Hệ thống thử nghiệm sạc–xả pin — Nguyên lý hoạt động
- Mô tả sản phẩm
-
Hệ thống thử nghiệm sạc–xả pin (còn thường được gọi là thiết bị kiểm tra pin, tủ thử nghiệm pin hoặc BTS) là thiết bị tự động hóa, với cốt lõi là mô phỏng các tình huống sử dụng thực tế của pin, kiểm soát chính xác dòng điện và điện áp, thu thập dữ liệu, đồng thời đánh giá hiệu năng và trạng thái an toàn của pin.
I. Logic tổng thể của công việc
Hệ thống, thông qua mạch công suất phần cứng + mạch điều khiển + thuật toán phần mềm, thực hiện trên pin các chế độ: sạc dòng không đổi → sạc áp không đổi → xả dòng không đổi → nghỉ tĩnh → lặp lại; đồng thời thu thập theo thời gian thực các dữ liệu về điện áp, dòng điện, nhiệt độ, dung lượng, trở kháng nội bộ, v.v., để cuối cùng tạo ra đường cong hiệu năng và báo cáo.
Có thể hiểu là: hệ thống ba trong một gồm “tải điện tử độ chính xác cao + nguồn cấp điện lập trình được + thiết bị ghi dữ liệu”.
II. Nguyên lý hoạt động của quá trình sạc
Sạc dòng điện không đổi (CC)
Bên trong hệ thống
Nguồn dòng điện không đổi có thể lập trình
Cung cấp dòng điện ổn định cho pin.
Điện áp tăng dần theo sự gia tăng của dung lượng điện, cho đến khi đạt đến điện áp giới hạn đã được thiết lập (ví dụ: 4,2 V đối với pin lithium).
Sạc điện áp không đổi (CV)
Điện áp giữ nguyên, còn cường độ dòng điện giảm dần khi pin được sạc đầy.
Khi dòng điện giảm xuống ngưỡng cài đặt (ví dụ 0,02C), hệ thống sẽ xác định rằng pin đã được sạc đầy và ngừng quá trình sạc.
Cơ chế bảo vệ
Bảo vệ quá áp, quá dòng, quá nhiệt và đảo cực
Tự động ngắt khi đạt đến điều kiện đã thiết lập, ngăn ngừa hiện tượng phồng rộp và cháy nổ.
3. Nguyên lý hoạt động của quá trình phóng điện
Việc xả điện dựa vào tải điện tử (Electronic Load), với hai phương thức thực hiện chính:
Phóng điện kiểu tiêu hao năng lượng (điện trở / kiểu sinh nhiệt)
Dòng điện đi qua điện trở công suất lớn biến điện năng thành nhiệt lượng và tiêu hao nó.
Chi phí thấp, phù hợp với các thiết bị công suất nhỏ và thiết bị phòng thí nghiệm.
Hệ thống xả điện kiểu hồi năng lượng (hòa lưới / hồi năng lượng lên lưới)
Biến đổi dòng điện một chiều do pin phát ra thành dòng điện xoay chiều,
Hồi đưa lên lưới điện
Tiết kiệm năng lượng, tỏa nhiệt ít, phù hợp cho pin động lực và thử nghiệm hàng loạt trên dây chuyền sản xuất.
Quá trình xả thường diễn ra như sau: xả dòng không đổi (CC) → điện áp giảm xuống đến điện áp cắt (ví dụ đối với pin lithium là 2,8 V/3,0 V) → ngừng xả; dung lượng thực tế được tính bằng tích của thời gian xả và cường độ dòng điện.
IV. Nguyên lý thu thập dữ liệu và điều khiển
Lấy mẫu độ chính xác cao
Lấy mẫu điện áp: độ chính xác ở mức mili-vôn
Lấy mẫu dòng điện: ở mức miliampe, thậm chí ở mức microampe
Lấy mẫu nhiệt độ: NTC / cặp nhiệt điện giám sát theo thời gian thực
Điều khiển vòng kín (PID)
Hệ thống liên tục so sánh
Giá trị đặt trước vs Giá trị thực tế
Điều chỉnh công suất đầu ra theo thời gian thực, đảm bảo dòng điện/điện áp có độ ổn định cao.
Điều khiển theo trình tự thời gian được thực hiện tự động theo các bước công việc đã được thiết lập trước:
Sạc pin
Để yên
Phóng điện
Vòng lặp
Kiểm tra điện trở nội DC DCR
Kiểm tra xung nhịp
Kiểm tra đặc tính xung điện của hệ thống hybrid HPPC
5. Quy trình thử nghiệm điển hình (minh họa nguyên lý phổ biến nhất)
Lấy thử nghiệm dung lượng pin lithium làm ví dụ:
Sạc dòng điện không đổi
Đến điện áp giới hạn
Sạc điện áp không đổi
Đến ngưỡng dòng điện nhỏ nhất
Để yên
Điện áp ổn định
Xả điện dòng không đổi
Đến điện áp giới hạn dưới
Tính toán:
Dung lượng xả = Dòng điện xả × Thời gian xả
Nhiều lần lặp lại, thu được
Tuổi thọ chu kỳ, tốc độ suy giảm dung lượng
6. Tóm tắt vai trò cốt lõi
Đo chính xác: dung lượng, nội trở, nền điện áp, hiệu suất sạc–xả
Kiểm chứng: Hiệu suất ở chế độ phóng đại, hiệu suất ở nhiệt độ cao và thấp, tuổi thọ chu kỳ
Bảo đảm: các thử nghiệm về các giới hạn an toàn như quá sạc, quá xả, ngắn mạch, quá nhiệt, v.v.
Tóm gọn trong một câu: Nó sử dụng năng lượng điện được kiểm soát chính xác để “nạp vào” và “xả ra”, đồng thời ghi lại toàn bộ quá trình phản ứng của pin, từ đó xác định pin có tốt hay không, sử dụng được bao lâu và có an toàn hay không.
Nếu bạn cần, tôi có thể vẽ thêm cho bạn một sơ đồ nguyên lý được đơn giản hóa, hoặc trình bày theo từng phiên bản khác nhau dành riêng cho pin nhỏ, pin động lực và pin lưu trữ năng lượng.
Từ khóa: tủ sạc xả pin, tủ sạc xả pin lithium, thiết bị thử nghiệm sạc xả pin natri, thiết bị thử nghiệm sạc xả pin trạng thái rắn, hệ thống thử nghiệm sạc xả pin lithium, máy thử nghiệm sạc xả pin lithium, tủ phân dung pin lithium, hệ thống thử nghiệm sạc xả pin động lực, hệ thống thử nghiệm sạc xả bộ pin lithium
Sản phẩm liên quan
Nhận báo giá
Công ty TNHH Thiết bị và Dụng cụ Chính Huệ, thành phố Huệ Châu
Tổng đài dịch vụ:400-1331-882
Số 13, đường Kim Đạt, Khu Công nghệ Sinh thái Huệ Nam, thành phố Huệ Châu, tỉnh Quảng Đông
Thư điện tử:jh@jhyq.com
