Доклад об интегрированном развитии технологий испытаний батарей и технологии двунаправленных преобразователей переменного тока и постоянного тока

История разработки технологии тестирования батареи
Технология тестирования батареи прошла три основных этапа разработки: ручное тестирование, автоматическое тестирование и интеллектуальное тестирование. Каждый этап представляет собой значительный скачок в технологии и методологии.
Технологическая эволюция от ручного до интеллектуального
Раннее тестирование батареи в основном основывалось на ручной работе, а техники должны были вручную записывать и анализировать данные. Характеристики этой стадии:
Процесс тестирования сильно зависит от ручной работы и мониторинга
Эффективность сбора и анализа данных низкая
Результаты испытаний подвержены человеческим факторам
Трудно провести долгосрочные или крупномасштабные тесты

С разработкой компьютерных технологий, тестирование аккумулятора вступило в стадию автоматизации (с 1990 -х годов до 2010 -х годов). Основные характеристики этого периода включают:
Представьте систему управления компьютером для достижения автоматизации процесса тестирования
Разработать выделенное оборудование для тестирования аккумуляторов и программное обеспечение
Установить стандартизированные методы и процедуры тестирования
Точность и повторяемость теста были улучшены
Прогресс на этом этапе значительно повысил эффективность тестирования батареи, обеспечивая сильную поддержку для быстрой разработки технологии батареи. Автоматизированная тестовая система способна выполнять сложные тесты заряда и цикла разрядки и автоматически регистрировать и анализировать данные [8].
В настоящее время технология тестирования аккумулятора вступила в интеллектуальную стадию (с 2020 -х годов до настоящего времени), и ее основные функции:
Примените технологии искусственного интеллекта и больших данных для прогнозирования производительности батареи и оценить срок службы батареи
Разработка технологии неразрушающего тестирования и технологии микронано-тестирования для повышения точности тестирования
Достичь тесной интеграции тестирования с проектированием аккумуляторов, производства, утилизации и других ссылок
• Подчеркнуть полное тестирование жизненного цикла [8]
На этом этапе алгоритмы машинного обучения широко применяются в прогнозировании срока службы батареи. Исследования показывают, что традиционные алгоритмы машинного обучения работают исключительно хорошо при работе с ограниченными данными. Например, случайные регрессоры леса могут достичь средней абсолютной процентной ошибки не менее 9,8% [4].
Сравнение эффективности, точности и стоимости на трех этапах
Методы тестирования батареи на разных этапах имеют значительные различия с точки зрения эффективности, точности и стоимости:

AC/DC Бинальный конвертер: инновации в технологии тестирования
В последние годы применение двунаправленных преобразователей AC/DC в тестировании батареи представляет собой важный технологический прорыв. Эта технология может достичь:
• Процесс зарядки: преобразовать питание переменного тока в питание постоянного тока, чтобы зарядить батарею
• Процесс разгрузки: преобразовать электрическую энергию аккумулятора постоянного тока в электрическую энергию переменного тока
• Восстановление энергии: подайте энергию, генерируемую разгрузкой обратно в сетку Power для повышения эффективности использования энергии

В традиционных системах тестирования батареи энергия разряда обычно рассеивается по мере тепла, а эффективность системы составляет 0%. Используя двунаправленный преобразователь AC-DC, рассеиваемая энергия может быть возвращена в систему, достигая утилизации энергии зарядки аккумуляторов и значительного повышения эффективности системы [24].
Перспективы рынка и тенденции развития
Двунаправленные преобразователи AC/DC имеют широкие перспективы развития на рынке тестирования батареи и, как ожидается, сохранят стабильный рост с 2025 по 2031 год.

Технология тестирования батареи будет развиваться в следующих направлениях в будущем:
Уровень интеллекта и автоматизации технологии тестирования постоянно улучшается
2. Технология тестирования развивается в направлении высокой точности, высокой эффективности и низкой стоимости
3. Технология тестирования тесно интегрирована с процессом производства батареи для достижения мониторинга и контроля качества в реальном времени в процессе производства
4. Разработайте новые технологии тестирования аккумуляторов для удовлетворения потребностей в разработке новых типов батарей, таких как твердотельные батареи и литий-сальфурские батареи [8]
Благодаря непрерывному инновациям технологии батареи, методы тестирования также будут продолжать развиваться, от простых тестирования пропускной способности и тестирования на разрядки до сложного теплового управления и оценки безопасности, обеспечивая сильную поддержку для здорового развития батареи.

Последний прогресс в технологии тестирования батареи
В 2024 году технология тестирования батареи показывает тенденцию развития интеллекта, эффективности и стандартизации, а несколько инновационных технологий изменяют область тестирования аккумуляторов.
Применение искусственного интеллекта и машинного обучения
Был достигнут значительный прогресс в применении технологии искусственного интеллекта в тестировании батареи. Алгоритмы машинного обучения работают исключительно хорошо в прогнозировании срока службы цикла батареи, особенно в Random Forest Curresder, который может достичь средней абсолютной процентной ошибки не менее 9,8%. Эти алгоритмы могут эффективно понять тенденции набора данных и обеспечить надежную основу для оценки производительности аккумулятора [4].

Прогресс в области электрохимического анализа спектроскопии
В 2024 году применение технологии анализа электрохимической импедансной спектроскопии (EIS) в тестировании батареи будет более распространенным. Эта технология, измеряя внутреннее сопротивление батареи, может оценивать такие параметры, как эффективность зарядки и сброса и генерация тепла батареи, обеспечивая важную основу для оценки производительности батареи [8].
Технологические инновации AC/DC ДИСТЕКТИЧЕСКИЙ ПЕРЕДАЧИ
Применение двунаправленных преобразователей AC/DC в области тестирования батареи является важным технологическим прорывом в 2024 году. Эта технология может достичь двунаправленного потока энергии в процессе тестирования батареи, что значительно повысит эффективность использования энергии системы тестирования.

В традиционных системах тестирования батареи энергия разряда обычно рассеивается по мере тепла, а эффективность системы составляет 0%. Используя двунаправленный преобразователь AC-DC, рассеиваемая энергия может быть возвращена в систему, достигая утилизации энергии зарядки батареи. Эксперименты показывают, что преобразователь, принимающий эту технологию, имеет эффективность до 92,9% при входе 300 Вт (для зарядки батареи) и 93,6% на выходе 1500 Вт (поддержка шины) [21].
Улучшение стандартизированных методов тестирования
В 2024 году стандартная система тестирования батареи будет более полной, а международные стандарты будут постепенно соответствовать внутренним. Основные стандарты включают серию IEC62660, серии ISO12405 и GB/T31484-2015 и т. Д.

Прорывы в технологии батареи для новых энергетических транспортных средств
В 2024 году были сделаны основные прорывы в технологии батареи для новых энергетических транспортных средств, особенно с точки зрения плотности энергии, скорости зарядки и срока службы цикла. Плотность энергии батарей значительно увеличилась. Например, плотность энергии батареи Tesla 4680 достигла 300WH/кг, а батарея Qilin Catl достигла 304WS/кг. Скорость зарядки также достигла качественного скачка. Технология высоковольтной платформы 800 В позволяет зарядной мощности достигать 500 кВт, значительно сокращая время зарядки [11].
Рынок формирования и тестирования аккумулятора растет
Размер глобального рынка для формирования батареи и тестирования электромобилей в 2023 году составил приблизительно 1341,2 млн. Долларов США в 2023 году. По прогнозам, он будет расти с совокупным годовым показателем в 17,5% в течение следующих шести лет и достигнет 5 865,8 млн. Долларов США к 2030 году. Рост рынка в основном обусловлен увеличением спроса на функции быстрого зарядки, чтобы сократить время зарядки и усиливаемость.

В заключение, в 2024 году технология тестирования батареи покажет тенденцию развития интеллекта, эффективности и стандартизации. Применение технологии двунаправленного преобразователя AC/DC, внедрение алгоритмов искусственного интеллекта и улучшение стандартной системы совместно способствовало быстрому разработке технологии тестирования аккумуляторов, обеспечивая сильную поддержку для здоровой разработки батарейной промышленности.
Сравнение технологий тестирования батареи стандартных систем дома и за рубежом
Стандарты испытаний батареи являются важной гарантией для обеспечения производительности, безопасности и надежности аккумулятора. Благодаря быстрому развитию глобальных рынков электромобилей и хранения энергии стандартные системы тестирования аккумуляторов в домашних условиях и за рубежом также постоянно улучшаются. В этой статье будут анализироваться различия между стандартными системами технологий тестирования внутренних и иностранных батарей.
Международная стандартная система тестирования батареи
Международные стандарты тестирования батареи в основном разработаны Международной электротехнической комиссией (МЭК), Международной организацией по стандартизации (ISO), лабораториями андеррайтеров (UL), Обществом автомобильных инженеров (SAE) и соответствующими институтами в Европейском союзе [13].
Стандарты для литий-ионных батарей, выпущенных IEC, в основном включают в себя IEC62660-1: 2010 «Литий-ионные батареи для электромобилей для электрических дорожных транспортных средств-Часть 1: Испытание на производительность» и IEC62660-2: 2010 «Литий-ионные батареи питания для электрических дорожных автомобилей-Часть 2: тестирование религиозности и злоупотребления». Эти стандарты в основном нацелены на тесты производительности и безопасность отдельных батарейных ячеек [13].
Стандарты, разработанные ISO, включают серию ISO12405, которая разделена на три части: ISO12405-1 для мощных батарей, ISO12405-2 для высокоэнергетических батарей и ISO12405-3 для требований к производительности безопасности. Цель состоит в том, чтобы предоставить производителям транспортных средств дополнительные тестовые элементы и методы [13].
Стандарт UL2580 Соединенных Штатов в основном оценивает надежность злоупотребления аккумуляторами и способность защищать персонал, когда злоупотребляет причинение вреда. Стандартная система SAE более завершена, включая SAEJ2464 для испытаний на злоупотребление аккумуляторами, SAEJ2929 для стандартов безопасности батареи и SAEJ2380 для испытаний на вибрации аккумулятора и т. Д. [13]

Стандартная система тестирования батареи китайского батареи
Стандартная система тестирования батареи в Китае началась относительно поздно, но быстро развивалась. В 2001 году Комитет по стандартизации автомобилей выпустил первый руководящий технический документ Китая для тестирования литий-ионных батарей на электромобилях, GB/Z18333.1: 2011 «Литий-ионные батареи для электрических дорожных транспортных средств» [13].
В 2006 году Министерство промышленности и информационных технологий выпустило QC/T743 «литий-ионные батареи для электромобилей», который был пересмотрен в 2012 году. Эти ранние стандарты были в основном нацелены на уровне мономера и модуля и имели относительно узкую область применения [13].
В 2015 году администрация стандартизации Китайской Народной Республики обнародовало серию стандартов. Включая GB/T31484-2015 «Требования к сроку службы цикла и методы испытаний для энергетических аккумуляторов для электромобилей», GB/T31485-2015 «требования безопасности и методы испытаний для электромобилей для электромобилей», GB/T31486-2015 «Требования к электрическим характеристикам и методы тестирования для мощных батарей для электромобилей» и GB/T31 467 серии.
Основные различия между внутренними и зарубежными стандартными системами
1. Полнота стандартной системы: Международная стандартная система является более полной, охватывая все аспекты батарей, в то время как китайская стандартная система, хотя и быстро развивается, все еще постоянно улучшается [14].
2. Фокус методов испытаний: международные стандарты уделяют больше внимания тестированию батарей и надежности, таких как стандарты UL и SAE; Китайский стандарт, с другой стороны, уделяет больше внимания пробы и велосипедные тесты батарей [13].
3. Стандартная частота обновления: международные стандарты часто обновляются для адаптации к быстро развивающейся технологии батареи. Обновление китайских стандартов является относительно медленным, но скорость обновления ускорилась в последние годы [14].
4. Стротельность условий испытаний: в некоторых тестовых пунктах условия испытаний китайских стандартов могут быть более строгими для адаптации к специальным климату и дорожным условиям в Китае [13].
5. Степень интернационализации стандартов: Китай активно продвигает интернационализацию стандартов тестирования батареи, облегчает согласование внутренних стандартов с международными, и повышение международной конкурентоспособности китайских аккумуляторных продуктов [14].
Благодаря непрерывной разработке технологии батареи и расширении сценариев применения, стандартная система тестирования батареи также будет постоянно улучшаться. Различия между внутренними и иностранными стандартами будут постепенно узкими, совместно продвигая здоровое развитие глобальной индустрии аккумуляторов.

Применение двунаправленного преобразователя AC/DC при тестировании батареи
Двунаправленные преобразователи AC/DC имеют широкие перспективы применения в области тестирования аккумуляторов, а их двунаправленные характеристики потока энергии принесли революционные изменения в тестировании батареи.
Система тестирования аккумулятора типа энергии
В традиционных системах тестирования аккумуляторов энергия во время разряда аккумулятора обычно рассеивается по мере нагрева, а эффективность системы составляет 0%. Тестовая система с использованием двунаправленного преобразователя переменного тока/постоянного тока может достичь переработки энергии:
• Стадия зарядки: преобразовать питание сетки переменного тока в питание постоянного тока, чтобы зарядить батарею
• Стадия разгрузки: преобразование мощности постоянного тока аккумулятора обратно в мощность переменного тока и подайте ее обратно в сетку Power
Скорость рекуперации энергии составляет более 90%, что значительно снижает потребление энергии для тестирования [21].
Эта система тестирования типа энергии особенно подходит для процесса тестирования крупномасштабных производственных линий аккумулятора и может значительно снизить эксплуатационные расходы.
Испытание на срок службы батареи
Двунаправленные преобразователи переменного тока/постоянного тока играют важную роль в тестах срока службы батареи:
Достичь точно контролируемые циклы заряда и разрядки для моделирования фактических сценариев использования
Поддержите высокий контроль тока и напряжения, чтобы обеспечить согласованность в условиях испытаний
• Он может выполнять сложные кривые заряда и разрядки, чтобы оценить производительность батареи в различных условиях труда [8]

Тест системы резервного копирования батареи (BBU)
Двунаправленный преобразователь переменного тока/постоянного тока может использоваться в качестве интерфейса системы резервного копирования батареи для тестирования и проверки:
Имитировать сценарии сбоя сетки питания, чтобы проверить способность аккумулятора поддерживать функции оборудования
Следите за падением напряжения аккумулятора во время разряда и убедитесь, что интерфейс интерфейса преобразования мощности поддерживать напряжение шины
Реализуйте функции зарядки батареи и интерфейса шины в одном устройстве, чтобы получить преимущества затрат и размера [21]
Тестирование аккумулятора электромобилей
В области тестирования аккумуляторов электромобилей двунаправленные преобразователи переменного тока/постоянного тока имеют уникальные преимущества:
Имитировать условия зарядки и сброса транспортных средств, включая быструю зарядку и сценарии медленной зарядки
• Проверьте производительность батареи под высоковольтной платформой 800 В. Например, зарядная сила Zeekr 007 может достигать 500 кВт под высоковольтной платформой 800 В [11]
Оценить производительность батареи при различных условиях температуры и нагрузки
Платформа высокоэффективного тестирования
Недавно разработанная двунаправленная тестовая платформа преобразователя AC/DC имеет значительные преимущества эффективности:
При зарядке аккумулятор эффективность может достигать 92,9%(300 Вт).
Эффективность достигает 93,6%(1500 Вт) при поддержке шины.
Более высокие уровни мощности могут быть легко достигнуты с помощью реконфигурации или параллельного соединения [21].

Тест системы хранения энергии
При тестировании систем хранения энергии трехпортный двунаправленный преобразователь переменного тока/постоянного тока обеспечивает гибкое решение для тестирования:
Он предоставляет три интерфейса: порт постоянного тока, порт ввода постоянного тока и порт переменного тока
Поддержите ситуацию, когда напряжение аккумулятора ниже, чем пиковая амплитуда напряжения переменного тока
• Провести двунаправленные тесты обмена энергией между системами хранения энергии и энергосистемами [6]
Применение двунаправленной технологии преобразователя переменного тока/постоянного тока не только повышает эффективность и точность тестирования батареи, но также снижает стоимость тестирования, обеспечивая сильную поддержку для быстрой разработки технологии батареи. Благодаря непрерывному инновациям технологии аккумуляторов, применение двунаправленных преобразователей AC/DC в области тестирования аккумуляторов станет более распространенным.
Преимущества двунаправленной системы тестирования аккумулятора AC/DC преобразования
Технология двунаправленного преобразователя привела к революционным изменениям в области тестирования батареи, значительно повысив эффективность и производительность системы тестирования с помощью инновационных методов управления энергопотреблением. В этой статье проводится углубленный анализ основных преимуществ этой технологии и ее влияния на отрасль тестирования батареи.
Восстановление энергии и повышение эффективности системы
Основной дефект традиционной системы тестирования батареи заключается в низкой скорости использования энергии. Во время процесса испытаний на разряде энергия, выделяемая аккумулятором, обычно преобразуется в рассеивание тепла, а эффективность использования энергии системы близка к нулю. Тестовая система, принятая двунаправленные преобразователи, полностью изменила эту ситуацию:
• Утилизация энергии: энергия, генерируемая сбором аккумулятора
• Значительно сокращение потребления энергии: скорость рекуперации энергии может достигать более 90%, что значительно снижает потребление энергии в процессе тестирования
• Уменьшите требования к рассеянию тепла: минимизируйте генерацию тепла и упростите конструкцию системы охлаждения
Этот высокоэффективный подход к управлению энергопотреблением особенно подходит для крупномасштабных производственных линий аккумулятора, что может значительно снизить эксплуатационные расходы и выбросы углерода в процессе тестирования.
Качественное изменение в точности теста и возможностях управления
Технология двунаправленного преобразователя принесла беспрецедентную точность и возможности управления для тестирования батареи:
• Высокий контроль тока тока: достичь точное регулирование точного тока на уровне миллиампер для удовлетворения требований тестирования различных батарей.
• Возможность динамического отклика: быстро настраивать параметры зарядки и разгрузки для моделирования изменений нагрузки в фактических сценариях использования
• Сложное моделирование рабочих условий: способный выполнять несколько кривых заряда и разгрузки для оценки производительности батареи в разных сценариях применения
Эти преимущества делают результаты теста более надежными и обеспечивают прочную основу для оценки производительности батареи и контроля качества.

Многофункциональная интеграция и эффективность пространства
Современные двунаправленные системы тестирования преобразователя достигли многофункциональной интеграции, что принесло значительные преимущества пространства и затрат:
• Интеграция функций: достичь функций зарядки и сброса аккумулятора в одном устройстве, чтобы уменьшить количество устройств
• Модульная конструкция: уровни мощности могут быть легко расширены за счет параллельного соединения или реконфигурации, повышая гибкость системы
• Уменьшенная площадь: интегрированный дизайн уменьшает требования к пространству системы тестирования и оптимизирует расположение лабораторий или производственных линий
Возможность адаптироваться к новым технологиям аккумуляторов
С быстрой разработкой технологии батареи, тестовая система должна иметь возможность адаптироваться к новым типам батарей:
• Поддержка высоковольтных платформ: адаптироваться к требованиям к тестированию высоковольтных аккумуляторных платформ 800 В и соответствуют требованиям разработки технологии быстрого зарядки для новых энергетических транспортных средств
• Широкий диапазон напряжения: поддерживает различные тесты батареи от низкого напряжения до высокого напряжения, адаптируясь к разработке различных технологий батареи
• Программируемость: адаптироваться к требованиям к тестированию новых типов батарей с помощью обновлений программного обеспечения для продления срока службы испытательного оборудования
Стандартизированные тесты соответствуют международным стандартам
Система тестирования двунаправленного преобразователя помогает достичь стандартизации тестирования батареи:
• Соответствие международным стандартам: поддерживает методы тестирования, предусмотренные в международных стандартах, таких как серия IEC62660 и серия ISO12405
• Проверка консистенции: убедитесь, что результаты испытаний батарей из разных партий и разных производителей сопоставимы
• Содействие международному сотрудничеству: облегчить согласование стандартов внутренних испытаний аккумуляторов с международными стандартами для повышения международной конкурентоспособности китайских аккумуляторных продуктов.

Анализ затрат и выгод
Экономические преимущества системы тестирования двунаправленных конвертеров в основном отражаются в следующих аспектах: