Machine de vieillissement de charge et décharge de batterie XW-100V100A6CH

Présentation du produit

Le XW-100V100A6CH est une machine de vieillissement de charge et décharge de batterie à 6 canaux conçue pour les tests de packs de batteries au lithium dans des applications telles que les outils électriques, les systèmes de stockage d'énergie solaire, les scooters auto-équilibrés, les vélos électriques, les motos électriques et le stockage d'énergie domestique. Chacun des six canaux fonctionne indépendamment, prenant en charge les configurations de sortie parallèle pour s'adapter à divers flux de travail de test au sein d'une seule armoire d'équipement mesurant 920*690*847 mm (L*P*H).

Ce système intègre des tests de charge et décharge cycliques, la vérification des fonctions de la batterie et la surveillance des données de charge/décharge en temps réel sur une plateforme unifiée. Une architecture de contrôle à trois niveaux — ordinateur hôte, ordinateur intermédiaire et ACDC bidirectionnel avec DCDC isolé LLC — gère le fonctionnement de l'équipement, le traitement des données et le flux d'énergie. L'ordinateur intermédiaire exécute les calculs de capacité de la batterie et de l'état de charge (SOC), tandis que l'ordinateur hôte fournit l'interface homme-machine principale pour le lancement des tests, la surveillance et l'exportation des données.

L'équipement fonctionne à partir d'une alimentation AC 380V triphasée à cinq fils à 50Hz, avec une puissance nominale maximale de 60KW par armoire. L'étage de puissance utilise une conversion ACDC bidirectionnelle avec modulation vectorielle spatiale et contrôle numérique, atteignant un facteur de puissance supérieur à 0,99 à charge nominale et une distorsion harmonique totale (THD) inférieure à 3%. Pendant les cycles de décharge, l'énergie est réinjectée dans le réseau via le chemin de puissance bidirectionnel, avec une efficacité de rétroaction du bus de 93%.

Caractéristiques du produit

• Fonctionnement indépendant à 6 canaux : Chaque canal fonctionne comme une unité de test indépendante avec un module DCDC dédié, prenant en charge les tests simultanés de six packs de batteries sous des paramètres de charge et de décharge configurés individuellement. Les canaux prennent également en charge la sortie parallèle pour des exigences de courant plus élevées.
• Capacité de test 100V / 100A : La plage de mesure de tension couvre 10–100V, adaptée aux packs de batteries de 3S et plus. La plage de courant s'étend de 0,1A à 100A pour la charge et la décharge, avec un courant de coupure CV aussi bas que 50mA pour une détection précise de fin de charge.
• Échantillonnage Kelvin à quatre fils : La mesure de tension et de courant de haute précision utilise une topologie d'échantillonnage à quatre fils, maintenant une stabilité de mesure à long terme et minimisant l'influence de la résistance des fils sur la précision des données.
• Conception de rétroaction d'énergie bidirectionnelle : L'architecture bidirectionnelle ACDC + DCDC isolé LLC permet de renvoyer l'énergie de décharge au réseau AC au lieu de la dissiper sous forme de chaleur. L'efficacité de la rétroaction du bus DC atteint 93%, et l'efficacité de la charge du système mesure 88%.
• Transition CC/CV transparente : La régulation PID avancée dans les modules DCDC assure une commutation en douceur entre les modes courant constant et tension constante sans pics de tension ou de courant, évitant ainsi la surchauffe de la batterie et les dommages aux languettes d'électrode lors des transitions de mode.
• Suite complète de fonctions de test : Le système prend en charge les tests de durée de vie cyclique, les tests de capacité, l'analyse des caractéristiques de charge/décharge, l'évaluation de la rétention de charge, la mesure de l'efficacité et les tests de surcharge/taux de surcharge au sein d'une seule plateforme.
• Capacité de programme de 10 000 cycles : Les programmes de test peuvent être configurés pour jusqu'à 10 000 cycles de charge/décharge, prenant en charge les protocoles de vieillissement et d'évaluation de la durée de vie de la batterie de longue durée sans intervention manuelle.
• Intégration code-barres et traçabilité : Le logiciel prend en charge la saisie des codes-barres des batteries et maintient la traçabilité des données de test historiques, permettant la corrélation entre les packs de batteries individuels et leurs enregistrements de test complets sur les lots de production.
• Conversion d'énergie interne à double canal : Le système peut transférer de l'énergie entre deux canaux en interne, optimisant la consommation d'énergie lors des opérations de charge et de décharge simultanées sur différents packs de batteries.
• Exportation de données multi-formats : Les résultats des tests peuvent être exportés aux formats Excel et graphiques. Les courbes disponibles incluent la tension en fonction du temps, le courant en fonction du temps, la capacité en fonction du temps, les tendances de déclin de capacité et les graphiques de durée de vie cyclique. Les chemins de stockage des données et les noms de fichiers sont configurables par l'utilisateur.
• Communication LAN : La connectivité LAN basée sur TCP/IP permet l'intégration avec l'infrastructure réseau de l'usine pour la surveillance à distance et la gestion centralisée des données.
• Système de refroidissement par air forcé : L'armoire utilise un refroidissement par air forcé pour maintenir des températures de fonctionnement internes stables, prenant en charge un fonctionnement continu dans des conditions ambiantes allant de -10°C à 45°C.

Principe de fonctionnement

Le XW-100V100A6CH fonctionne grâce à une architecture de contrôle et de conversion de puissance à trois niveaux. Au niveau supérieur, le logiciel de l'ordinateur hôte sert d'interface principale d'interaction homme-machine, gérant les commandes de l'équipement telles que démarrer, arrêter, mettre en pause et continuer. Les données de vieillissement de la batterie sont collectées, traitées et archivées par l'ordinateur hôte, qui génère également les sorties de résultats de test requises, y compris les calculs de capacité, les métriques d'efficacité et les courbes de dégradation de la durée de vie.

L'ordinateur intermédiaire fonctionne comme la couche de gestion de contrôle centrale, exécutant des tâches de calcul, y compris la détermination de la capacité de la batterie et l'estimation de l'état de charge (SOC). Cette couche intermédiaire coordonne le flux de données entre l'interface hôte et le matériel de conversion de puissance, assurant un fonctionnement synchronisé sur les six canaux.

La conversion de puissance utilise une topologie à deux étages. Le premier étage se compose d'un convertisseur ACDC bidirectionnel avec DCDC isolé LLC, qui, pendant la charge, puise de l'énergie du réseau AC triphasé, la conditionne via le DCDC bidirectionnel et délivre la tension et le courant programmés au pack de batteries connecté. Pendant la décharge, ce même étage inverse sa direction, renvoyant l'énergie de la batterie vers le réseau AC via le chemin de puissance bidirectionnel. Le second étage utilise des modules DCDC bidirectionnels non isolés (Buck/Boost) — un par canal — pour délivrer les valeurs de tension et de courant précises requises pour la charge à courant constant, la charge à tension constante et la décharge à courant constant.

Le système prend en charge quatre modes de fonctionnement : charge à courant constant (CC), charge à tension constante (CV), charge combinée courant constant tension constante (CCCV), décharge à courant constant (CD) et décharge à tension constante (CVD). L'isolation haute fréquence sépare l'ensemble du système du réseau électrique, garantissant un fonctionnement sûr et stable sur tous les canaux.

Le temps de réponse du matériel actuel est inférieur à 20 ms et l'intervalle d'enregistrement minimum des données est de 1 seconde. Les paramètres enregistrés pour chaque canal comprennent la tension, le courant, le temps, la capacité et l'énergie, fournissant un ensemble de données complet pour l'analyse des performances de la batterie et les décisions de classement de qualité.

Avantages du produit

• Architecture indépendante à 6 canaux avec prise en charge de sortie parallèle pour une configuration de test flexible
• La topologie de puissance bidirectionnelle renvoie l'énergie de décharge au réseau avec une efficacité de bus de 93%
• La mesure Kelvin à quatre fils offre une précision de ±0,1% F.S ±0,1% F.D sur les canaux de tension et de courant
• La capacité de 100V / 100A par canal couvre une large gamme de configurations de packs de batteries au lithium
• La capacité de programme de 10 000 cycles prend en charge les protocoles d'évaluation de vieillissement et de durée de vie étendus
• La commutation CC/CV transparente contrôlée par une régulation PID avancée élimine les pics de transition
• L'isolation galvanique haute fréquence sépare l'ensemble du système de test du réseau AC
• L'échange d'énergie interne à double canal réduit la consommation d'énergie globale lors des opérations de charge/décharge mixtes
• Le temps de réponse du courant matériel inférieur à 20 ms assure un suivi précis des profils de test dynamiques
• La traçabilité activée par code-barres relie les packs de batteries individuels aux enregistrements de test historiques complets
• La protection logicielle multiniveau comprend la rétention des données en cas de coupure de courant et la reprise automatique des tests
• Conception compacte en une seule armoire (920*690*847 mm) intégrant la puissance, le contrôle et 6 canaux de test

Spécifications techniques

Secteurs d'application

• Fabrication et tests de qualité de packs de batteries d'outils électriques
• Tests et vieillissement de batteries de systèmes de stockage d'énergie solaire
• Évaluation de la durée de vie cyclique de packs de batteries de scooters auto-équilibrés
• Analyse des caractéristiques de charge/décharge de batteries de scooters électriques
• Tests de capacité et de rétention de batteries de vélos électriques
• Validation des performances de packs de batteries de motos électriques
• Vieillissement et qualification de systèmes de batteries de stockage d'énergie domestique
• Laboratoires de recherche et développement de packs de batteries au lithium
• Prestataires de services de test et de certification de batteries tiers
• Stations de test de fin de ligne sur les lignes de production de packs de batteries

Pourquoi choisir cette machine

Le XW-100V100A6CH répond à une exigence de test spécifique que les systèmes à canal unique ou à faible puissance ne peuvent pas satisfaire : le test multi-canal simultané de packs de batteries au lithium jusqu'à 100V avec des courants de charge et de décharge atteignant 100A par canal. Les six canaux indépendants, chacun piloté par un module DCDC dédié avec contrôle CPU principal TI, permettent aux installations de production d'exécuter des protocoles de test distincts sur différents modèles de packs de batteries simultanément, maximisant l'utilisation de l'équipement sans interférence entre les canaux.

L'architecture de rétroaction d'énergie bidirectionnelle représente une considération pratique pour le fonctionnement continu de la production. Au lieu de dissiper l'énergie de décharge sous forme de chaleur — ce qui augmenterait la charge de refroidissement et la consommation d'énergie de l'installation — le système renvoie l'énergie de décharge au réseau AC avec une efficacité de rétroaction du bus de 93%. Cette conception réduit la consommation nette d'énergie des cycles de vieillissement de longue durée, où les packs de batteries subissent des séquences de charge et de décharge répétées sur de longues périodes.

L'intégrité de la mesure est maintenue grâce à l'échantillonnage Kelvin à quatre fils sur chaque canal, atteignant une précision de ±0,1% F.S ±0,1% F.D sur les mesures de tension et de courant. Ce niveau de précision prend en charge la détermination fiable de la capacité et les tendances de la durée de vie cyclique, fournissant la résolution de données requise pour les décisions de classement de qualité dans les environnements de production de packs de batteries. L'intervalle d'enregistrement minimum des données de 1 seconde capture les profils de charge et de décharge détaillés, tandis que le temps de réponse du courant matériel de 20 ms garantit que le système suit les conditions de test dynamiques sans décalage de mesure.

Pour la traçabilité de la production, la fonction de saisie de code-barres et le système de stockage de données historiques lient chaque pack de batteries à son enregistrement de test complet. Cette capacité prend en charge les exigences de documentation de qualité et permet une analyse rétrospective des données de test lors de l'examen des performances sur le terrain ou des réclamations de garantie. Les accessoires standard comprennent des câbles de test, des outils de connexion, un manuel d'utilisation et le logiciel de l'ordinateur hôte. Les utilisateurs fournissent un PC pour le logiciel de test ; le personnel technique XWELL assure l'installation du logiciel et la formation opérationnelle.

FAQ