Comprensión de los requisitos de prueba para el uso de fuentes de alimentación programables de CC para pruebas de baterías en vehículos eléctricos todoterreno

Suponga que su responsabilidad es probar baterías de vehículos eléctricos (EV). En ese caso, se enfrenta a volúmenes de producción cada vez mayores para abordar el crecimiento del mercado y a paquetes de baterías de mayor capacidad de kilovatios-hora para ampliar la distancia de conducción. También debe tener capacidad de prueba para probar paquetes de baterías de mayor voltaje, lo que permite a los vehículos utilizar cableado de menor calibre para reducir el peso.

Suponga que también debe probar paquetes de baterías para vehículos todoterreno. En ese caso, tiene el desafío adicional de verificar que los paquetes de baterías puedan soportar de manera segura las tensiones mecánicas adicionales debidas al funcionamiento en terrenos accidentados y la exposición a cargas pesadas.

Los sistemas de prueba de baterías deben adaptarse a voltajes de batería que varían de 400 V a 800 V y superiores. Además, la capacidad de las baterías está aumentando hasta superar los 100 kWh. Además, los paquetes de baterías todoterreno requieren pruebas de vibración y choque. EA Elektro-Automatik (EA) tiene soluciones de energía programables de CC para todos estos requisitos. Recomendaremos requisitos de prueba e introduciremos instrumentos y sistemas de prueba para abordar todos los desafíos de las pruebas de paquetes de baterías de vehículos eléctricos todoterreno.

Pruebas recomendadas para pruebas de baterías de vehículos eléctricos todoterreno

Determinar que las baterías cumplen con sus especificaciones para su uso en vehículos todoterreno incluye pruebas que todos los paquetes de baterías de vehículos eléctricos deben pasar y algunas pruebas específicas para vehículos todoterreno. Estas pruebas son:

• Resistencia interna CC – Una medición de la resistencia interna evalúa el estado de salud (SOH) de la batería y su capacidad para entregar una corriente de carga a un voltaje específico.
• resistencia de aislamiento – Una resistencia de aislamiento inferior a la especificada, determinada a partir de una medición de corriente de fuga, da como resultado una eficiencia reducida de la batería y puede comprometer la seguridad.
• Prueba de pulso – La generación de cargas de pulsos de alta corriente y corta duración determina qué tan bien la batería puede disipar el calor durante condiciones de alta demanda de energía y absorción. Las pruebas de pulso simulan condiciones de aceleración rápida y frenado regenerativo. Esta prueba de esfuerzo evalúa el estado de carga (SoC) indicativo de la distancia de conducción o el tiempo de uso entre cargas.
• Simulación del ciclo de conducción – Variar el perfil de carga según las pruebas de simulación de conducción estándar, como el Procedimiento de prueba federal, FTP-75, proporciona un estándar para comparar el rendimiento de la batería y la distancia de conducción del vehículo.
• Ciclos de batería – La realización de ciclos de carga y descarga prueba la característica voltaje-tiempo de descarga y el tiempo de carga de la batería. Los datos arrojan una estimación del número de ciclos de carga/descarga antes de que la capacidad de la batería se degrade significativamente.
• Pruebas de vibración y choque. – Estas son las pruebas que califican un paquete de baterías para su uso en vehículos todoterreno. Someter el paquete de baterías a varios modos e intensidades de vibración revelará debilidades mecánicas entre las conexiones de las celdas y en el conjunto del paquete de baterías. Además, una prueba de caída simulará el impacto que sufrirá una batería en un vehículo todoterreno. Ambos métodos de prueba de baterías son pruebas de control de calidad realizadas en una cantidad estadísticamente significativa de paquetes de baterías.

¿Pueden sus fuentes de alimentación programables de CC soportar pruebas de baterías todoterreno?

Instrumentación EA Elektro-Automatik para pruebas de baterías de vehículos eléctricos

EA ofrece soluciones de laboratorio a campo para pruebas de baterías, que van desde instrumentos de potencia programables de CC individuales para I+D y control de calidad hasta sistemas completos llave en mano para pruebas de producción. EA aborda los desafíos de las pruebas de baterías con tres soluciones:

• Fuentes de alimentación bidireccionales EA-PSB
• Probador de batería triple EA-BT 20000
• Sistema de prueba y ciclador de batería EA-BTS 10300

Fuentes de alimentación bidireccionales PSB

Nuestra línea de fuentes de alimentación bidireccionales PSB puede generar y absorber energía para combinar las funciones de una fuente de alimentación y una carga en un solo instrumento. Las fuentes de alimentación PSB son instrumentos de alta densidad de potencia que pueden entregar o absorber hasta 30 kW. Los modelos pueden tener voltajes de hasta 2000 V y corrientes de hasta 1000 A para probar celdas de batería y una amplia gama de paquetes de baterías para vehículos eléctricos.

Las fuentes de alimentación EA-PSB tienen una característica de salida de rango automático, lo que permite la entrega (o absorción) de potencia máxima desde el voltaje de salida nominal máximo hasta 1/3 del voltaje de salida nominal. Una fuente convencional con una característica de salida rectangular solo puede entregar potencia total a su voltaje nominal. Para entregar la cantidad equivalente de corriente como un suministro EA-PSB, la fuente de alimentación convencional necesitaría tener tres veces la potencia del suministro EA-PSB. Por tanto, las fuentes EA-PSB pueden entregar más energía en menos espacio y a un coste menor que las fuentes de alimentación convencionales.

Las fuentes de alimentación EA-PSB también tienen un generador de forma de onda arbitraria incorporado que puede aplicar un perfil de carga para simular las condiciones de conducción y uso. Con una velocidad de respuesta de 500 µs, los suministros PSB pueden generar pulsos de corriente estrechos para probar el pulso del paquete de baterías.

Probar paquetes de baterías de vehículos eléctricos consume una cantidad sustancial de energía. Las fuentes de alimentación EA-PSB pueden devolver energía a la red de CA con una eficiencia del 96.5%, la más alta de la industria. El uso de estas fuentes de energía regenerativa puede proporcionar importantes ahorros anuales en servicios públicos.

Las fuentes de alimentación bidireccionales EA-PSB brindan más rendimiento, más potencia y mayor eficiencia en menos espacio con mayores ahorros de costos. La integración de una carga y un generador de formas de onda arbitrarias combina la funcionalidad de tres instrumentos en un solo instrumento físico. La fuente de alimentación EA-PSB es un instrumento de prueba de batería superior.

Probador de baterías EA-BT 20000

El EA-BT 20000 puede probar hasta tres celdas de batería o tres paquetes de baterías simultáneamente. Los modelos pueden tener 30 kW que soportan potencia hasta 10 kW/canal con voltaje hasta 920 V o corriente hasta 600 A/canal. El EA-BT 20000 realiza pruebas, simulación de batería y ciclos de batería. Además, este instrumento incluye:

• Un control de precarga activo para evitar una irrupción de corriente no deseada que podría dañar la batería y el contactor que controla la energía a la batería.
• Advertencia de sobrecarga del cable y protección contra sobrecarga del cable para comprobar si hay cables rotos, conexiones de cables deficientes o una condición de polaridad inversa.
• Apagado de corriente cero para maximizar la vida útil del contactor de CC

La Probador de baterías EA-BT 20000 Está disponible en un modelo de triple salida.

Sistema de prueba y ciclador de batería EA-BTS 10300

Para un sistema completo de prueba de baterías llave en mano que incluye ciclos de temperatura, tenemos el EA-BTS 10300. Este sistema proporciona hasta 300 kW en un bastidor de prueba de 19 pulgadas de ancho. El voltaje máximo es de 2000 V o la corriente máxima puede ser de 2400 A/rack. Los racks se pueden conectar en paralelo para tener una capacidad total de 3.84 MW. El EA-BTS 10300 proporciona:

• La mayor potencia en el menor espacio, 30 kW en sólo 6.5 pies cuadrados
• El mayor ahorro de costos con la mayor eficiencia regenerativa superior al 96.5 %.
• Tiempo de actividad maximizado con un sistema modular que permite el intercambio de instrumentos eléctricos en menos de 30 minutos
• Velocidad de adquisición de datos más rápida de 1.5 kHz
• Software basado en widgets para personalizar la visualización según los parámetros requeridos por el usuario

La alta tensión y la alta capacidad de corriente de un bastidor de prueba, combinadas con la capacidad de agregar fácilmente bastidores de prueba, garantizan que el EA-BTS 10300 pueda cumplir con los requisitos de prueba actuales y futuros.

La EA-BTS 10300 es un probador de batería integrado, compacto y de alta densidad que se puede actualizar en aplicaciones futuras.

Soluciones para cualquier aplicación de prueba de baterías de vehículos eléctricos

Ya sea que necesite un sistema de prueba para I+D, un sistema de control de calidad o un sistema completo de producción de gran volumen, EA puede satisfacer sus necesidades. Podrás diseñar tu propio sistema basado en fuentes de alimentación bidireccionales EA-PSB o Comprobadores de Baterías Triples EA-BT 20000. Alternativamente, puede satisfacer las necesidades de producción actuales y futuras con el sistema de prueba y ciclador de baterías EA-BTS 10300. Todas estas opciones permiten la interfaz y el control de una estación de vibración. El sistema EA-BTS 10300 puede ampliarse para probar baterías nuevas de mayor capacidad y más baterías para requisitos de mayor demanda. Con la capacidad de controlar una estación de vibración, las soluciones de EA pueden abordar los desafíos de garantizar baterías robustas y confiables para vehículos eléctricos todoterreno.

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