ДВУНАПРАВЛЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ DC ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой источников питания постоянного тока, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДВУНАПРАВЛЕННЫХ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ

ВВЕДЕНИЕ

В современном быстро меняющемся мире потребность в создании более быстрых и мобильных механических устройств неуклонно растет. Одним из основных методов достижения этого является замена традиционных газовых или подключаемых устройств на аккумуляторные батареи. В результате батареи стали меньше и эффективнее. Чтобы идти в ногу со скоростью развития технологий, оборудование, используемое для тестирования передовых технологий, также должно быть передовым, гибким и отзывчивым. По этим причинам серия двунаправленных программируемых источников питания постоянного тока PSB от EA Elektro-Automatik идеально подходит для расширенного тестирования батарей. Двунаправленный источник питания PSB может плавно переключаться между подачей питания для зарядки батареи и управлением разрядкой батареи. Указав только правильное оборудование, ниже будут предоставлены некоторые основные рекомендации и соображения о том, как создать надежную систему тестирования батарей, чтобы гарантировать безопасность и надлежащее функционирование всего испытательного оборудования и тестируемых батарей.

КРИТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Факт остается фактом: можно протестировать аккумулятор с помощью простого источника постоянного тока и нескольких кабелей, но риск повреждения вас, источника питания или аккумулятора будет довольно высок. Разумный и ответственный способ протестировать аккумулятор с помощью источника постоянного тока — иметь надлежащее оборудование для мониторинга и безопасности, чтобы значительно снизить риск возникновения проблем. Надлежащее оборудование для создания полностью функционального испытательного стенда для аккумуляторов можно разделить на 3 основные категории: управление, мониторинг и безопасность. По сути, вам нужно иметь план, способ проверить, что все работает правильно, и резервную копию на случай непредвиденного поведения.

КОНТРОЛЬ

Как и подразумевает категория, мы должны сначала иметь возможность полностью контролировать испытания аккумуляторов, которые будут проводиться. Для этого нам придется контролировать следующие переменные тока заряда/разряда, напряжения и мощности. Полное решение для достижения этого — программируемый источник питания постоянного тока в паре с программируемой нагрузкой постоянного тока. Еще более идеальным было бы иметь обе эти функции в одном устройстве, таком как серия Elektro-Automatik PSB. PSB является двунаправленным, то есть он может поставлять (обеспечивать) или поглощать (поглощать) ток и регенерировать этот ток в локальную электросеть с эффективностью до 95%. Все верно, функция электронной нагрузки является регенеративной, что делает это очень экологичным решением помимо минимизации пространства для испытательного оборудования и инвестиций. PSB имеет те же элементы управления и функции традиционного программируемого источника питания постоянного тока или электронной нагрузки постоянного тока, чтобы легко контролировать напряжение заряда/разряда, ток и мощность, поступающие в аккумулятор и от него.

Вторым и очень важным компонентом системы заряда/разряда аккумулятора является способ управления физическим подключением PSB к аккумулятору. Это важно по нескольким причинам: чтобы избежать искр при подключении аккумулятора и возможности быстрого отключения от аккумулятора в целях безопасности. Контактор, реле или переключатель являются типичными вариантами для этой функции. Если вы выбираете соединение контакторного типа, мы рекомендуем использовать герметичный контактор постоянного тока. Они имеют герметичные контакторы, окруженные инертным газом, который позволяет пользователю открывать или закрывать контактор под нагрузкой. Если традиционный контактор закрывается или открывается под нагрузкой, возникающая дуга обычно сваривает контакты. Поэтому, чтобы избежать замены вашего контактора после каждого испытания, убедитесь, что выбранный вами контактор рассчитан на постоянное напряжение и ток, которые вы планируете иметь во время испытания. 

МОНИТОРИНГ

Следующая категория критического оборудования удовлетворяет потребность в мониторинге батареи и оборудования во время тестирования, чтобы убедиться, что все работает правильно. Переменные, которые необходимо измерить, это: полярность батареи, температура батареи, напряжение и ток в/из батареи. Из них полярность батареи является самой важной переменной с самого начала. Если батарея подключена напрямую к входным клеммам PSB, устройство может быть мгновенно повреждено. Вот почему проверка полярности так важна. Система тестирования батареи должна иметь возможность проверять полярность подключенной батареи и предотвращать подключение к PSB, если полярность обратная. Позже, в разделе о безопасности, мы обсудим реле отключения или контактор между батареей и PSB. На рисунке 1 показаны проверка полярности размещения и защитный контактор. Для включения защитного контактора проверка полярности должна подать сигнал о правильности полярности.

Это гарантирует, что оператор не сможет подключить аккумулятор к PSB, если полярность не будет правильной.

Также следует контролировать температуру аккумулятора, чтобы убедиться, что аккумулятор работает правильно и не нагревается из-за какой-либо проблемы.

Производитель аккумулятора сможет предоставить безопасные и небезопасные диапазоны температур аккумулятора, которые можно использовать для установки сигналов тревоги температуры аккумулятора в вашей системе тестирования аккумулятора. Как и температура аккумулятора, ток заряда аккумулятора и напряжение необходимо внимательно отслеживать, чтобы обеспечить правильную работу во время всех тестов. Оба параметра можно легко контролировать с PSB, где вы также можете запрограммировать предельные и избыточные защиты, чтобы гарантировать, что блок питания будет контролировать эти значения для нормальных диапазонов и немедленно отключать выход блока питания, если какая-либо переменная выйдет из-под контроля. 

БЕЗОПАСНОСТЬ

В то время как все контролируемые переменные способствуют безопасному тестированию батареи с использованием двунаправленного программируемого источника питания постоянного тока, есть один компонент, который имеет важное значение для безопасности оператора и оборудования. Этот компонент — контактор постоянного тока или реле, которое может изолировать батарею от остальной части испытательной системы. Это реле с самого начала теста действует как привратник от батареи к источнику питания. Использование проверки полярности для включения контактора гарантирует, что батарея не повредит источник питания из-за скачка отрицательного напряжения. Вторая важная функция реле или контактора — отключение батареи от PSB в случае возникновения проблемы, например, перегрева тестируемой батареи. Функции защиты для PSB могут отправлять сигнал на размыкание контактора примерно через 10 мкс, чтобы гарантировать, что PSB и батарея защищены друг от друга.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Последним важным соображением для системы тестирования аккумуляторов с использованием двунаправленного источника питания постоянного тока PSB является процесс подключения аккумулятора к источнику питания. Чтобы сделать это правильно, вам необходимо проверить полярность подключения аккумулятора и сопоставить напряжение PSB с напряжением на клеммах аккумулятора. На рисунках 2 и 3 показаны эти две конфигурации с пометкой «искры при подключении». Если разница в потенциале напряжения превышает 1–200 мВ, при подключении аккумулятора к PSB возникнет искра. Аккумуляторы хотят разрядиться во что-то, и когда они подключены к PSB, они разрядятся в PSB, который заряжает входные конденсаторы. Этот быстрый всплеск энергии приводит к искрению и может повредить клеммы аккумулятора. Это также может повредить контакты контактора или реле, подключенного между PSB и аккумулятором. Аналогично, когда аккумулятор подключен с обратной полярностью, вы получите искры при подключении аккумулятора. Кроме того, PSB, скорее всего, будет поврежден, так как он не может защитить себя от отрицательного напряжения на своих выходных клеммах. 

Заключение

Самое важное, что нужно помнить, — это спланировать процедуру тестирования и настройки, прежде чем пытаться использовать программируемый источник постоянного тока для тестирования аккумуляторов. Упрощенный подход может подойти некоторым, но большинству потребуется защитить свой тестируемый аккумулятор, источник постоянного тока и, конечно, оператора. Планирование с учетом 3 элементов: управления, мониторинга и безопасности даст вам наилучшие шансы на разработку полного и безопасного решения для тестирования аккумуляторов. Использование EA PSB еще больше упростит систему, поскольку позволит заряжать и разряжать от одного устройства, избегая необходимости перемещать аккумулятор или использовать несколько реле для переключения между источником питания и нагрузкой, идущей к аккумулятору.

Магазин Gtest® - официальный поставщик источников (блоков) питания постоянного тока в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/bloky-pitaniya