Диагностика Аккумуляторов: Взгляд в Будущее и Укрепление Технологий
По мере электрификации мира диагностика аккумуляторов отстает от основных разработок в этой области. Прозрачность производительности должна быть такой же или выше, чем у традиционных энергетических систем, сжигающих ископаемое топливо. Cadex осознает важность диагностики аккумуляторов и разрабатывает технологии экспресс-тестирования, которые оценивают емкость аккумулятора – ведущий показатель его состояния.
Докладчики на конференциях, посвященных аккумуляторам, пропагандировали срок службы аккумулятора как потребительского продукта, который начинается с исследования, затем переходит к производству, полевому внедрению и заканчивается переработкой для получения ценных материалов. Хотя эта бизнес-модель надежна, не хватает одной важной составляющей срока службы аккумулятора — диагностики, которая позволяет полноценно использовать каждый аккумулятор с вызовом замены до его выхода из строя. Представьте себе жизнь без врача, который бы вылечил наши недуги.
Батарейные мониторы
Отслеживай основные показатели аккумуляторов и будь в курсе состояния твоего АКБ
Батарейный монитор Victron BMV-700
Монитор подходит для AGM, GEL, а также литиевых батарей LiFePO4, и измеряет напряжение, ток, потреблённую ёмкость, время до разряда, а также может опционально отображать температуру батареи.
Купить
Батарейный монитор Victron SmartShunt 500A
Это интеллектуальный шунт с функциями полноценного батарейного монитора, который подключается к вашему смартфону или GX-устройству через встроенный Bluetooth или VE.Direct порт.
Купить
Батарейный монитор Victron SmartShunt 500A IP65
Улучшенная версия популярного SmartShunt, разработанная для использования во влажных, пыльных или морских условиях, с полной защитой корпуса по стандарту IP65.
КупитьДостижения в Диагностике и Роль EIS
Заметны достижения в диагностике аккумуляторов, в частности электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS). Хотя исследования в основном проводятся с аккумуляторами, подвергающимися лабораторным нагрузкам, коммерциализация этой технологии позволила бы неподготовленному персоналу сделать производительность аккумуляторов, подлежащих полевому испытанию, видимой для него.
Cadex решил это ограничение с помощью прибора, который создает график Найквиста, смоделированный на основе матрицы для извлечения емкости аккумулятора и других данных. Точность тестов зависит от целостности матрицы, которая состоит из данных о производительности старых аккумуляторов одной модели. Технология способна оценить состояние аккумуляторов (SoH) свинцово-кислотных и литий-ионных систем.
"Быть первым на рынке, кто обеспечил производительность аккумулятора, используя данные EIS, напоминает Томаса Эдисона, который использовал раскаленную нить для коммерциализации лампочки. Когда лампочка Эдисона осветила мир в 1879 году, ученые прогнозируют, что будущее диагностики аккумуляторов заключается в EIS. Полный потенциал этой технологии еще не полностью исследован; многое зависит от целостности матрицы."
Рисунок 1: Томас Эдисон с лампочкой в 1879 году
Многомодельный EIS под названием Spectro™ имеет несколько патентов. С почти 10 000 тестерами аккумуляторов Spectro, эксплуатируемыми на сегодняшний день, эти устройства являются неинвазивными, компактными, экономически эффективными и простыми в использовании. Время тестирования составляет примерно 30 секунд, а для больших аккумуляторов емкостью до 300 Ач, требующих очень низких частот, — дольше.
Пирамида Диагностики Аккумулятора
Со временем появилось несколько методов тестирования аккумуляторов, которые изображены на рисунке 2. Низкие показатели в Пирамиде диагностики аккумуляторов отражают более старый и более базовый подход, в то время как более высокие показатели включают определенную форму обучения на основе использования.
⚙️ Испытание нагрузкой
Это проверенный метод проверки мощности, такой как запуск двигателя, но само по себе испытание нагрузкой не может оценить емкость. Без знания емкости непрерывная способность к запуску двигателя не гарантирована.
⚡ Динамический отклик
Оценивает состояние аккумулятора (SoH) путем восстановления напряжения после применения импульса нагрузки. Аналогией является наблюдение за сердцебиением после физических нагрузок, которое быстро нормализуется у здорового человека.
🧠 Машинное обучение
Рассчитывает емкость аккумулятора, отслеживая токи заряда и разряда в кулонах. Шина управления системой (SMBus) обслуживает портативные устройства, электромобили и системы накопления энергии.
🔬 Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS)
Берет электрохимические данные батареи и сравнивает результаты с матрицей. Прилагаются усилия, чтобы предложить матрицы для различных моделей батарей онлайн для глобального использования.
Рисунок 2: Пирамида диагностики аккумуляторов содержит перечень распространенных технологий быстрого тестирования аккумуляторов с применением и преимуществами.
Укрепление Самого Слабого Звена
Диагностика полезна для всех применений аккумуляторов. Сервисный персонал знает о самом слабом звене и говорит: «Половина всех поломок вызвана аккумулятором». Сервисные центры относятся к этому с особой осторожностью и выпускают устройство в эксплуатацию только после проверки аккумулятора. Представьте себе паспортного офицера, который проверяет ваши документы во время путешествия.
Тестирование аккумуляторов с помощью EIS также позволяет контролировать установленные и забытые аккумуляторы. Cloud Analytics отслеживает минимальный операционный резерв энергии (MORE) – функцию, которую EIS предлагает с оценкой емкости. Таким образом, замена аккумулятора осуществляется с помощью MORE, когда вышедший из строя аккумулятор больше не может обеспечить необходимый операционный резерв энергии. Представьте себе EIS как технологию, которая делает аккумуляторы прозрачными.
