Обычно техники проверяют напряжение промышленных литиевых батарей с помощью мультиметра или вольтметра. Они измеряют сопротивление с помощью омметра, а для проверки мощности подвергают аккумуляторы кратковременной нагрузке. Однако эти испытания не дают целостной картины о состоянии здоровья аккумуляторной батареи.
Более полезно определять реальную емкость – энергию, которую способен держать литиевый аккумулятор. Для этого его полностью заряжают, подключают к ваттметру и нагрузке, а затем полностью разряжают контролируемым током. Если реальная емкость оказывается ниже требуемого порога, то пришло время приобретения новой батареи. Проблема в том, что измерение емкости путем разряда больше подходит для небольших элементов питания. Тестирование крупных тяговых или промышленных батарей длится долго и дает менее точные результаты. Решает проблему экспресс-тестирование с помощью специального оборудования.
Анализаторы батарей
Плановый анализ необходим, поскольку срок службы тяговых и промышленных аккумуляторов обычно короче срока службы оборудования, которое они питают. Современные анализаторы батарей – сложные цифровые приборы, помогающие быстро исследовать эксплуатационные характеристики аккумуляторов разного типа: свинцово-кислотных, никелевых, литиевых. Они работают в автономном режиме или подключаются к ПК со специальным программным обеспечением.
Рассмотрим основные возможности цифрового анализатора:
- Автоматическое измерение реальной емкости с учетом химсостава ячеек;
- Оценка долговечности батареи (ожидаемого срока службы). Выполняется циклическая зарядка, пока через определенное количество циклов емкость не снизится до заданного целевого значения.
- Измерение внутреннего сопротивления литиевого аккумулятора.
- Функция пробуждения (Boost). Служит для реанимации литиевых аккумуляторов после слишком глубокой разрядки, когда они не могут зарядиться стандартным зарядным устройством.
- Функция быстрой сортировки по состоянию здоровья на отличные, хорошие и плохие.
- Проверки степени саморазряда, резервной емкости перед зарядкой.
Многие анализаторы промышленных аккумуляторов работают в комплексе с продвинутым программным обеспечением. Они способны соединяться с персональным компьютером, чтобы можно было отслеживать характеристики заряда и разряда в режиме реального времени.
Продвинутые лабораторные анализаторы используют электрохимическую импедансную спектроскопию (EIS), которая помогает оценить здоровье литий-ионных батарей за несколько минут.
Системы тестирования батарей
Если анализаторы служат для проверок литиевых аккумуляторов пользователями в процессе эксплуатации, то системы тестирования предназначены для исследовательских лабораторий разработчиков и производителей. Их используют для испытания жизненного цикла, имитации нагрузки и проверки долговечности при моделировании реальных условий эксплуатации. Они также применяются для стрессовых испытаний, тестирования безопасности при повреждении литий-ионных элементов и других задач, которые избыточны для обычных пользователей.
