سلام! به عنوان تامین کننده شبیه سازهای سلول باتری، اغلب این سوال از من پرسیده می شود: آیا شبیه ساز سلول باتری می تواند شیمی های مختلف باتری را شبیه سازی کند؟ خوب، بیایید درست در آن شیرجه بزنیم و همه چیز را تجزیه کنیم.
ابتدا، شبیه ساز سلول باتری چیست؟ این یک قطعه بسیار خوب از تجهیزات است که رفتار الکتریکی یک سلول باتری دنیای واقعی را تقلید می کند. این در آزمایش سیستم های مدیریت باتری (BMS)، پیشرانه خودروهای الکتریکی و سایر کاربردهایی که باتری ها نقش مهمی دارند، بسیار مفید است. به جای استفاده از باتری های واقعی، که می توانند گران، خطرناک و دارای طول عمر محدود باشند، می توانیم از شبیه ساز سلول باتری برای شبیه سازی شرایط مختلف باتری استفاده کنیم.
اکنون، به این سوال بزرگ می پردازیم: آیا می تواند شیمی های مختلف باتری را شبیه سازی کند؟ پاسخ کوتاه این است که بله، و در اینجا دلیل آن است. مواد شیمیایی مختلف باتری، مانند لیتیوم - یون (لی - یون)، سرب - اسید، نیکل - هیدرید فلز (NiMH)، هر کدام ویژگی های الکتریکی منحصر به فرد خود را دارند. این موارد شامل مواردی مانند ولتاژ مدار باز، مقاومت داخلی، منحنیهای شارژ و دشارژ، و نرخهای خود تخلیه میشوند.
یک شبیه ساز سلول باتری خوب با انعطاف پذیری برای تنظیم این پارامترهای الکتریکی برای مطابقت با ویژگی های شیمیایی مختلف باتری طراحی شده است. به عنوان مثال، باتری های لیتیوم یونی به خاطر چگالی انرژی بالا و منحنی دشارژ نسبتاً مسطح معروف هستند. شبیه ساز سلول باتری را می توان برای تکرار این رفتار تخلیه مسطح با تنظیم ولتاژ خروجی با تغییر وضعیت شارژ (SOC) پیکربندی کرد.
از سوی دیگر، باتری های سرب اسید نسبت به لیتیوم یون منحنی تخلیه شیبدارتری دارند و چگالی انرژی کمتری دارند. شبیهساز میتواند تنظیمات خود را تغییر دهد تا این رفتار را منعکس کند، و امکان آزمایش دقیق سیستمهایی را که برای کار با باتریهای سرب-اسید طراحی شدهاند، فراهم کند.
بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه عملکرد این روش در عمل بیندازیم. هنگام شبیه سازی باتری لیتیوم یونی، شبیه ساز باید عواملی مانند انواع مختلف شیمی یون لیتیوم موجود، مانند اکسید لیتیوم - کبالت (LCO)، اکسید لیتیوم - منگنز (LMO) و لیتیوم - فسفات آهن (LFP) را در نظر بگیرد. هر یک از اینها دارای پروفیل های ولتاژ و ویژگی های ایمنی کمی متفاوت است.
برای LCO، که معمولاً در لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده میشود، شبیهساز ولتاژ مدار باز مناسب را تنظیم میکند و مقاومت داخلی را برای مطابقت با طبیعت چگالی پر انرژی این شیمی تنظیم میکند. هنگام شبیه سازی LFP، که در خودروهای الکتریکی به دلیل عمر چرخه طولانی و ایمنی بالا محبوب است، شبیه ساز فلات ولتاژ تخت منحصر به فرد و مقاومت داخلی نسبتا پایین را تکرار می کند.
اکنون، میخواهم تعدادی از شبیهسازهای سلول باتری درجه یک خود را معرفی کنم. ما داریمشبیه ساز باتری مدولار تست N9000 BMS (12CH/24CH/36CH). این پسر بد ماژولار است، به این معنی که می توانید تعداد کانال ها را با توجه به نیازهای آزمایشی خود سفارشی کنید. این بسیار تطبیق پذیر است و به راحتی می تواند ترکیبات شیمیایی مختلف باتری را برای آزمایش جامع BMS شبیه سازی کند.
یکی دیگر از گزینه های عالی استشبیه ساز باتری دوطرفه 8 کاناله N83580 (6V,5V,15V/CH). با 8 کانال و قابلیت های دوطرفه می تواند فرآیندهای شارژ و دشارژ شیمی های مختلف باتری را شبیه سازی کند. چه در حال آزمایش یک بسته باتری کوچک یا یک سیستم بزرگتر باشید، این شبیه ساز شما را تحت پوشش قرار می دهد.
و سپس وجود داردشبیه ساز باتری دو جهته N8361 با دقت بالا (0~20V). همانطور که از نام آن پیداست، دقت بالایی در شبیه سازی رفتار باتری ارائه می دهد. این در هنگام برخورد با مواد شیمیایی مختلف باتری بسیار مهم است، زیرا حتی نادرستی های کوچک می تواند منجر به نتایج آزمایش نادرست شود.
اما شبیه سازی شیمی های مختلف باتری فقط تنظیم ولتاژ و مقاومت نیست. همچنین شامل درک رفتار حرارتی باتری های مختلف است. به عنوان مثال، باتری های لیتیوم یونی می توانند مقدار قابل توجهی گرما در طول شارژ سریع ایجاد کنند که می تواند بر عملکرد و ایمنی آنها تأثیر بگذارد. یک شبیه ساز سلول باتری پیچیده می تواند این رفتار حرارتی را با تنظیم پارامترهای الکتریکی در پاسخ به تغییرات دما شبیه سازی کند.
علاوه بر این، مواد شیمیایی مختلف باتری ویژگیهای پیری متفاوتی دارند. با گذشت زمان، مقاومت داخلی باتری افزایش می یابد و ظرفیت آن کاهش می یابد. یک شبیه ساز خوب سلول باتری نیز می تواند این فرآیند پیری را با تغییر تدریجی پارامترهای الکتریکی برای تقلید از تخریب باتری در طول عمر آن شبیه سازی کند.
در دنیای تست باتری، توانایی شبیهسازی شیمیهای مختلف باتری یک تغییر بازی است. این به تولیدکنندگان اجازه میدهد تا محصولات خود را تحت طیف وسیعی از شرایط بدون نیاز به سرمایهگذاری در چندین نوع باتری واقعی آزمایش کنند. این نه تنها باعث صرفه جویی در هزینه می شود، بلکه روند توسعه را نیز سرعت می بخشد.
بنابراین، اگر در تجارت محصولات مرتبط با باتری، چه BMS، وسایل نقلیه الکتریکی، یا وسایل الکترونیکی قابل حمل هستید، داشتن یک شبیه ساز سلول باتری که می تواند ترکیبات شیمیایی مختلف باتری را شبیه سازی کند، ضروری است. این به شما این اطمینان را می دهد که محصولات شما با انواع مختلف باتری در دنیای واقعی به طور قابل اعتماد کار می کنند.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد شبیه سازهای سلول باتری ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای آزمایشی خاص خود صحبت کنید، در تماس با ما دریغ نکنید. ما اینجا هستیم تا به شما کمک کنیم تا راه حل مناسبی برای نیازهای تست باتری خود پیدا کنید. چه یک استارتاپ کوچک یا یک شرکت بزرگ، ما تخصص و محصولاتی را برای پشتیبانی از فرآیندهای توسعه و آزمایش شما داریم.
در نتیجه، یک شبیه ساز سلول باتری قطعاً می تواند شیمی های مختلف باتری را شبیه سازی کند. با تجهیزات و پیکربندی مناسب، میتوانید ویژگیهای الکتریکی، حرارتی، و کهنهشدن باتریهای مختلف را به دقت تکرار کنید. این دنیایی از امکانات را برای آزمایش باتری و توسعه محصول باز می کند.
مراجع:
- سیستم های مدیریت باتری: طراحی توسط اصول، توسط Johan BGF van den Bossche
- باتریهای لیتیوم - یون: علم و فناوری، توسط یوشیو نیشی، رالف جی. براد و آکیا کوزاوا