1, Test di base dei cluster di batterie
Ispezione dell'aspetto:Un cluster di batterie è solitamente composto da più moduli batteria e da una scatola ad alta tensione. Poiché il corrispondente controllo estetico è stato completato a livello del modulo batteria, il controllo estetico del gruppo batteria si concentra principalmente sulla scatola ad alta tensione. Le principali preoccupazioni durante l'ispezione includono: se il guscio è intatto o deformato, se i contrassegni dei poli positivo e negativo sono chiari e corretti, se il cablaggio è intatto o esposto e se è legato e fissato secondo il manuale operativo
Ispezione del cablaggio:A causa delle caratteristiche strutturali dei gruppi batteria, sono necessarie più linee elettriche e cablaggi di comunicazione per collegare la scatola ad alta tensione e i moduli batteria, nonché tra i moduli batteria. Il cablaggio è complesso e soggetto a collegamenti allentati. Pertanto è necessario effettuare un'ispezione del cablaggio della scatola ad alta tensione. È necessario determinare se il cablaggio è qualificato controllando se il numero di fili del cablaggio preassemblato è coerente con la definizione del terminale fisico del cablaggio e se il cablaggio è solido.
Ispezione dell'installazione e del fissaggio:La scatola ad alta tensione contiene vari componenti, tra cui relè, fusibili, resistori di precarica, schede del sistema di gestione della batteria e altre parti chiave. I componenti chiave allentati possono causare un grande accumulo di calore durante la carica e lo scaricamento, che può facilmente causare incidenti di sicurezza. L'installazione di componenti errati può causare danni ai componenti correlati e persino portare a gravi conseguenze. Pertanto è necessario ispezionare l'installazione dei componenti all'interno della scatola ad alta tensione.
Lo scopo principale dell'ispezione dell'installazione dei dispositivi è verificare se tutti i dispositivi sono installati correttamente e in modo affidabile. Tra questi, il contattore, essendo uno dei componenti chiave, deve concentrarsi sulla verifica se la sua direzione è coerente con i requisiti del manuale operativo.
2, test prestazionali di base
Prova di accensione:Dopo l'assemblaggio, la scatola ad alta tensione deve essere sottoposta a un test di accensione, che prevede l'alimentazione della scatola ad alta tensione, la chiusura dell'interruttore di alimentazione e il controllo dello stato della spia di controllo principale sulla scatola ad alta tensione. Quando la spia di controllo principale è costantemente accesa, indica che la scatola ad alta tensione può funzionare normalmente.
Rilevamento del numero di versione del software e dell'hardware BMS:Durante il processo di progettazione e sviluppo dei sistemi di batterie per l'accumulo di energia, vengono solitamente apportate più modifiche alla versione del software e dell'hardware e ciascuna modifica si riflette nel file di archivio del progetto. Pertanto, in un progetto potrebbero essere presenti più numeri di versione software e hardware. Per non confondere le versioni software e hardware, è necessario leggere e registrare i numeri di versione del software e dell'hardware di controllo principale durante il test, ovvero utilizzare il computer superiore per leggere e registrare i numeri di versione del controllo principale software e hardware. I criteri di giudizio per il superamento del test dovranno essere coerenti con i numeri di versione dei principali software e hardware di controllo e con i file di archivio del progetto
3, rilevamento del sistema BMS
Oltre al controllo dei numeri di versione del software e dell'hardware BMS, esistono anche differenze significative nei parametri di configurazione del BMS, nelle maschere della batteria e nelle maschere della temperatura per lo stesso progetto. Una volta che si verificano errori o discrepanze nei parametri, il sistema della batteria non funzionerà correttamente. Pertanto, è necessario eseguire il test del sistema BMS su ciascuna scatola ad alta tensione.
A condizione di collegare il sistema di gestione della batteria e l'unità di monitoraggio della batteria per la comunicazione, verificare se il computer superiore legge correttamente i parametri di configurazione BMS, la maschera della batteria, la maschera della temperatura e se sono segnalati eventuali guasti del sistema. I criteri per superare il test sono comunicazione normale, parametri e maschere di configurazione corretti e nessuna informazione di errore visualizzata sul computer superiore.
4, test di isolamento del controllo principale
A causa delle caratteristiche di alta energia e alta tensione dei sistemi di batterie di accumulo di energia, i problemi di isolamento durante il funzionamento possono comportare un rischio di incendio ed esplosione, compromettendo seriamente la sicurezza del sistema e del personale. Pertanto, è fondamentale monitorare continuamente la resistenza di isolamento del sistema di accumulatori di energia durante il suo funzionamento. È inoltre necessario testare la funzione di rilevamento dell'isolamento del BMS per verificarne il normale funzionamento.
L'oggetto di prova per il rilevamento dell'isolamento del controllo principale è la scatola ad alta tensione. Di solito, il controllo principale è collegato all'alimentazione a bassa tensione e viene registrato il valore della resistenza di isolamento visualizzato sul computer superiore. Lo standard per superare il test del valore di resistenza di isolamento dovrebbe essere un valore di resistenza di isolamento maggiore del valore specificato.
5, test di funzionalità del relè
Essendo uno dei componenti chiave dei sistemi di batterie di accumulo di energia, i relè possono influenzare l'attivazione e la disattivazione dell'intero circuito di alimentazione del sistema di batterie di accumulo di energia. Una scatola ad alta tensione di un gruppo batterie solitamente dispone di più relè e l'accensione/spegnimento del circuito di alimentazione del sistema è coordinato e controllato da più relè. In caso di malfunzionamento di un relè nella scatola ad alta tensione, il sistema della batteria non funzionerà correttamente. Pertanto, il test funzionale del relè è essenziale.
Il test del funzionamento dei relè solitamente segue una determinata logica per chiudere o disconnettere i relè nella scatola ad alta tensione. I relè testati solitamente includono: relè principale positivo, relè principale negativo, relè di precarica e relè ventola. Misurare lo stato on/off di ciascun relè o il valore della tensione sul terminale di uscita nella scatola ad alta tensione con un multimetro e verificare se la relazione corrispondente tra i relè superiori controllati dal computer e lo stato fisico è coerente. Va notato che per il relè della ventola è anche necessario verificare se la ventola funziona correttamente e se la direzione del flusso della ventola soddisfa i requisiti di progettazione.
6, rilevamento della tensione totale
In circostanze normali, i sistemi di batterie di accumulo di energia hanno la funzione di rilevamento della tensione totale, che può essere divisa in due forme: una è quella di raccogliere la tensione totale del circuito di alimentazione della batteria attraverso sensori di acquisizione della tensione, noti come raccolta della tensione totale Ubat; Un altro metodo consiste nel raccogliere la tensione delle singole celle e combinarla con i parametri di configurazione del sistema batteria per accumulare la tensione totale di tutte le celle della batteria, denominata somma della tensione totale cumulativa.
Il rilevamento della tensione totale è principalmente finalizzato al rilevamento della tensione totale cumulativa. Leggendo e registrando il valore di tensione totale cumulativo del gruppo batteria visualizzato sul computer superiore, si determina ulteriormente se i parametri di configurazione della batteria sono corretti. Se la tensione totale cumulativa rientra in un intervallo ragionevole, indica che il valore della tensione totale cumulativa soddisfa lo standard.
7, rilevamento dell'errore di tensione totale
Sia la tensione totale raccolta che la tensione totale accumulata menzionate sopra causeranno errori nella tensione totale a causa dell'errore di precisione del sensore del sistema batteria. Tra questi, la tensione totale raccolta è influenzata principalmente dalla precisione del sensore di raccolta dell'alta tensione nel circuito di alimentazione della scatola ad alta tensione e la tensione totale accumulata sarà influenzata dalla precisione della raccolta della tensione individuale sulla batteria scheda dell'unità di monitoraggio. Per confiPer verificare il vero errore dei due tipi di tensione totale sopra indicati, è necessario eseguire il rilevamento dell'errore di tensione totale.
Misurare la tensione tra gli elettrodi positivo e negativo del gruppo batteria utilizzando un multimetro ad alta precisione per ottenere la tensione misurata totale. Confrontare la tensione totale misurata ottenuta dal multimetro ad alta precisione con la tensione totale raccolta e la tensione totale cumulativa. Se entrambi i valori AW sono inferiori al valore specificato, il rilevamento dell'errore di tensione totale viene ritenuto qualificato.
8, Rilevamento della tensione della cella statica
Dopo un periodo di conservazione prolungato, l'autoscarica delle celle della batteria causerà una lenta diminuzione della tensione della batteria. A seconda dell'impatto dell'autoscarica sulle batterie, l'autoscarica può essere divisa in due categorie: una è l'autoscarica in cui la perdita di capacità può essere compensata in modo reversibile; Un tipo è l'autoscarica in cui la perdita di capacità non può essere compensata in modo reversibile.
È necessario rilevare la tensione statica della cella durante il test del sistema batteria. Utilizzare il computer superiore per leggere i valori massimo e minimo Umax e Umin della tensione di tutte le celle della batteria nel gruppo batterie. In condizioni normali (tensione iniziale della cella), il valore di WUmin ^ UmaxW+△ "(tensione iniziale della cella) è generalmente intorno a 0.01V.
9, rilevamento della differenza di pressione statica
L'incoerenza delle celle di una batteria in un sistema di batterie influisce notevolmente sulle sue prestazioni. Si riflette principalmente in termini di capacità, tensione, resistenza interna, velocità di autoscarica, ecc. Per test e verifiche, il metodo più intuitivo ed efficace è valutare l'incoerenza della batteria attraverso la tensione della cella della batteria. Pertanto, il rilevamento della differenza di tensione statica delle batterie è molto importante.
Il metodo di rilevamento della differenza di tensione statica per le batterie consiste nel leggere la differenza △ £/tra i valori di tensione massimo e minimo di tutte le celle della batteria nel sistema batteria attraverso il computer superiore. In generale, diversi tipi di batterie al litio hanno standard di differenza di tensione diversi e i requisiti di differenza di tensione per le batterie al litio ferro fosfato nel periodo di plateau della tensione sono più rigorosi di quelli per le batterie ternarie.
10, rilevamento della temperatura del monomero statico
Dopo la produzione e l'assemblaggio dei gruppi batteria, al fine di garantire la normale funzione di rilevamento del sistema di gestione della batteria e garantire che la temperatura della batteria rientri in un intervallo di temperatura ragionevole, è necessario eseguire il rilevamento statico della temperatura delle singole celle sul gruppo batteria. Questo elemento di rilevamento utilizza solitamente la temperatura della singola cella rilevata come indicatore tecnico e i criteri di giudizio sono relativamente ampi. In combinazione con la temperatura ambiente della batteria, è sufficiente garantire che la temperatura della batteria sia vicina alla temperatura ambiente.
11, rilevamento della differenza di temperatura statica
Un cluster di batterie è composto da più celle di batterie collegate in serie e in parallelo. A causa della struttura del gruppo batterie e di alcuni fattori ambientali, potrebbero esserci differenze di temperatura relativamente piccole tra le singole celle della batteria nel gruppo. Quando la differenza di temperatura nel gruppo batteria è elevata, si ritiene che vi siano celle della batteria anomale o una configurazione errata dei parametri del sistema batteria. Pertanto, in base al rilevamento statico della temperatura individuale, il rilevamento statico della differenza di temperatura è necessario per garantire che la temperatura della batteria e la configurazione dei parametri del sistema batteria siano normali.
12, rilevamento della precisione corrente
Il rilevamento della corrente è una delle funzioni di base dei sistemi di gestione delle batterie e la precisione del rilevamento della corrente ha un impatto estremamente importante sulla stima del SOC. Esistono molti fattori che influiscono sul SOC, tra cui principalmente la precisione di misurazione della corrente grezza, la temperatura ambiente, il decadimento della durata della batteria e la velocità di carica e scarica della batteria. Nei sistemi di accumulo dell'energia, a causa del ruolo dei sistemi di gestione termica, l'ambiente operativo è relativamente stabile. In questo caso si tratta semplicemente dell'integrazione della corrente, senza alcun cambiamento nella velocità di carica e scarica della batteria o nella temperatura ambientale. L'accuratezza del SOC testato è l'accuratezza del campionamento della corrente. Pertanto, nel processo di test e verifica, il rilevamento della precisione della corrente è molto importante.
In circostanze normali, per caricare e scaricare gruppi di batterie con correnti diverse vengono utilizzate apparecchiature di carica e scarica del sistema batteria ad alta precisione. L'intervallo di corrente selezionato dovrebbe includere la corrente massima di carica e scarica continua progettata dal sistema. I dati raccolti dal sensore vengono confrontati con i dati delle apparecchiature di carica e scarica e la deviazione corrente viene utilizzata come indicatore tecnico per valutare l'accuratezza attuale del sistema di gestione della batteria.
13, test DCR
Per le singole celle della batteria, la resistenza interna della batteria comprende la resistenza ohmica e la resistenza di polarizzazione. In condizioni di temperatura costante, la resistenza ohmica rimane relativamente stabile, mentre la resistenza di polarizzazione varia in base ai fattori che influenzano la polarizzazione.
I fattori che influenzano la resistenza interna delle batterie al litio si dividono in fattori esterni e fattori interni alla batteria. I fattori esterni includono principalmente la temperatura e la corrente; La temperatura ambientale è un importante fattore che influenza varie resistenze. Poiché la temperatura influisce sull’attività dei materiali elettrochimici nelle batterie al litio, influisce anche sulla velocità delle reazioni elettrochimiche e sul movimento degli ioni. L'entità della corrente è direttamente correlata alla resistenza di polarizzazione e maggiore è la corrente, maggiore è la resistenza di polarizzazione. Inoltre, anche l'effetto termico della corrente ha un impatto significativo sull'attività dei materiali elettrochimici.
Per la resistenza interna CC dei sistemi di batterie, oltre alla resistenza interna delle celle della batteria stessa, dovrebbe includere anche la resistenza di connessione dei dispositivi nel circuito di alimentazione. Per caricare e scaricare i sistemi di batterie viene solitamente utilizzata una corrente elevata a breve termine e la resistenza CC del sistema di batterie viene calcolata calcolando il rapporto tra la differenza di tensione e la corrente.
14, prova di differenza di pressione dinamica
Il valore della tensione durante il processo di carica e scarica di una batteria riflette in modo completo gli stati termodinamici e dinamici della batteria. Viene influenzato non solo dalle condizioni di processo dei vari processi nel processo di produzione della batteria, ma anche dalla corrente, dalla temperatura, dal tempo e da fattori accidentali durante il processo di carica e scarica della batteria. Pertanto i valori di tensione di ciascuna batteria nel pacco batteria non possono essere esattamente gli stessi, il che porta alla formazione di differenze di tensione dinamiche.
A temperatura ambiente, caricare A con corrente costante (min), scaricare A con corrente costante (min) e registrare la differenza di pressione dinamica massima AW durante i processi di carica e scarica. Utilizzo della differenza di pressione durante il processo di carica e scarica come indicatore tecnico per valutare il test della differenza di pressione dinamica. In circostanze normali, per mantenere lo stesso stato di carica della batteria prima e dopo il test, è necessario LxR=Lx% per mantenere la capacità di carica e scarica simmetrica, dove L è il valore minore tra la corrente di carica continua massima progettata dal sistema e la massima corrente di carica continua consentita dalla batteria alla temperatura dell'ambiente di prova; 4 è il valore minore tra la corrente di scarica continua massima progettata per il sistema e la corrente di scarica continua massima consentita dalla batteria alla temperatura dell'ambiente di prova.
15, Aumento della temperatura della cella e differenza di temperaturaprova di erenza
La batteria genera calore a causa di cambiamenti elettrochimici nella sua struttura interna durante l'uso, con conseguente aumento della temperatura della batteria. A causa delle differenze nella resistenza interna e nella capacità delle batterie, nonché delle differenze nella posizione e nella capacità di dissipazione del calore delle singole celle nel gruppo batterie, l'aumento di temperatura delle celle nel gruppo batterie durante i test di carica e scarica può variare, con conseguente differenze di temperatura. Inoltre, quando una cella della batteria nel gruppo batteria presenta un problema con le saldature o con collegamenti allentati nel circuito di alimentazione, il problema può essere rilevato e localizzato tramite carica e scarica a breve termine. Pertanto, durante il test della differenza di pressione dinamica, è necessario registrare l'aumento di temperatura T e la differenza di temperatura AT delle celle della batteria visualizzati sul computer superiore durante il processo di carica e scarica. Utilizzo dell'aumento di temperatura T e della differenza di temperatura come indicatori tecnici per valutare l'aumento di temperatura e il test della differenza di temperatura delle celle della batteria.
16, Test di capacità/energia di carica e scarica iniziale
La capacità/energia di carica e scarica iniziale di una batteria è uno dei requisiti prestazionali di base per un cluster di batterie, come mostrato nella Figura 9-13. Eseguendo una carica e una scarica a potenza costante sul gruppo batterie, è possibile ottenere la capacità e l'energia del gruppo batterie. Tra questi, la capacità (C) della batteria si riferisce alla quantità di carica che può trattenere o rilasciare e l'unità di capacità è l'amperora (Ah), abbreviato in amperora. lAh si riferisce alla capacità di una corrente di 1A se energizzato per 1 ora. L'energia (E) di una batteria rappresenta la quantità di lavoro che può svolgere, misurata in wattora (Wh o kWh).
A livello di cluster di batterie, l’unità di misura più comune è il kilowattora (kWh), dove IkWh rappresenta l’energia consumata da un elettrodomestico con potenza pari a IkW, con un valore energetico di circa 3,6 MJ. IkWh di elettricità equivale a 1 kWh di elettricità