การทดสอบชุดแบตเตอรี่ EV: ความจุ, HPPC, ความร้อน & การตรวจสอบอายุการใช้งานของวงจร

เหตุใดการทดสอบชุดแบตเตอรี่จึงขาดลิงก์ในโปรแกรมทดสอบ EV

โปรแกรมการทดสอบ EV ส่วนใหญ่มีความสมบูรณ์ประมาณสองเสาหลัก: การทดสอบมอเตอร์ (แผนที่ประสิทธิภาพ, ความร้อน, เอ็นวีเอช) และ, มากขึ้นเรื่อยๆ, การตรวจสอบ e-axle และชุดขับเคลื่อน. ก้อนแบตเตอรี่ — น่าจะเป็นราคาที่สูงที่สุด, ส่วนประกอบที่มีความเสี่ยงสูงสุดในระบบขับเคลื่อน — มักจะได้รับการทดสอบแยกกัน, ภายหลัง, หรือโดยทีมอื่นโดยใช้อุปกรณ์ที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อพูดคุยกับโปรแกรมตรวจสอบส่วนที่เหลือ.

ช่องว่างดังกล่าวมีความสำคัญเนื่องจากชุดแบตเตอรี่ไม่ได้แยกออกจากกัน. ประสิทธิภาพแพ็คขึ้นอยู่กับวิธีการจัดการระบบแบตเตอรี่ (บีเอ็มเอส) ตอบสนองต่อโปรไฟล์โหลดจริงที่มอเตอร์และอินเวอร์เตอร์ต้องการจริง ๆ — เดือยเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่, โหลดทางหลวงอย่างต่อเนื่อง, ขีดจำกัดกระแสสตาร์ทเย็น. การทดสอบชุดกับโปรไฟล์การชาร์จ/คายประจุสังเคราะห์ที่ไม่สะท้อนถึงพฤติกรรมของระบบขับเคลื่อนที่แท้จริงพลาดการโต้ตอบที่ทำให้เกิดความล้มเหลวในสนาม.

สิ่งที่แท่นทดสอบชุดแบตเตอรี่ต้องทำจริงๆ

ระบบทดสอบระดับแพ็คตั้งอยู่ระหว่างโลกสองใบที่แตกต่างกันมาก: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูงในปัจจุบัน (ชาร์จและคายประจุได้หลายร้อยแอมป์) และความแม่นยำ, การเก็บข้อมูลระดับเซลล์ (ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิของเซลล์แต่ละเซลล์หลายร้อยรายการพร้อมกัน). ทั้งสองต้องทำงานร่วมกัน, แบบเรียลไทม์, โดยที่กระแสไฟไม่ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าซึ่งทำให้การวัดเซลล์ระดับมิลลิโวลต์เสียหาย.

• สเตจกำลังไฟฟ้ากระแสตรงแบบสองทิศทาง: แหล่งที่มาและกระแสจม (ค่าใช้จ่ายและการคายประจุ) ด้วยการควบคุมสี่ควอแดรนท์, โดยทั่วไปแล้ว 0–1,000 V และสูงถึงหลายร้อยแอมป์สำหรับการทดสอบแบบเต็มแพ็ค
• การเก็บข้อมูลระดับเซลล์: การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิพร้อมกันสำหรับทุกเซลล์หรือกลุ่มเซลล์ในแพ็ค, ซิงโครไนซ์กับกระแสและแรงดันไฟฟ้าระดับแพ็ค
• อินเตอร์เฟซการสื่อสาร BMS: สามารถ, สามารถ-FD, หรืออินเทอร์เฟซ SPI เพื่ออ่านสถานะการชาร์จของ BMS, สถานะของสุขภาพ, และการรายงานข้อผิดพลาด, และตรวจสอบข้ามกับความจริงภาคสนามที่วัดได้โดยอิสระ
• บูรณาการห้องระบายความร้อน: การทดสอบบรรจุภัณฑ์ที่มีความหมายส่วนใหญ่จะดำเนินการในช่วงอุณหภูมิ (-20°C ถึง 45°C เป็นเรื่องปกติ), ตั้งแต่ความจุ, ความต้านทานภายใน, และการยอมรับประจุทั้งหมดจะเปลี่ยนไปอย่างมากตามอุณหภูมิ
• ลูกโซ่ความปลอดภัย: แรงดันไฟฟ้าเกินอิสระ, กระแสเกิน, และการตรวจจับการหนีความร้อนที่สามารถตัดไฟได้เร็วกว่าตัว BMS เอง, เนื่องจากจุดรวมของการทดสอบบางอย่างเป็นการจงใจดันแพ็คไปสู่ขีดจำกัด

รายการทดสอบหลักสำหรับชุดแบตเตอรี่ EV

1. การทดสอบความจุและพลังงาน

รอบการคายประจุเต็มอัตรา C-rate ที่ระบุ (โดยทั่วไปคือ C/3) วัดความจุการใช้งานจริง (อา) และพลังงาน (กิโลวัตต์ชั่วโมง) เทียบกับคะแนนของผู้ผลิต. นี่คือการทดสอบพื้นฐานเกือบทุกการวัดอื่นๆ จะถูกนำมาเปรียบเทียบกัน, และจะต้องทำซ้ำตลอดอุณหภูมิและหลังการเสื่อมสภาพเพื่อสร้างเส้นโค้งการจางลงของความจุที่แท้จริง.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความจุ (อา), พลังงาน (กิโลวัตต์ชั่วโมง), ประสิทธิภาพคูลอมบิก.

2. ความต้านทานภายใน / HPPC

การแสดงลักษณะเฉพาะของพลังงานพัลส์ไฮบริดใช้พัลส์กระแสสูงระยะสั้น (ค่าใช้จ่ายและการคายประจุ) ที่สถานะการชาร์จต่างๆ และวัดการตอบสนองของแรงดันไฟฟ้า, แยกความต้านทานภายในและพลังงานที่มีอยู่ในแต่ละจุด SoC. นี่คือสิ่งที่กำหนดความสามารถในการเร่งความเร็วและการฟื้นฟูในโลกแห่งความเป็นจริง — แพ็คสามารถมีความจุเพียงพอแต่ยังคงมีประสิทธิภาพต่ำกว่าในการจ่ายพลังงานหากความต้านทานภายในสูงเกินไป.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: ความต้านทานภายใน DC (mΩ) เทียบกับ. โซซี, กำลังคายประจุ/ประจุสูงสุดที่มีอยู่ใน SoC แต่ละตัว.

3. การทดสอบโปรไฟล์ปัจจุบันของวงจรขับเคลื่อน

แทนที่จะปล่อยกระแสคงที่แบบธรรมดา, บัลลังก์เล่นซ้ำโปรไฟล์ปัจจุบันจริงหรือที่ได้มาตรฐาน (WLTP, US06, หรือบันทึกไดรฟ์เฉพาะของลูกค้า) ด้วยการพลิกกลับในปัจจุบันอย่างรวดเร็วสำหรับเหตุการณ์การฟื้นฟู. นี่คือการทดสอบที่ฝึกปฏิสัมพันธ์ระหว่างเวลาตอบสนองของ BMS, ปรับสมดุลของเซลล์, และการจัดการความร้อนภายใต้ไดนามิกที่สมจริง — หลักการเดียวกับการทดสอบรอบการทำงานบนไดนาโมมิเตอร์ของมอเตอร์, นำไปใช้กับแพ็ค.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: แรงดันไฟฟ้าลดลงภายใต้กระแสสูงสุด, เวลาตอบสนองที่จำกัดกระแส BMS, การเพิ่มขึ้นของความร้อนในช่วงกระแสสูงที่ยั่งยืน.

4. การตรวจสอบการจัดการระบายความร้อน

โดยบรรจุสิ่งของไว้ในห้องระบายความร้อน, ม้านั่งตรวจสอบระบบระบายความร้อนของชุด (ของเหลวหรืออากาศ) ช่วยให้อุณหภูมิระหว่างเซลล์ถึงเซลล์กระจายอยู่ภายในค่าเผื่อสมดุลของ BMS, และยืนยันว่าตรรกะการลดพิกัดความร้อนเกิดขึ้นจริงก่อนที่เซลล์ใดๆ จะเข้าใกล้ขีดจำกัดด้านความปลอดภัย.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: เดลต้าอุณหภูมิเซลล์ต่อเซลล์สูงสุด, เวลาในการลดทอนทริกเกอร์, ประสิทธิภาพของระบบทำความเย็น (°C เพิ่มขึ้นต่อกิโลวัตต์ที่กระจายไป).

5. การตรวจสอบการปรับสมดุลของเซลล์

เกินรอบซ้ำ, เซลล์แต่ละเซลล์ในแพ็คจะแยกออกจากกันในสภาวะประจุไฟฟ้า. ม้านั่งจงใจก่อให้เกิดความไม่สมดุล (หรือติดตามการพัฒนาตลอดวงจรชีวิต) และตรวจสอบวงจรสมดุลแบบพาสซีฟหรือแอคทีฟของ BMS จะนำเซลล์กลับเข้าสู่ความทนทานภายในจำนวนรอบที่ระบุ.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: การแพร่กระจายของแรงดันไฟฟ้าของเซลล์ (เอ็มวี) ก่อน/หลังการปรับสมดุล, ปรับสมดุลปัจจุบัน, ถึงเวลาที่จะมาบรรจบกัน.

6. วงจรชีวิต / อายุปฏิทิน

การปั่นจักรยานเป็นเวลานาน (หลายพันรอบ) ที่โปรไฟล์คงที่จะติดตามความจุที่ลดลงและการเติบโตของความต้านทานตลอดอายุการใช้งาน - การทดสอบที่จะตรวจสอบการเรียกร้องการรับประกันในท้ายที่สุด. เนื่องจากการทดสอบนี้ใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน, ม้านั่งทำงานจำเป็นต้องทำงานโดยไม่มีใครดูแลด้วยการตรวจจับข้อผิดพลาดและการบันทึกอัตโนมัติ.

ตัวชี้วัดที่สำคัญ: การเก็บรักษาความจุ (%) เทียบกับ. นับรอบ, การเติบโตของความต้านทาน (%) เทียบกับ. นับรอบ, รอบไป 80% ความจุ (เกณฑ์ EOL ทั่วไป).

เหตุใดจึงต้องเชื่อมต่อกับโปรแกรมทดสอบระบบขับเคลื่อนส่วนที่เหลือ

การทดสอบชุดแบตเตอรี่ที่มีคุณค่าที่สุดไม่ได้ทำแยกกัน - ใช้รอบการทำงานและหลักการสี่ควอแดรนท์ที่สร้างใหม่ได้เช่นเดียวกับการทดสอบมอเตอร์และเพลาไฟฟ้า, ดังนั้นโปรไฟล์กระแสรอบการขับเคลื่อนจริงที่บันทึกไว้บนไดนาโมมิเตอร์ของมอเตอร์จึงสามารถเล่นซ้ำได้โดยตรงบนแท่นแบตเตอรี่, และในทางกลับกัน. ทีมที่วิ่งแยกกัน, โปรแกรมทดสอบแบตเตอรี่และระบบขับเคลื่อนที่ถูกตัดการเชื่อมต่อมักจะพบปัญหาในการบูรณาการ (คำขอแรงบิดของตัวควบคุมมอเตอร์ที่จำกัดกระแส BMS, ตัวอย่างเช่น) ในการทดสอบระดับยานพาหนะ — ช้ากว่ามากและมีราคาแพงกว่าในการแก้ไขมากกว่าถ้าแท่นแบตเตอรี่ใช้โปรไฟล์โหลดเดียวกันตั้งแต่เริ่มต้น.

หากทีมของคุณกำลังสร้างการตรวจสอบความถูกต้องของชุดแบตเตอรี่ควบคู่ไปกับการทดสอบมอเตอร์หรือเพลาไฟฟ้า, พูดคุยกับทีมวิศวกรของเรา เกี่ยวกับการปรับขนาดม้านั่งที่สามารถแชร์โปรไฟล์วงจรการขับเคลื่อนทั้งสองแบบได้.