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张工聊测量 | 电池可拆卸性的测试与分析

2022-03-23 14:53:04·  来源：HBM测试与测量  
　
我们每天都在慢慢接近可持续发展的绿色能源能源时代，电动化汽车和飞机正在迅速发展。减少二氧化碳排放的“可持续解决方案”，正在推动高容量/大功率电池或氢基燃料电池的发展。新的测试和测量也同样如此，包括新的安全概念、新的测试环境、新型传感器和测量技术以及数据分析改进等。
张工说
我们每天都在慢慢接近可持续发展的绿色能源能源时代，电动化汽车和飞机正在迅速发展。减少二氧化碳排放的“可持续解决方案”，正在推动高容量/大功率电池或氢基燃料电池的发展。新的测试和测量也同样如此，包括新的安全概念、新的测试环境、新型传感器和测量技术以及数据分析改进等。
今天就和大家聊一聊电池可拆卸性的测试与分析。
01、新传动系统技术，新的测试要求
作为测试和测量、声音和振动以及环境测试专家，面向可持续的绿色交通，创新储能和新能源汽车验证方面，HBK在很早就开始了创新之旅。现代车辆中的高压（HV）电池产生的高压，以及电化学过程核心锂元素，都需要大量的试验来验证安全性。在测试范围内，HBK测试解决方案包括以下方面：
  • - 电压、电流性能和效率分析
  • - 电池应变、压力和载荷的机械耐久性分析
  • - 温度、流量和压力的热耐久性分析
内燃机的测试通常包括多达300个温度测量点以及高动态扭矩、转速和压力测量。现在测量技术正在向传动系统的储能方向发展。

02、为什么要进行测量和数据分析？
在当今的电气化动力总成解决方案中，高压（HV）电池的热分析包括模拟和物理测试，包括：
  • - 电池长期可靠性测试，重点是放电/充电周期（慢、快）、自放电。包括单个电池张力和温度测量，以及整体功率分析等
  • - 功率、效率、反向负载反馈的Dyno测试
  • - 结合气候室温上下循环，在振动筛上运行特定的机械负载
  • - 误用和冲击试验（过载、短路、过热、机械应力、缺陷）
  • - 道路载荷数据采集（RLDA），移动车辆试验（夏季/高温、冬季/低温）瞬态试验。
电池是现代电动汽车中最大、最重的部件。其整体轻量化、结构耐久性和整个寿命周期预估是车辆验证的关键参数。HBK可为其提供无缝测量链，不仅可用于测量和物理结构耐久性测试，还可进行结构耐久性虚拟测试和寿命估算。

* 燃料电池：HBK电池测试和测量解决方案主要用于燃料电池电动汽车（FCEV），旨在测量燃料电池堆、重整器（换热器、催化剂）和泵等系统组件，以及用于动能回收的储能电池。

03、电池热管理
如前所述，随着新的发展，也出现了新的挑战。锂离子电池在极端温度下性能不佳，导致热管理系统的复杂性，包括辅助聚合体和空气冷却路径等。因此，广泛的测试，特别是热验证，在这其中至关重要。
测试电池的长期可靠性涵盖了多种学科：机械和电气，包括计算布线和电子器件，固件寿命等。一个测试包括充电和放电循环（慢或快）和自放电等。由于电池往往是电气化动力总成的核心，因此提高电池的性能和使用寿命是迫切而重要的。主要的需求包括操作安全、可持续生产和成本等。在寿命方面的期望值从最低10年、45万公里或充电5小时左右等。此外，电池的重复使用和第二次使用寿命也是一个重要的话题。
04、高压电池的热分析
利用计算流体力学（CFD）模型进行的计算机热模拟是优化系统设计的重要步骤。然而，真实的物理测试仍然是必需的，因为仿真并没有考虑所有的架构、集成方面或参数。
在气候室监测电池性能的同时，可收集重要的数据。在这个环境和性能测试应用中，可以发现极端温度的影响。何种冷却系统能达到客户的使用和性能目标。负载测试可覆盖所有集成状况，从部件测试到整个传动系统，在开始生产和系列化之前，对整个系统和热管理进行优化。
05、长期从事热测试的专家

多年以来，HBK一直为热验证测量链开发和提供必要的组件。这些解决方案由电气、光纤或混合测量链组成。内燃机测试已经产生一个事实：动力产生热量。随着移动性的电气化和即将到来的热测试方法的需要，HBK从一个新的角度审视了现有的工艺并对其进行了改进。
HBK储能热测试系统包括测量电压、电流、温度、湿度、冷却流量、压力等参数，并与电池管理系统连接。对功率、效率、热点监测可视化并进行计算分析。HBK可为您提供一站式热、机械和电气分析解决方案。
HBK电池测试解决方案的优点：
  • - HBK解决方案的目标之一是确保最大的安全性和灵活性
  • - HBK符合EN61010电气安全标准，所有输入均通过VDE认证
  • - 可扩展和灵活的多物理量数据采集系统，可用于不同的测试领域：电，热，机械等
  • - 所有通道电隔离，可在高达1500伏高电势下进行安全测量
  • - 抗电磁干扰
  • - 强大的开放式软件，从开箱即用到实时集成
  • - 在PC机上数据分析与采集，并可并行实时集成到试验台上
  • - 测试台、实验室和移动数据采集和测试由一个单一的解决方案提供，可根据您的需要进行扩展

您还可以通过如下方式联系我们，了解更多产品与应用详情：
邮箱：hbmchina@hbm.com.cn
网址：www.hbm.com
电话：400-900-3165（周一至周五9:00-18:00）
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