Діагностика Акумуляторів: Погляд у Майбутнє та Зміцнення Технологій
У міру електрифікації світу діагностика акумуляторів відстає від основних розробок у цій галузі. Прозорість продуктивності має бути такою ж або вищою, ніж у традиційних енергетичних системах, що спалюють викопне паливо. Cadex усвідомлює важливість діагностики акумуляторів і розробляє технології експрес-тестування, які оцінюють ємність акумулятора – провідний показник його стану.
Доповідачі на конференціях, присвячених акумуляторам, пропагували термін служби акумулятора як споживчого продукту, який починається з дослідження, потім переходить до виробництва, польового впровадження та закінчується переробкою для отримання цінних матеріалів. Хоча ця бізнес-модель є надійною, бракує однієї важливої складової терміну служби акумулятора — діагностики, яка дозволяє повноцінно використовувати кожен акумулятор із викликом заміни до його виходу з ладу. Уявіть собі життя без лікаря, який би вилікував наші недуги.
Досягнення в Діагностиці та Роль EIS
Помітні досягнення в діагностиці акумуляторів, зокрема електрохімічна імпедансна спектроскопія (EIS). Хоча дослідження здебільшого проводяться з акумуляторами, що піддаються лабораторним навантаженням, комерціалізація цієї технології, яка б дозволила непідготовленому персоналу зробити продуктивність акумуляторів, що підлягають польовому випробуванню, видимою для нього.
Батарейні монітори
Відстежуй основні показники акумуляторів та будь у курсі стану твого акб
Батарейний монітор Victron BMV-700
Монітор підходить для AGM, GEL, а також літієвих батарей LiFePO4, і вимірює напругу, струм, спожиту ємність, час до розрядження, а також може опціонально відображати температуру батареї.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A
Це інтелектуальний шунт з функціями повноцінного батарейного монітору, який підключається до вашого смартфона або GX-пристрою через вбудований Bluetooth або VE.Direct порт.
Купити
Батарейний монітор Victron SmartShunt 500A IP65
Вдосконалена версія популярного SmartShunt, розроблена для використання у вологих, пилових або морських умовах, з повним захистом корпусу за стандартом IP65
КупитиCadex вирішив це обмеження за допомогою приладу, який створює графік Найквіста, змодельований на основі матриці для вилучення ємності акумулятора та інших даних. Точність тестів залежить від цілісності матриці, яка складається з даних про продуктивність старих акумуляторів однієї моделі. Технологія здатна оцінити стан акумуляторів (SoH) свинцево-кислотних та літій-іонних систем.
"Бути першим на ринку, хто забезпечив продуктивність акумулятора, використовуючи дані EIS, нагадує Томаса Едісона, який використав розжарену нитку для комерціалізації лампочки. Коли лампочка Едісона освітила світ у 1879 році, вчені прогнозують, що майбутнє діагностики акумуляторів полягає в EIS. Повний потенціал цієї технології ще не повністю досліджений; багато що залежить від цілісності матриці."
Рисунок 1: Томас Едісон з лампочкою у 1879 році
Багатомодельний EIS під назвою Spectro™ має кілька патентів. З майже 10 000 тестерами акумуляторів Spectro, що експлуатуються на сьогодні, ці пристрої є неінвазивними, компактними, економічно ефективними та простими у використанні. Час тестування становить приблизно 30 секунд, а для великих акумуляторів ємністю до 300 Аг, що потребують дуже низьких частот, — довше.
Піраміда Діагностики Акумулятора
З часом з'явилося кілька методів тестування акумуляторів, які зображені на рисунку 2. Низькі показники в Піраміді діагностики акумуляторів відображають старіший та більш базовий підхід, тоді як вищі показники включають певну форму навчання з використання.
⚙️ Випробування навантаженням
Це перевірений метод перевірки потужності, такий як запуск двигуна, але саме по собі випробування навантаженням не може оцінити ємність. Без знання ємності безперервна здатність до запуску двигуна не гарантована.
⚡ Динамічний відгук
Оцінює стан акумулятора (SoH) шляхом відновлення напруги після застосування імпульсу навантаження. Аналогією є спостереження за серцебиттям після фізичних навантажень, яке швидко нормалізується у здорової людини.
🧠 Машинне навчання
Розраховує ємність акумулятора, відстежуючи струми заряду та розряду в кулонах. Шина керування системою (SMBus) обслуговує портативні пристрої, електромобілі та системи накопичення енергії.
🔬 Електрохімічна імпедансна спектроскопія (EIS)
Бере електрохімічні дані батареї та порівнює результати з матрицею. Докладаються зусилля, щоб запропонувати матриці для різних моделей батарей онлайн для глобального використання.
Рисунок 2: Піраміда діагностики акумуляторів містить перелік поширених технологій швидкого тестування акумуляторів із застосуванням та перевагами.
Зміцнення Найслабшої Ланки
Діагностика корисна для всіх застосувань акумуляторів. Сервісний персонал знає про найслабшу ланку та каже: «Половина всіх поломок спричинена акумулятором». Сервісні центри ставляться до цього з особливою обережністю та випускають пристрій до експлуатації лише після перевірки акумулятора. Уявіть собі паспортного офіцера, який перевіряє ваші документи під час подорожі.
Тестування акумуляторів за допомогою EIS також дозволяє контролювати встановлені та забуті акумулятори. Cloud Analytics відстежує мінімальний операційний резерв енергії (MORE) – функцію, яку EIS пропонує з оцінкою ємності. Таким чином, заміна акумулятора здійснюється за допомогою MORE, коли акумулятор, що вийшов з ладу, більше не може забезпечити необхідний операційний резерв енергії. Уявіть собі EIS як технологію, яка робить акумулятори прозорими.
