Apa prinsip lan metode tes dhasar kanggo baterei daya?
Prinsip dhasar lan Metode Pengujian Baterei Daya
Sifat elektrokimia dhasar saka sumber daya kimia kalebu kapasitas, voltase, resistensi internal, self{0}}discharge, kinerja panyimpenan, kinerja suhu dhuwur lan kurang, lsp. Minangka sumber daya kimia sekunder sing khas, baterei daya uga kalebu kinerja ngisi lan ngeculake, kinerja siklus, tekanan internal, lan sapiturute. Mulane, isi tes kinerja utama kanggo sel baterei daya siji kalebu: tes kinerja pangisian daya lan discharge, tes kinerja daya lan kinerja sing sithik, tes kinerja lan kinerja sing sithik lan tes energi spesifik, tes daya lan daya spesifik, kinerja panyimpenan lan tes discharge dhewe, tes urip, tes ketahanan internal, tes tekanan internal, lan tes safety, lsp.
Saka perspektif aplikasi kendaraan sing nyata, sawetara tes sing cocog kanggo panggunaan kendharaan ditindakake kanthi paket baterei daya sing ditrapake ing kendaraan listrik minangka obyek tes, kayata: deteksi kapasitas statis, deteksi kapasitas dinamis, tes diam, tes daya wiwitan, tes kemampuan ngisi daya kanthi cepet, tes urip siklus, tes safety, tes geter baterei, deteksi daya puncak, deteksi daya sebagean, tes discharge maksimal, lan liya-liyane.
(1) Deteksi Kapasitas Statis Tujuan utama tes iki yaiku kanggo nemtokake manawa baterei daya duwe daya lan energi sing cukup nalika kendharaan digunakake kanthi nyata, lan bisa digunakake kanthi normal ing macem-macem tingkat lan suhu sing wis ditemtokake. Cara tes utama yaiku tes discharge alon ing kahanan suhu sing tetep, lan discharge mandheg nalika voltase paket baterei listrik mudhun menyang nilai sing disetel utawa konsistensi sel siji ing paket baterei daya (prabédan voltase) tekan nilai sing disetel.
(2) Deteksi Kapasitas DinamisSajrone operasi kendaraan listrik, suhu operasi lan tingkat discharge baterei daya dinamis. Tes iki utamané ndeteksi kemampuan paket baterei daya ing kondisi discharge dinamis, sing utamané dibayangke ing energi lan kapasitas ing suhu beda lan tingkat discharge. Cara tes utama yaiku nindakake tes kinerja discharge saka paket baterei daya nggunakake profil saiki sing wis ditemtokake utawa profil saiki sing diklumpukake saka aplikasi kendaraan. Kawontenan mandap tes diatur miturut kahanan test lan karakteristik baterei daya, nanging Sejatine nderek standar voltase nempel menyang nilai tartamtu. Cara iki bisa luwih langsung lan kanthi akurat nggambarake kabutuhan aplikasi nyata kendaraan listrik.
(3) Tes DiamTujuan saka tes iki yaiku kanggo ndeteksi mundhut kapasitas baterei daya nalika ora digunakake kanggo sawetara wektu, sing digunakake kanggo simulasi kahanan nalika kendaraan listrik ora didorong kanggo sawetara wektu lan baterei ditinggal mbukak sirkuit -. Tes quiescent uga dikenal minangka tes kinerja dhewe -discharge lan panyimpenan, sing nuduhake kemampuan baterei kanggo njaga pangisi daya sing disimpen ing kahanan lingkungan tartamtu nalika ana ing kahanan sirkuit -bukak.
(4) Test Daya wiwitan Wiwit daya wiwitan mobil relatif gedhe, supaya bisa adaptasi karo wiwitan mobil ing kondisi suhu sing beda-beda, tes daya wiwitan ditindakake ing paket baterei daya ing suhu kurang ($−18\\text{℃}$) lan suhu dhuwur ($50\\text{℃}$). Tes iki, saliyane diukur ing suhu kamar, umume uga disetel karo nilai SOC kanggo nemtokake kemampuan discharge baterei ing macem-macem negara pangisian daya. Tes umum yaiku tes daya sing ditindakake ing $90\\%$, $50\\%$, lan $20\\%$ SOC.
(5) Tes Kemampuan Ngisi Daya RapidTujuan saka tes iki yaiku kanggo nguji kemampuan pangisi daya kanthi cepet saka baterei kanthi nindakake tes pangisian daya kanthi tingkat - dhuwur ing paket baterei daya, lan kanggo mriksa efisiensi, ngasilake panas, lan pengaruhe marang properti liyane. Kanggo ngisi daya kanthi cepet, standar USABC ngarahake SOC baterei pulih saka $40\\%$ dadi $80\\%$ sajrone $15\\text{min}$. Saiki, standar sing disetel dening asosiasi CHAdeMO Jepang mbutuhake yen ngisi daya baterei kendaraan listrik watara $10\\text{min}$ bisa njamin kendaraan lelungan $50\\text{km}$; ngisi luwih saka $30\\text{min}$ bisa njamin kendaraan lelungan $100\\text{km}$.
(6) Test Life CycleSiklus urip baterei langsung mengaruhi kelangsungan ekonomi panggunaan baterei. Nalika kapasitas nyata baterei luwih murah tinimbang $80\\%$ saka kapasitas wiwitan utawa kapasitas dirating, baterei daya dianggep wis tekan pungkasan umur. Cara utama sing digunakake ing tes iki yaiku nindakake siklus ngisi lan ngeculake ing kahanan tartamtu, nggunakake jumlah siklus minangka indeks umure. Wiwit wektu tes kanggo urip baterei daya relatif dawa, tes umume kanggo sawetara sasi utawa malah setahun. Mulane, ing operasi praktis, cara kanggo nemtokake jumlah siklus test, ngukur degradasi kapasitas, lan banjur nindakake ekstrapolasi linear adhedhasar data iki asring digunakake kanggo testing. Ing lapangan riset, kanggo nyepetake wektu tes umur baterei daya, pasinaon uga ditindakake babagan nyepetake penuaan baterei kanthi nambah suhu tes lan tingkat pangisian daya / discharge kanggo nguji umur baterei lan paket baterei daya.
(7) Tes KeamananKinerja safety baterei nuduhake evaluasi potensial gawe piala kanggo wong lan peralatan sing bisa disebabake dening panyimpenan lan panggunaan baterei panyimpenan. Utamane nalika baterei dilecehke, input energi tartamtu nyebabake bahan konstituen internal baterei ngalami reaksi fisik utawa kimia sing ngasilake panas sing akeh. Yen panas ora bisa dibubarake ing wektu, bisa nyebabake batre termal runaway. Thermal runaway bisa nimbulaké baterei kanggo bulge, ngasilake gas sing gampang kobong, pecah, retak, lan diiringi geni, nyebabake kacilakan safety. Ing antarane akeh sumber daya kimia, keamanan baterei lithium-utamane penting. Item testing safety umum kanggo baterei daya ditampilake ing Tabel 6-1.
Tabel 6-1 Item Testing Safety Umum kanggo baterei Power
| kategori | Metode Uji Utama |
| Tes Kinerja Listrik | Overcharge, over{0}}discharge, short circuit eksternal, hot discharge, lsp. |
| Tes Mekanik | Jatuh bebas, impact, ekstrusi, geter, ekstrusi, lsp. |
| Tes termal | Burning, pencitraan termal, kejut termal, fluktuasi suhu, lsp. |
| Tes Lingkungan | Simulasi vakum, kecemplung, kelembapan, lsp. |
(8) Tes Getaran BatereiTujuan saka tes iki yaiku kanggo ndeteksi dampak saka getaran lan guncangan sing kerep disebabake dalan ing kinerja lan umur baterei lan paket baterei daya. Tes geter baterei utamane nliti daya tahan geter baterei (pack) lan nggunakake iki minangka basis kanggo nuntun perbaikan desain struktural baterei daya (pack). Ana rong jinis geter ing tes geter: geter sinusoidal utawa geter acak. Wiwit ngemas baterei daya utamané digunakake ing kendaraan, getaran acak umume diadopsi kanggo luwih simulasi kahanan operasi nyata baterei.
Ing ndhuwur mung sawetara syarat umum kanggo nguji baterei daya (paket). Parameter lan syarat tes tartamtu bakal beda-beda gumantung saka jinis baterei daya. Tabel 6-2 nuduhake syarat kinerja safety lan cara tes kanggo paket baterei lithium-ion lan sistem sing digunakake ing kendaraan listrik.
Tabel 6-2 Persyaratan Kinerja Keamanan lan Metode Tes kanggo Paket lan Sistem Baterei Lithium-ion ing Kendaraan Listrik
| Item | kategori | Metode Tes | Requirements Safety |
| Uji Keamanan Umum (Tabel 6-1) | Tes Kinerja Listrik | Overcharge, over{0}}discharge, short circuit eksternal, hot discharge, lsp. | N/A |
| Tes Mekanik | Jatuh bebas, impact, ekstrusi, geter, ekstrusi, lsp. | N/A | |
| Tes termal | Burning, pencitraan termal, kejut termal, fluktuasi suhu, lsp. | N/A | |
| Tes Lingkungan | Simulasi vakum, kecemplung, kelembapan, lsp. | N/A | |
| Keamanan Baterei Li{0}}ion EV (Tabel 6-2) | Getaran | 1. Obyek Tes: Paket Baterei utawa Sistem. 1. Waca syarat pemasangan kendaraan lan GB/T 2423.43-2008, instal ing meja geter. Tes ing 3 arah ($Y \\to X \\to Z$). Prosedur nuduhake GB/T 2423.56-2018. 2. Kanggo instalasi awak ngisor, paramèter tes miturut 7.1.1.2 ing GB/T 31467.3-2015. 3. Wektu tes yaiku $2\\text{h}$ saben arah (bisa dikurangi dadi $0.5\\text{h}$). $2\\text{h}$ pengamatan diijini sak utawa sakwise $30\\text{min}$. 4. Monitor status unit pemantauan minimal (voltase, resistance, temp). 5. Mirsani $2\\text{h}$ sajrone tes. 6.Kanggo piranti elektronik:i. Ngarep-dipasang: Test saben 7.1.1.2.1 ing GB/T 31467.3-2015. lokasi liyane: Test saben GB / T 28046.3-2011. $2\\text{h}$ ing arah sumbu $Z$ sing beda. Objek lateral: mode eksitasi sing ditindakake. ii. Makaryakke ing $ 3,2 $ mode saben GB / T 28046.1-2011. | Paket baterei utawa sistem kudu: Ora ana bosok voltase ing unit pemantauan minimal ($< 0.5\text{V}$), remain intact, structure sound, no leakage, no rupture, fire, or explosion. Insulation resistance $\ge 100\text{Ω}/\text{V}$ within $30\text{min}$ after test. Electronic devices: Reliable connection, structure sound, no disconnection. Post-test parameters meet Table 1 in GB/T 31467.3-2015. |
| Shock Mekanik | 1. Obyek Uji: Paket Baterei utawa Sistem. 2. Waca 7.2 Kejut $25\\text{g}\\text{-}15\\text{ms}$ setengah-pulsa sinus ing GB/T 31467.3-2015, $3$ guncangan ing $Y$-arah sumbu, mirsani $Y$2. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$. | |
| Nyelehake | 1. Obyek Tes: Paket Baterei utawa Sistem. 2. Nyelehake saka $1\\text{m}$ menyang lemah sing atos ing arah gulung sing paling mungkin (yen ora ana arah drop paling stabil, $X$-test sumbu), mirsani $2\\text{h}$. | Ora ana kunci saiki discharge, mundhak voltase utawa bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Rollover | 1. Obyek Tes: Paket Baterai utawa Sistem . 2. Waca 7.3.2 ing GB/T 31467.3 -2015: $90\\text{℃}$ miring kanggo $6\\text{h}$, banjur $90\\text{℃}$ increments, terus $1\\text {h}$$ rotasi saben, $3text{6}$ rotation. Mirsani $2\\text{h}$. 3. Puter $360\\text{℃}$ watara $X$-axis ing $6\\text{℃}/\\text{s}$, banjur $90\\text{℃}$ increments, tahan $1\\text{h}$ saben, $360\\text{℃}$ rotasi. Mirsani $2\\text{h}$. 4. Puter $360\\text{℃}$ watara $Y$-axis ing $6\\text{℃}/\\text{s}$, banjur $90\\text{℃}$ increments, terus $1\\text{h}$ saben, $360\\text{℃}$ rotasi mandeg. Mirsani $2\\text{h}$. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan, njaga sambungan sing dipercaya. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Gradien maksimum | 1. Obyek Tes: Paket Baterai utawa Sistem. 2. Dipasang kanthi horisontal ing troli. Baleni pulsa sing ditemtokake ing Fig 3 saka Tabel 7 ing SAE J2380 utawa GB / T 31467.3 - 2015 (bebarengan $X$ -axis $5\\text{s}$, bebarengan $Y$-axis $5\\text{s}$) ing arah lelungan {$2.\\texts) kanggo $$2. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Remuk | 1. Test Object: Battery Pack or System. 2. Crush conditions: ① Crushing surface: $12.5\text{mm}$ diameter semi-cylinder, length $>$ jembaré. ② Arah: $X$-axis, $Y$-axis. ③ Pasukan: Awal $200\\text{kN}$ utawa mandheg ing $30\\%$ deformasi. ④ Mirsani $1\\text{h}$. ⑤ Tahan $10\\text{min}$. | Ora bocor, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. Ora ana geni utawa bledosan (kanggo set kapindho syarat). | |
| Kejut Suhu | 1. Obyek Uji: Paket Baterai utawa Sistem. 2. Suhu gantian $(-40\\pm2)\\text{ derajat }$, maksimal $30\\teks{min}$ durasi ing ekstrem. Tansah ing saben ekstrem kanggo $6\\text{h}$, $5$ siklus. Mirsani $2\\text{h}$ ing suhu kamar. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Siklus Panas Damp | 1. Obyek Tes: Paket Baterai utawa Sistem . 2. Waca GB/T 2423.4-2018 Test $Db$ siklus panas lembab. Tokoh 4 ing GB / T 31467.3-2015 ($80\\text {gelar}$ max temp), $5$ siklus. Mirsani $2\\text{h}$ ing suhu kamar. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ ing $30\\text{min}$ sawise tes. | |
| Kecemplung banyu segara | 1. Obyek Tes: Paket Baterei utawa Sistem. 2. Dipasang kanthi aman nganggo sabuk sing disambungake, celupake ing larutan NaCl $3,5\\%$ (banyu laut) kanggo $2\\text{h}$ liwat jarak transportasi sing nyata. Nundha liwat wangun katup hidrolik. | Ora ana geni utawa bledosan. | |
| Geni njaba | 1. Obyek Tes: Paket Baterai utawa Sistem. 2. Waca 7.10 Geni Eksternal ing GB/T 31467.3-2015. | Ora ana geni utawa bledosan. Yen ana geni, kudu mateni ing $2\\text{min}$ sawise mbusak sumber geni. | |
| Semprotan uyah | 1. Obyek Tes: Paket Baterei utawa Sistem. 2. Waca 7.11 Salt Spray ing GB/T 31467.3-2015. | Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. | |
| Dhuwur Dhuwur | 1. Obyek Tes: Paket Baterei utawa Sistem. 2. Altitude $4000\\text{m}$ utawa tekanan sing padha, suhu kamar. 3. Disimpen $5\\text{h}$ ing lingkungan uji saben 7.12.2 GB/T 31467.3-2015, banjur dibuwang ing $1}$0} (\\text{1} utawa $1 maks. cut-off. Mirsani $2\\text{h}$. | Ora ana kunci saiki discharge, mundhak voltase utawa bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Liwat -Perlindhungan suhu | 1. Obyek Tes: Sistem Baterei. 2. Waca 7.13 Luwih-Perlindungan suhu ing GB/T 31467.3-2015. | BMS kudu fungsi. Ora bocor gas, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Proteksi sirkuit cendhak | 1. Obyek Tes: Sistem Baterei. 2. Waca 7.14 Proteksi Sirkuit Cekak ing GB/T 31467.3-2015. | Piranti proteksi kudu dienggo. Ora bocor, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Proteksi Overcharge | 1. Obyek Tes: Sistem Baterei. 2. Waca 7.15 Proteksi Overcharge ing GB/T 31467.3-2015. | BMS kudu fungsi. Ora bocor gas, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. | |
| Liwat -Proteksi discharge | 1. Obyek Tes: Sistem Baterei. 2. Waca 7.16 Over{3}}Perlindungan discharge ing GB/T 31467.3-2015. | BMS kudu fungsi. Ora bocor gas, casing njaba pecah, geni, utawa bledosan. Resistansi isolasi $\\ge 100\\text{Ω}/\\text{V}$ sawise tes. |
Wigati: Tabel 6-2 utamané referensi GB / T 31467.3-2015, GB / T 2423.43-2008, GB / T 2423.56-2018, lan GB / T 28046.1-2011.
