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April 28, 2022
जब बात आती है तो बहुत सारे विद्युत, यांत्रिक और रासायनिक विचार होते हैंएक कस्टम बैटरी पैक विकसित करना.सेल केमिस्ट्री पर निर्णय लेने के अलावा, एक ग्राहक को यह भी पता होना चाहिए कि एप्लिकेशन से संबंधित विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में बैटरी पैक कैसा प्रदर्शन कर सकता है।वे बैटरी की शेल्फ लाइफ, चार्ज/डिस्चार्ज दर और बैटरी पैक के उपयोग में आने वाले संभावित खतरों के बारे में जानना चाहते हैं।
बैटरी पैक का परीक्षण करना विकास और उत्पादन प्रक्रिया में एक आवश्यक कदम बन जाता है।यह ग्राहक को यह समझने की अनुमति देता है कि बैटरी कैसे काम करेगी और पूर्ण उत्पादन शुरू होने से पहले किसी भी मुद्दे को संबोधित करने से पहले बदलाव करने की अनुमति देती है।
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विद्युत और यांत्रिक पहलू डिस्चार्ज और चार्ज दर का पता लगाकर बैटरी पैक की सेल क्षमता पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।एक अन्य विचार में शामिल है कि कैसेबैटरी पैक में कॉन्फ़िगर की गई हैं, जैसे समानांतर या श्रृंखला में, और प्रत्येक सेल को पैक में आंतरिक रूप से कैसे जोड़ा जाएगा।अन्य बातों पर विचार करना होगा जब बिजली के कनेक्शन के साथ-साथ बैटरी पैक का तापमान बनाया जाएगाबैटरी रसायन शास्त्र, करंट का विद्युत प्रतिरोध, आवेश की स्थिति (SoC), सेल तापमान और अन्य कारकों के बीच स्वास्थ्य की स्थिति (SoH)।
लिथियम-आधारित बैटरी के लिए, aबैटरी प्रबंधन प्रणाली(बीएमएस) को बैटरी पैक में शामिल किया जाना चाहिए।यह प्रणाली यह सुनिश्चित करने के लिए बैटरी कोशिकाओं का प्रबंधन करती है कि वे परिभाषित मापदंडों के भीतर काम करते हैं।यदि कोशिकाओं को किसी प्रकार की विफलता, खराबी या अति ताप का अनुभव होता है, तो बीएमएस सिस्टम बैटरी कोशिकाओं में करंट को काटने के लिए सक्रिय हो जाता है।
बैटरी पैक, कौन से परीक्षण किए जाएंगे, और अन्य कारकों के आधार पर कई अलग-अलग प्रकार के परीक्षण जुड़नार का उपयोग किया जाता है।तीन सामान्य प्रकार के परीक्षक मैनुअल, इलेक्ट्रॉनिक और स्वचालित हैं।
एक कस्टम बैटरी पैक परीक्षण स्थिरता का उदाहरण।
मैनुअल परीक्षक:पीढ़ियों से मैनुअल परीक्षकों का उपयोग किया जाता रहा है।जबकि इलेक्ट्रॉनिक और स्वचालित परीक्षक आमतौर पर प्रयोगशालाओं में पाए जाते हैं, मैनुअल परीक्षक आज भी कभी-कभी उपयोग किए जाते हैं।दो परीक्षण सेटअप - भौतिक प्रतिरोधी और एक डीसी स्रोत - का उपयोग किया जाता है।भौतिक अवरोधक का उपयोग बैटरी को डिस्चार्ज करने के लिए किया जाता है क्योंकि डीसी स्रोत बैटरी को चार्ज करता है।इस प्रकार का परीक्षण जटिल और समय लेने वाला हो सकता है क्योंकि अतिरिक्त वायरिंग और उपकरण (जैसे डीएमएमएस और रिले) का उपयोग अलग-अलग भारों के बीच स्विच करने के साथ-साथ माप लेने के लिए किया जाना चाहिए।
इलेक्ट्रॉनिक परीक्षक:एप्लिकेशन की जरूरतों के लिए परीक्षण मापदंडों को और अधिक संरेखित करने और बैटरी पैक मापदंडों का मूल्यांकन करने के लिए इंजीनियर अक्सर अनुकूलित इलेक्ट्रॉनिक परीक्षकों का निर्माण करते हैं।इलेक्ट्रॉनिक परीक्षकों में एक इलेक्ट्रॉनिक डीसी लोड और एक इलेक्ट्रॉनिक डीसी स्रोत का एक सिस्टम में एक सेटअप होता है।मापन परीक्षण पैरामीटर लोड और स्रोत में प्रोग्राम किए जाते हैं।इन परीक्षकों के लिए अभी भी अलग उपकरण की आवश्यकता है, जैसे DMM, सुरक्षा रिले, DAQ, और ट्रांसड्यूसर।जबकि बेहतर अंतर्निहित माप और स्वचालन हैं, फिर भी यह एक जटिल प्रक्रिया हो सकती है जिसमें समय लगता है।
स्वचालित परीक्षक:स्वचालित परीक्षक इलेक्ट्रॉनिक परीक्षकों के हिस्से लेते हैं और उन्हें अंतर्निहित माप और स्वचालित उपकरणों के साथ जोड़ते हैं।एक एकल सेटअप में एक इलेक्ट्रॉनिक डीसी लोड और एक इलेक्ट्रॉनिक डीसी स्रोत होता है।फिर प्रोग्राम करने योग्य क्षमताओं को परीक्षक में रखा जाता है।स्वचालित परीक्षकों को बैटरी पैक और एप्लिकेशन के लिए कस्टम-निर्मित किया जा सकता है या एक व्यावसायिक ऑफ-द-शेल्फ उत्पाद हो सकता है।यदि एक ऑफ-द-शेल्फ मॉडल प्राप्त कर रहे हैं, तो परीक्षक निर्माता के आधार पर कुछ सीमित एकीकरण और ऐड-ऑन सुविधाएं हो सकती हैं।
परीक्षण जुड़नार यह परीक्षण करने के लिए विकसित किए जाते हैं कि बैटरी पैक एक नियंत्रित, नकली प्रक्रिया में कैसे काम करते हैं।यह परीक्षण विद्युत प्रणालियों के साथ-साथ अंशांकन के आगे प्रोग्रामिंग की अनुमति देता है।ध्यान रखें कि परीक्षण केवल एक बार विकास और उत्पादन चरणों के दौरान नहीं होता है, बल्कि अलग-अलग अंतराल पर होता है जब सेल से जुड़े होने से पहले और पैक के लगभग इकट्ठे होने के बाद विद्युत सर्किटरी का परीक्षण किया जाता है (अंतिम पंक्ति परीक्षण)। बैटरी पैक परीक्षण के प्रकार हो सकते हैं निम्नलिखित शामिल करें:
चार्ज और डिस्चार्ज टेस्टिंग में चार्ज का मूल्यांकन करने के लिए या बैटरी पैक में ऊर्जा को बाहर निकालने के लिए लोड बनाने के लिए बैटरी में जगह देने के लिए एक टेक्स्ट फिक्स्चर होना शामिल है।इस प्रकार के टेक्स्ट फिक्स्चर का उपयोग करने से इंजीनियर को बैटरी की क्षमता या अलग-अलग दरों पर डिस्चार्ज के दौरान तापमान कैसे बढ़ता है, इसकी जांच करने की अनुमति मिलती है।
निर्वहन का मूल्यांकन करने के लिए, परीक्षण स्थिरता कैथोड और एनोड के बीच जुड़ा हुआ है।जैसे ही धनायन और इलेक्ट्रॉनिक्स एनोड से कैथोड की ओर बढ़ते हैं, ऊर्जा निकलती है।चार्ज का मूल्यांकन करने के लिए, परीक्षक बैटरी कोशिकाओं में करंट को बल देता है क्योंकि इलेक्ट्रॉन कैथोड से एनोड की ओर बढ़ते हैं।
सर्किटरी का परीक्षण करते समय आमतौर पर एक बार किया जाता हैमुद्रित सर्किट बोर्डपूरा हो गया है, जब पैक को इकट्ठा किया जाता है तो बीएमएस सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर परीक्षण किया जाता है।बैटरी पैक को साइकिल किया जाता है जबकि इंजीनियर मूल्यांकन करता है कि बीएमएस सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर कोशिकाओं के साथ कैसे काम करता है।तापमान, करंट, वोल्टेज, SoC और ऊर्जा सहित कई पहलुओं के लिए माप किए जाते हैं।यह परीक्षण सुनिश्चित करता है कि बीएमएस सुरक्षा प्रक्रियाओं के लिए और बैटरी पैक की क्षमता की गणना करने के लिए काम कर रहा है।
कस्टम उत्पादन परीक्षण जुड़नार प्राप्त करते समय, बैटरी पैक के आकार, इलेक्ट्रॉनिक्स और बीएमएस की जटिलता और पैक पर किए जाने वाले माप के प्रकार के आधार पर परीक्षण स्थिरता के लिए समयरेखा प्रत्येक ग्राहक के लिए अद्वितीय होगी।
बैटरी पैक, सेल क्षमता और एप्लिकेशन की बिजली की जरूरतों के संबंध में आवश्यक दस्तावेज प्राप्त करने के बाद परीक्षक विकास शुरू हो जाना चाहिए।चूंकि इन परीक्षकों का उपयोग पैक के जीवनचक्र के विभिन्न चरणों के माध्यम से किया जाता है, इसलिए जब बैटरी पैक प्रत्येक उत्पादन चरण के माध्यम से आगे बढ़ता है तो इसे इकट्ठा और तैयार किया जाना चाहिए।फिर माप आर एंड डी, उत्पादन, और संभावित डिपो मरम्मत के दौरान शुरू हो सकता है।
वांछित और आवश्यक परीक्षणों की संख्या भी समयरेखा को आकार और बदल देगी।यदि परीक्षण के दौरान कोई समस्या आती है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए कि आवश्यक संशोधन सफल हैं या यदि अतिरिक्त परिवर्तन किए जाने चाहिए, बैटरी पैक को द्वितीयक परीक्षण प्रक्रियाओं से गुजरना होगा।
ग्राहकों को बैटरी परीक्षकों को एक आवश्यक प्रक्रिया के रूप में देखना चाहिए जो दीर्घकालिक लागत बचत प्रदान करती है।जबकि इसके लिए उपकरणों में बड़े प्रारंभिक निवेश की आवश्यकता होती है और माप डेटा प्राप्त करने और विश्लेषण करने के साथ अतिरिक्त लागत की आवश्यकता होती है, एक बैटरी पैक परीक्षक यह सुनिश्चित करता है कि उच्च गुणवत्ता वाले पैक उत्पादन लाइन को छोड़ रहे हैं जो विफलता के न्यूनतम जोखिम के साथ इच्छित अनुप्रयोग में काम करेंगे।निर्माता के साथ काम करने से ग्राहकों को इन परीक्षकों के विकास और उत्पादन के साथ-साथ परीक्षण के लिए समयरेखा को समझने में मदद मिल सकती है जो उत्पादन अनुसूची में कारक होगी।
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