Mitä akkujen testausjäähdytysyksikkö säätää purkamisen ja lataamisen aikana

Mitä akkujen testausjäähdytysyksikkö säätää purkamisen ja lataamisen aikana

Lataus- ja purkukierroksen aikana akkutestin jäähdytysyksikkö tekee enemmän kuin vain jäähdyttää testipöytää. Nestejäähdytetyssä järjestelmässä se määrittää akun jäähdytyspiirin lämpörajaehtoja: toimitetun lämmönvaihtonesteiden lämpötilan, niiden kiertonopeuden sekä tarvittaessa niiden paineen, mikäli testijärjestelmä tukee sitä. Nämä säädetyt ehdot auttavat insinöörejä erottamaan akun käyttäytymisen testiympäristön hallitsemattomista muutoksista.

Se ero on tärkeä. Akku voi lämmetä itseään, kun virta, lataustila, vastus ja ympäristöolosuhteet muuttuvat. Jos lämmönjakautumisen rajapinta muuttuu samanaikaisesti, on vaikeampaa päätellä, johtuuko jännitteen, tehon tai lämpötilan muutos testattavasta yksiköstä vai testiasetuksesta. Lämmönhallintainsinöörin näkökulmasta ensin vahvistetaan toimintatila; vasta sen jälkeen tulkitsee tuloksia.

Aloita erottamalla jäähdytysnestepiirin säätö kammion säädöstä

Aakkutestin jäähdytysyksikkö tätä menetelmää käytetään yleisesti, kun solu, moduuli tai akkupakkaus sisältää nestejäähdytyslevyn tai muun ulkoisen lämmönvaihtopiirin. Sillä kiertetään säädettyä nestettä kyseisessä piirissä. Lämpötilakammio tekee eri tehtävän: se säätää testikohteen ympäröivää ilmaa. Jotkin testiohjelmat käyttävät vain yhtä lähestymistapaa, jotkin molempia ja jotkin eivät tarvitse kumpaakaan. Testimenetelmä ja akkuteknologia määrittävät, mikä rajaehto on merkityksellinen.

Ateollisuuskylmäkammio voi tarjota jäähdytystä silmukalle, mutta merkintä itsessään ei kuvaile koko testitoimintoa. Kierto-ohjelmallinen sovellus voi vaatia sekä lämmitystä että jäähdytystä, ohjelmoitavia siirtymiä, vakaita virtauksia, painehallintaa, mittauslaitteiden liitäntöjä ja hälytyksiä. Käytännön kysymys ei ole: "Onko jäähdytin olemassa?", vaan: "Mitkä muuttujat tulee asettaa tai tallentaa akun kierto-ohjelmallisessa testissä?"

Päämuuttuja: jäähdytysnesteen syöttölämpötila

Ensimmäinen säätötavoite on yleensä jäähdytysneste, joka toimitetaan akun tulopuolelle. akkutestin jäähdytysyksikkö testiohjelma voi pitää kyseisen tulopuolen ehdon yhdessä tavoitelämpötilassa tai vaihtaa sitä ohjelmoitujen asetusarvojen mukaan. Tämä tekee jäähdytysnestesilmukasta toistettavan rajaehto-olosuhteen akun lämmönhallintapolun arviointia varten.

Syöttölämpötila ei ole automaattisesti sama kuin solun lämpötila, moduulin lämpötila tai akkujärjestelmän hallintajärjestelmän ilmoittama lämpötila. Lämpö siirtyy jäähdytysnesteiden, levyjen, rajapintojen, koteloiden ja solujen läpi. Anturin sijainti, virtauksen jakautuminen ja viive vaikuttavat kaikki lämpötilaeron suuruuteen. Siksi raportissa tulisi ilmoittaa, mikä lämpötila säädellään ja missä se mitataan, eikä yksittäistä asetusarvoa pidä pitää kaikkien komponenttien tilana.

Virtausnopeus: lämmönsiirto-olosuhteiden säätö

Nestevirtapiirissä akkutestin jäähdytysyksikkö tarvitaan myös sopiva virtausolosuhde. Virtausnopeus vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti lämmönsiirtoneste kuljettaa lämpöä akun jäähdytyslevyltä tai sen päälle. Alhainen virtausnopeus voi kasvattaa lämpötilan nousua tulo- ja poistopisteiden välillä; korkea virtausnopeus taas voi muuttaa hydraulisia tappioita, pumppuvaatimuksia ja jakautumista rinnakkaisilla poluilla.

Virtaus on siis enemmän kuin pelkkä putkistojen yksityiskohta. Kun virtausmuutos tapahtuu, akun lämmöntuotto voi muuttua sen mukana. Määritellyn virtausnopeuden säilyttäminen tekee sisään- ja ulostulolämpötilojen välisen erotuksen ja lämpövasteen helpommin vertailtavaksi eri kokeiden välillä. Jos järjestelmä seuraa vain virtausta eikä säännöile sitä aktiivisesti, tämä rajoitus tulee merkitä testiprotokollaan.

Paine ja piirin eheys

Monilla akun jäähdytyspiireillä on painerajoja tai määritelty toiminta-alue. Riippuen koelaitteesta, akkutestin jäähdytysyksikkö voi säännöllä painetta, seurata sitä tai tarjota ainoastaan pumpun, jonka toimintapiste tarkistetaan käyttäjän toimesta. Painedata voi paljastaa esteitä, vuotoja, ilmakuplia tai muuttuvia piirin olosuhteita, mutta sitä ei tule tulkita yksinään.

Ennen pyörivän syklin aloittamista varmista vaadittu painealue, yhteensopiva neste, letkujen reititys, liitännät ja akkukokoonpanon ilmanpoistoproseduuri. Näitä kohtia usein jätetään huomiotta, kun tiimit keskittyvät ainoastaan lämpötila-asetusarvoon. Kuitenkin vakaa lämpötila-asetusarvo on hyödytön, jos silmukassa on ilmakuplia tai jos virtaus ei pääse tarkoitettuihin jäähdytyskanaviin.

Lämmitys- ja jäähdytyskapasiteetti latauksen ja purkamisen aikana

Aakkutestin jäähdytysyksikkö täytyy käsittää lämmönkuorman suunta ja koko, joka odotetaan ohjelman aikana. Korkeavirtaisen purkamis- tai latausvaiheen aikana laitteen saattaa olla poistettava lämpöä samalla kun jäähdytysneste pidetään lähellä sen suunniteltua tilaa. Kylmässä olosuhteissa tehtävän työn tai siirtyessä lämpimämpään asetusarvoon laitteella saattaa sen sijaan olla tarvetta lämmityskapasiteetille. Tehtävä on dynaaminen, ei yksittäinen nimellisarvo.

Kapasiteetin valinta alkaa odotetusta sähköisestä käyttöprofiilista, arvioidusta lämmönmuodostuksesta, tavoitellusta lämpötila-alueesta, nesteen ominaisuuksista sekä akun ja kiinnityksen lämpömassasta. Sisällytä putkistojen, jakajien ja ympäröivän huoneen lämmönotto, jos se on merkityksellistä. Tiukka teollisuuskylmäkammio voi olla sopiva joillekin piireille, mutta lämmönsäätöjärjestelmää tulisi arvioida todellisen transienttikuorman ja vaaditun lämpötilan vakauden perusteella, ei pelkästään nimellisjäähdytyskapasiteetin perusteella.

Mitä laite mittaa vastaan mitä se säätää

Hyödyllinen testisuunnitelma erottaa suljetun silmukan säätökanavat tallennettavista kanavista:

• Yleensä säädettävää: jäähdytysnesteen syöttölämpötila; joskus virtausnopeus ja piirin paine.
• Yleensä mitattavaa: jäähdytysnesteen paluulämpötila, akun pinnan lämpötilat, solujen tai moduulien lämpötilat, ympäröivän ilman lämpötila, sähkövirta, jännite ja varauksen tila -signaalit.
• Ohjelmasta riippuvaa: lämpötilan nousunopeus, pysäytysaika, lämmityksen käynnistys, pumpun kierrosnopeus ja hälytysrajat.

Tämä eroilu välttää yleisen raportointivirheen: väitettäessä, että järjestelmä akkutestin jäähdytysyksikkö "säätää akun lämpötilaa", kun se itse asiassa säätää jäähdytysnesteen tilaa ja havaitsee, miten akku reagoi. Suora akun lämpötilan säätö on mahdollista vain, kun koko laitteisto, anturien sijoittelu ja säätöstrategia tukevat sitä.

Kuinka syklausohjelmat käyttävät näitä säätöjä

Syklausohjelma koordinaa tyypillisesti sähköistä syklaajaa lämpöjärjestelmän kanssa. Ennen jokaista segmenttiä testipenkki saavuttaa vaaditun jäähdytysnesteentilan. Segmentin aikana akkutestin jäähdytysyksikkö säilyttää ohjattavat muuttujat sovitussa toleranssissa, kun samalla datalaitteisto tallentaa vastetta. Segmentin päätyttyä insinöörit vertailevat tulo- ja poistojäähdytysnesteiden tietoja akun lämpötiloihin ja sähköisiin tietoihin, jotta voidaan ymmärtää lämpökäyttäytyminen.

Esimerkiksi ohjelma voi pitää jäähdytysnesteen tuloilman lämpötilan vakiona samalla kun purkuvirtaa kasvatetaan. Jos akun lämpötilat nousevat, ensimmäinen tarkistus ei ole automaattisesti jäähdytysyksikkö. Tarkista todellinen tuloilman lämpötila, paluuilman lämpötila, virtaus, paine, virtaprofiili, anturien sijainnit ja ajoitus. Lämpötilan vaihtelut alkavat usein olosuhteista, eivätkä ne johtu yhdestä erillisestä komponentista.

Jäähdytyspiirin esitestiin tarkistuslista

1. Määritä, vaatiiko testi ympäristöilman säätöä, suoraa jäähdytysnestepiirin säätöä vai molempia.
2. Kirjaa jäähdytysneste, tuloilman lämpötilan tavoitearvo, sallittu toleranssi ja testiohjelman nousut.
3. Aseta tai varmista vaadittu virtausnopeus ja painealue kiinnitykselle.
4. Varmista, että syöttö- ja paluuanturit on tunnistettu ja niiden aika on synkronoitu sykliaineiston kanssa.
5. Arvioi odotettava lämpökuorma jokaiselle lataus- ja purkusegmentille.
6. Tarkista hälytykset, turvakytkennät, vuodon havaitsemisjärjestelmä sekä reaktiot virtauksen menetykseen tai lämpötilapoikkeamaan.
7. Dokumentoi, mitä ohjataan, mitä vain seurataan ja missä jokainen mittaus tehdään.

Käytännön johtopäätös

Aakkutestin jäähdytysyksikkö säätää jäähdytysnesteellä varmistettavia olosuhteita, jotta akkujen kiertotestit ovat vertailukelpoisia: etenkin syöttölämpötilaa ja usein virtausta ja painetta riippuen testilaitteiston vaatimuksista. Se ei automaattisesti tee akun jokaista osaa saman lämpöiseksi. Sen arvo perustuu määritellyn ja jäljitettävän lämmöllisen rajan luomiseen, kun akku tuottaa tai absorboi lämpöä kiertotestien aikana.

Laitteiden valinnassa aloita akun jäähdytysarkkitehtuurista ja testiprotokollassa. Tämän jälkeen kartoita lämpökuorma, lämpötila-alue, virtaus, paine, nousunopeus, mittaukset ja turvallisuuskytkennät vaadittavaan lämpöohjausjärjestelmään. Tämä tilanteeseen perustuva lähestymistapa tuottaa hyödyllisempää testidataa kuin laitteiston valinta teollisuuskylmäkammio pelkästään katalogissa ilmoitetun jäähdytysarvon perusteella.