célula, y a las necesidades del poder del uso. Puesto que estos probadores se utilizan con diversas fases del ciclo vital del paquete, deben estar montados y listos cuando la batería se mueve con cada fase de producción. Entonces las medidas pueden comenzar durante el R&D, la producción, y la reparación posible del depósito.

El número de pruebas deseadas y necesarias también formará y cambiará la cronología. Si un problema se encuentra durante la prueba, las baterías experimentarán métodos de prueba secundarios para asegurar que las modificaciones necesarias son acertadas o si los cambios adicionales deben ser realizados.

Resumen

Los clientes deben mirar probadores de la batería como procedimiento necesario que ofrezca ahorro en costes a largo plazo. Mientras que requiere inversiones iniciales grandes en el equipo y añadió costes con la adquisición y analizar de datos de la medida, un probador de la batería se asegura de que paquetes más de alta calidad estén saliendo de la cadena de producción que trabajará en el uso previsto con el riesgo de fracaso mínimo. El trabajo con el fabricante puede ayudar a clientes a entender más lejos que el desarrollo y la producción de estos probadores así como la cronología para probar eso descompondrán en factores en el plan de fabricación.