Kaip pasirinkti baterijų bandymų aušinimo įrangą savo laboratorijoje

Kaip pasirinkti baterijų bandymų aušinimo įrangą savo laboratorijoje

Pasirinkimas baterijų bandymų aušinimo įranga mažiau susiję su didelio aušinimo našumo skaičiaus pasirinkimu ir daugiau – su šilumos valdymo sistemos pritaikymu konkrečiam bandymui. Ląstelės ciklinio bandymo stalas, modulio tvirtinimo įtaisas ir rinkinio lygio aušalo kontūras laboratorijai kelia labai skirtingus reikalavimus. Prieš užsakant pasiūlymus, bandymo metodą paverskite temperatūros, šiluminės apkrovos, srauto jungties ir saugos specifikacija.

Iš laboratorijos šilumos valdymo perspektyvos naudingiausias klausimas yra: ką turi valdyti įranga? Temperatūros kamera valdo orą aplink bandymo pavyzdį. An pramoninis šaldiklis arba skysties temperatūros reguliavimo įrenginys valdo skysčio judėjimą per akumuliatoriaus šaldymo plokštę arba šiluminę grandinę. Kai kuriems programoms reikia abiejų, tačiau jų talpos neturėtų būti nustatomos kaip atliekančių tą pačią funkciją.

Pradėkite nuo bandymų architektūros

Prieš pasirenkant akumuliatorių bandymų aušinimo įrangą, suplanuokite energijos srautą. Kameros pagrinduose vykstančiuose bandymuose šiluma įeina arba išeina per aplinkinį orą, tvirtinimus, laidus ir bandomąjį vienetą. Skystojo kontūro bandymuose valdymo įrenginys apsikeičia šiluma su cirkuliuojančiu aušinimo skysčiu ir turi veikti kartu su akumuliatoriaus slėgio kritimu, žarnų tūriu ir srauto reikalavimais. Tiesioginio aušinimo bandymui gali prireikti visiškai kitos architektūros, ypač jei jis skirtas vaizduoti transporto priemonės šiluminę sistemą.

Užrašykite bandymo objekto lygį ir tikslą:

• Elementų bandymai: kompiuteriniai tvirtinimai, maža šiluminė masė ir artima jutiklių vieta gali būti svarbesnė nei didelis skysčio srautas.
• Modulių bandymai: įvertinti šilumos laidumą per tvirtinimo elementus, lygiagrečius kelius ir šilumą, išsiskleidžiančią planuojant įkrovos/iškrovos profilį.
• Baterijos paketo ar aušinimo plokštės bandymas: nustatyti aušinimo skysčio jungtis, leistiną slėgį, reikiamą srautą, ciklo tūrį ir nuspręsti, ar įranga turi sekti kintamą nustatytąją vertę.
• aplinkos poveikis: nuspręsti, ar oro temperatūra, drėgmė ar šiluminis ciklinimas turi būti atliekami kamerose, o ne skystajame cikle.

Publikuotuose baterijų bandymų aprašymuose dažnai nurodomos sąlygos, pvz., –20 °C, 0 °C, 25 °C ir 45 °C, kad būtų charakterizuotos elementų savybės. Šios vertės turi būti laikomos pavyzdžiu, kuris aiškina, kodėl reikalaujamas veikimo diapazonas turi būti nurodytas jau pradžioje; tikrinimo metodas ir bandymo pavyzdžio konstrukcija nustato faktines sąlygas.

Aušinimo apkrova turi būti apskaičiuota remiantis bandymo duomenimis, o ne baterijos techninėmis charakteristikomis

Aušinimo galia baterijų bandymų aušinimo įrangai turi padengti didžiausią tikėtiną šilumos atidavimą programuojamojo režimo metu, o ne tik baterijos energijos talpą. Pradėkite nuo elektros nuostolių bandinyje, tada pridėkite šilumą nuo tvirtinimo įtaiso, siurblių, žarnų, aplinkos nutekėjimo ir bet kokios įrangos, įrengtos kamerose. Greitas ciklinimas, didelė srovė, kartotiniai įkrovos/iškrovos žingsniai ir keli bandiniai gali žymiai padidinti maksimalią apkrovą palyginti su pastovios būsenos įvertinimu.

Paklauskite bandymų inžinieriaus apie tris atvejus: normalią veiklą, aukščiausią numatytą nuolatinę apkrovą ir trumpalaikę maksimalią apkrovą. Nurodykite leistiną temperatūros nuokrypį baterijos įėjime ir išėjime kiekviename atveju. Tai suteikia tiekėjui pagrindą parinkti kompresoriaus galios, šilumos mainytuvo, rezervuaro ir valdymo sistemos reakcijos parametrus be nepagrįsto saugos koeficiento.

Taip pat atskirkite aušinimo našumą reikalaujamąja tiekimo temperatūra nuo katalogo vertės, išmatuotos kitomis sąlygomis. Pramoninis aušintuvas, kuris yra tinkamas esant artimai kambario temperatūrai, gali turėti kitokį galimą našumą žemesniame nustatytajame taške arba šiltesnėje šilumos šalinimo aplinkoje. Įrašykite aplinkos sąlygas ir šilumos šalinimo schemą įrenginiui.

Priderinkite temperatūros diapazoną, stabilumą ir kaitos elgseną

Baterijų bandymų aušinimo įrangai nustatytasis diapazonas atsako tik į vieną parinkimo dalį. Nustatykite reikiamą stabilumą, jutiklių vietą, reakciją į apkrovos pokyčius ir temperatūros kaitos greitį. Laboratorijoje gali prireikti tik stabilaus cirkuliuojančio tiekiamojo skysčio temperatūros ilgalaikiam cikliniam bandymui, tuo tarpu šiluminiam charakterizavimui gali būti reikalingi kontroliuojami temperatūros perėjimai ir stebimi matavimai keliuose bandinio taškuose.

Nustatykite, ar valdymo tikslas yra tiekiamojo skysčio, grąžinamojo skysčio, įrenginio temperatūra, patalpos oro ar baterijos paviršiaus jutiklis. Šie pasirinkimai veikia valdymo kilpo konfigūravimą. Jei bandymo scenarijus staigiai keičia dabartinę apkrovą, patikrinkite, kaip sistema elgiasi, kai šiluminė apkrova keičia kryptį ar staigiai sumažėja. Naudingas gamyklinis ar vietos priėmimo bandymas atkuria tipiškus nustatymo taškų pokyčius ir elektrinius profilius, o ne tik tikrina nepakrautą ekraną.

Patvirtinkite aušinimo skysčio grandinės suderinamumą

Pramoninis aušintuvas turi atitikti bandymo grandinę kaip hidraulinę sistemą. Užfiksuokite aušinimo skysčio tipą, koncentraciją, reikalaujamą švarumą, bendrą grandinės tūrį, reikiamą srauto diapazoną ir leistiną slėgio nuostolį. Patikrinkite žarnų ir jungčių dydžius, siurblio galvą, filtravimo poreikius bei medžiagų suderinamumą su pasirinktu skysčiu. Jei naudojamos glikolio ir vandens mišrinės ar kitos patvirtintos terpės, jų klampumas ir šilumos perdavimo savybės turi būti įvertintos esant žemiausiai darbinėje temperatūroje.

Nepriimtina automatiškai manyti, kad didesnio našumo siurblys yra automatiškai naudingas. Per didelis srautas gali viršyti įrenginio ar šaltojo plokščiojo paviršiaus ribas, tuo tarpu nepakankamas siurblio slėgio aukštis gali neleisti pasiekti numatyto srauto po to, kai bus sujungti žarnos, greitieji jungikliai, vožtuvai ir akumuliatoriaus grandinė. Srauto matuoklis, įėjimo/ išėjimo temperatūros matavimai bei slėgio stebėjimas padaro paleidimo metu renkamus duomenis naudingesnius nei vien tik nominalus siurblio techninis aprašymas.

Į pirkimo specifikaciją įtraukite saugos ir valdymo priemones

Akumuliatorių bandymai gali apimti didelę srovę, įtampintą įrangą ir netipinius šilumos reiškinius. Koordinuokite akumuliatorių bandymų aušinimo įrangą su laboratorijos saugos planu, apsauginiu korpusu, vėdinimu, avarinio sustabdymo logika, nuotėkio aptikimo būdu bei elektros izoliavimo taisyklėmis. Aušinimo valdiklis turėtų turėti aiškiai apibrėžtą įspėjamųjų signalų veikimą peršilimo, mažo srauto, žemo skysčio lygio, per didelio slėgio, ryšių praradimo ir jutiklių gedimų atvejais.

Automatiniam ciklinimui nurodykite integravimo reikalavimus prieš įsigijimą: prieinamą ryšio protokolą, komandas ir atgalinį signalizavimą, duomenų laiko žymas, nuotolinio paleidimo leidimus, signalizacijos kontaktus bei būseną, kurioje įrenginys patenka po tarpinio jungiklio atsidarymo. Apibrėžkite, kas valdo bandymų sistemos logiką. Aušinimo sistema turėtų pranešti testo valdymo įrenginiui apie savo faktinę būklę, tačiau negalima manyti, kad ji pakeičia laboratorijos nepriklausomas apsaugos lygius.

Naudokite praktinį palyginimo kontrolės sąrašą

Palyginant akumuliatorių bandymų aušinimo įrangą kiekvienam tiekėjui pateikite tą pačią užduotį:

1. Bandymo objektas, kiekis ir įkrovos/iškrovos profilis.
2. Reikalaujamas temperatūros diapazonas, valdymo taškas, stabilumas ir temperatūros kaitos greičio tikėtinas dydis.
3. Apskaičiuota nuolatinė ir maksimali šilumos apkrova nurodytomis aplinkos sąlygomis.
4. Aušinimo skystis, srautas, slėgio nuostolis, kontūro tūris, prijungimo vietos ir leidžiami medžiagų tipai.
5. Diegimo apribojimai: plotas, maitinimo šaltinis, vandens ar oro šilumos šalinimas, nuotekų nuvedimas ir triukšmo ribojimai.
6. Būtini valdymo elementai, duomenų signalai, įspėjimai, tarpusavio bloškimo funkcijos ir priėmimo bandymų scenarijai.
7. Techninės priežiūros prieiga, kalibravimo poreikiai, atsarginės dalys ir techninės aptarnavimo reakcijos lūkesčiai.

Palyginimas yra prasmingas tik tuo atveju, kai visi pasiūlymai vertinami vienodomis bandymų sąlygomis. Jei vienas pasiūlymas grindžiamas kamerų oro valdymu, o kitas – tiesioginiu aušalo skysčio valdymu, prieš lyginant galios charakteristikas ar kainas, funkcijos turi būti atskirtos.

Suplanuokite įrenginių paleidimą dar prieš jų pristatymą

Išskirkite laiko į visos sistemos paleidimą. Patikrinkite skysčio tekėjimo kryptį, išpustykite orą iš ciklo, patikrinkite nutekėjimus esant temperatūrai, patikrinkite jutiklių pavadinimus ir palyginkite valdiklio rodmenis su laboratorijos etaloniniais prietaisais. Tada paleiskite konservatyvią elektros apkrovos programą prieš pilną bandymą. Įrašykite tiekiamojo ir grąžinamojo skysčio temperatūras, srautą, slėgį, aplinkos sąlygas ir įspėjimų veikimą. Šie įrašai sudaro pradinį tašką vėlesnėms problemoms šalinti, susijusioms su akumuliatorių tvirtinimo įtaisu ar bandymų receptūra.

Tinkamas baterijų bandymų aušinimo įrenginys – tai sistema, kuri atitinka rašytinį bandymų diapazoną ir sklandžiai integruojasi su laboratorijos matavimų ir saugos darbo eiga. Atskyrus aplinkos temperatūros valdymą nuo skysčio ciklo valdymo, apskaičiuojant apkrovą iš tikrojo profilio ir anksti patvirtinant integravimo reikalavimus, laboratorija gali pagrįstai pasirinkti pramoninį šaldytuvą ar kitą šilumos valdymo sprendimą.