Как да изберете охладително оборудване за тестване на батерии за вашата лаборатория

Как да изберете охладително оборудване за тестване на батерии за вашата лаборатория

Избирането охладително оборудване за тестване на батерии е по-малко свързано с избора на мощен рефрижерационен агрегат и повече – с адаптирането на система за термичен контрол към конкретно дефиниран тест. Банк за циклиране на клетки, фиксиращо устройство за модули и контур за хладилна течност на ниво пакет оказват много различни изисквания към лабораторията. Преди да поискате оферти, преобразувайте метода за тестване в спецификация за температура, термична натовареност, връзка за поток и безопасност.

От гледна точка на термичното управление в лабораторията полезният въпрос е: какво трябва да контролира оборудването? Камера за контрол на температурата управлява въздуха около пробата. Един промишлен хладилник или течностен регулатор на температурата управлява течността, която циркулира през студена батерийна плоча или термална верига. Някои програми изискват и двете устройства, но те не трябва да се подбират така, сякаш изпълняват една и съща функция.

Започнете с архитектурата на изпитанието

Нанесете пътя на енергията, преди да изберете оборудването за охлаждане на батерията при изпитания. При изпитание в камера топлината влиза или напуска чрез заобикалящия въздух, фиксатурите, кабелите и изпитвания обект. При изпитание с течностна верига регулаторът на температурата разменя топлина с циркулиращия хладител и трябва да работи в съответствие с налягането, което батерията създава при протичане, обема на маркучите и изискваната скорост на потока. При директно охлаждане може да се наложи съвсем различна архитектура, особено ако изпитанието има за цел да моделира термалната система на превозно средство.

Запишете нивото на пробата и целта на изпитанието:

• Изпитване на клетки: компактни фиксатури, ниска топлинна маса и близко разположени сензори могат да имат по-голямо значение от високата скорост на течностния поток.
• Изпитване на модули: погледнете проводимостта на фиксатурата, успоредните пътища и топлината, отделяна по време на планираната зарядно-разрядна характеристика.
• Тестване на батерийния блок или на охлаждащата плоча: определете портовете за охлаждаща течност, разрешеното налягане, необходимия дебит, обема на контура и дали оборудването трябва да следва променящ се зададен параметър.
• Влияние на околната среда: решете дали температурата на въздуха, влажността или термичното циклиране трябва да се извършват в камера, а не в течностния контур.

Публикуваните описания на батерийни тестове често посочват условия като -20°C, 0°C, 25°C и 45°C за характеризиране на елементите. Тези стойности трябва да се разглеждат като пример защо работният диапазон трябва да бъде посочен в началото; методът за изпитване и конструкцията на пробата определят действителното изискване.

Изчислете охладителната мощност от теста, а не от номиналните данни на батерията

Хладилната мощност на оборудването за охлаждане при изпитвания на батерии трябва да покрива най-голямата вероятна топлинна отдача по време на програмирания профил, а не само енергийния капацитет на батерията. Започнете с електрическите загуби в изпитвания образец, след това добавете топлината от приспособлението, помпите, маркучите, топлинната загуба от околната среда и всякакво оборудване, монтирано вътре в камерата. Бързото циклиране, високият ток, повтарящите се стъпки на зареждане/разреждане и използването на няколко образеца могат значително да повишат пиковата товарна мощност над оценката за стационарно състояние.

Помолете инженера по изпитванията за три случая: нормална експлоатация, най-високата планирана непрекъсната товарна мощност и краткотрайната пикова товарна мощност. Уточнете допустимото отклонение на температурата на входа и изхода на батерията за всеки случай. Това дава на доставчика основа за избор на компресорна мощност, топлообменник, резервоар и скорост на реакция на системата за управление, без да се разчита на недоказана резервна мощност.

Също така различавайте охладителната мощност при изискваната температура на подаване от каталожната стойност, измерена при други условия. Промишлен охладител, който е подходящ при температура близо до стайната, може да има различна достъпна мощност при по-ниска зададена температура или в по-топла среда за отвеждане на топлината. Документирайте атмосферните условия и аранжирането за отвеждане на топлината за конкретната инсталация.

Съгласувайте температурния диапазон, стабилността и поведението при промяна на температурата

За охладително оборудване за тестване на батерии зададеният температурен диапазон отговаря само на една част от изискванията за подбор. Определете необходимата стабилност, местоположението на сензорите, отговора при стъпкови промени на натоварването и скоростта на промяна на температурата. В лаборатория може да е достатъчна само стабилна циркулираща температура на подаването за цикли на издръжливост, докато при термична характеристика може да се изискват контролирани преходи и проследими показания в няколко точки по пробата.

Определете дали контролният обект е подаващата течност, връщащата се течност, температурата на фитинга, въздухът в камерата или сензор за повърхността на батерията. Тези избори влияят върху начина, по който трябва да бъде конфигурирана контурната система за управление. Ако тестовият скрипт променя тока бързо, проверете как системата се държи при обратно или рязко намаляване на термичната нагрузка. Полезен заводски или сайт-приемствен тест възпроизвежда представителни промени в зададените стойности и електрически профили, а не проверява ненатоварен дисплей.

Потвърдете съвместимостта на охладителния контур

Промишленото охладително устройство трябва да отговаря на изискванията на тестовия контур като хидравлична система. Запишете типа охлаждаща течност, концентрацията ѝ, изискванията за чистота, общия обем на контура, необходимия диапазон на разхода и допустимото падане на налягането. Проверете размерите на шланговете и фитингите, напора на помпата, нуждите от филтрация и съвместимостта на материала с избраната течност. Ако се използват смеси от гликол и вода или други одобрени среди, трябва да се вземат предвид вискозитетът и характеристиките им за пренос на топлина при най-ниската работна температура.

Не предполагайте, че помпата с по-висок дебит автоматично е по-полезна. Излишният дебит може да надвиши ограничението за арматура или студена плоча, докато недостатъчното налягане на помпата може да попречи на постигането на желания дебит след монтиране на маркучи, бързи съединители, клапани и батерийна верига. Измерването на дебита, измерването на температурата на входа/изхода и мониторингът на налягането правят пусковите данни по-полезни от номиналната спецификация на помпата сама по себе си.

Включете безопасността и системите за управление в техническото задание за покупка

Тестовете на батерии могат да включват висок ток, под напрежение оборудване и аномални термични събития. Съгласувайте охладителното оборудване за тестове на батерии с плана за безопасност на лабораторията, с обвивката, вентилацията, логиката за аварийно спиране, подхода за откриване на течове и правилата за електрическо изолиране. Контролерът за охлаждане трябва да има ясно дефинирано алармено поведение при превишаване на температурата, нисък дебит, ниско ниво, прекомерно налягане, загуба на комуникация и неизправности на сензорите.

За автоматизирано циклиране избройте изискванията за интеграция преди покупка: наличен комуникационен протокол, команди и обратни сигнали, временни маркери на данните, разрешения за дистанционно стартиране, контакти за аларми и състоянието, в което влиза устройството след отваряне на блокиращата верига. Дефинирайте кой притежава логиката на изпитателната система. Охладителната система трябва да съобщава действителното си състояние на изпитателния контролер, но не трябва да се предполага, че замества независимите защитни слоеве на лабораторията.

Използвайте практически списък за сравнение

При сравняване на охладително оборудване за изпитване на батерии предоставете на всеки доставчик еднакво кратко описание:

1. Изпитваният обект, брой и профил на зареждане/разреждане.
2. Изисквания за температурен диапазон, точка на регулиране, стабилност и очаквана скорост на промяна.
3. Изчислена непрекъсната и пиковата топлинна нагрузка при посочени условия на околна среда.
4. Охлаждащ агент, дебит, загуба на налягане, обем на контура, входове/изходи и разрешени материали.
5. Ограничения за монтаж: заемана площ, електрозахранване, отвеждане на топлина чрез вода или въздух, отводняване и ограничения по шум.
6. Изисквани контроли, сигнали за данни, аларми, блокиращи вериги и сценарии за приемане при изпитания.
7. Достъп за поддръжка, нужди от калибриране, резервни части и очаквания относно скоростта на обслужване.

Сравнението има смисъл само когато всяко предложение се оценява при едни и същи изпитателни условия. Ако едно предложение се основава на контрол на въздуха в камерата, а друго — на директен контрол на охладителната течност, отделете функциите преди да сравнявате капацитета или цената.

Планирайте пускането в експлоатация преди пристигането на оборудването.

Резервирайте време за пускане в експлоатация на цялата инсталация. Проверете посоката на потока, изпуснете въздуха от контура, проверете за течове при температура, потвърдете имената на сензорите и сравнете показанията на контролера с референтните уреди в лабораторията. След това изпълнете консервативен електрически профил, преди да започнете пълното изпитание. Запишете температурите на подаване и връщане, дебита, налягането, околни условия и поведението на алармите. Тези записи предоставят отправна точка за диагностициране на по-късни промени в батерийната фиксира или изпитателния протокол.

Правилното охладително оборудване за тестване на батерии е системата, която отговаря на писмените изисквания за тестовете и се интегрира безпроблемно в измервателния и безопасностен работен процес на лабораторията. Чрез отделяне на контрола на околния климат от контрола на течностната верига, изчисляване на товара въз основа на реалния профил и ранна валидация на изискванията за интеграция лабораторията може да направи по-обоснован избор на промишлен охладител или друго решение за термичен контрол.