Poza podstawowymi ocenami normy, zrozumienie profilu ładowania wymaga specjalnie zbudowanych eksperymentów, które dokładnie śledzą, gdzie trafia prąd wejściowy i kiedy kończy się użyteczne magazynowanie. Ten artykuł jest przewodnikiem po metodach laboratoryjnych dla badań ładowania NiMH: pomiar sprawności kulombowskiej i energetycznej przez precyzyjną integrację prądu, oprzyrządowanie ciśnienia wewnętrznego i temperatury do bezpośredniej obserwacji rekombinacji tlenu, wykrywanie prawdziwego punktu pełnego naładowania ze zbieżnych dowodów napięciowych, termicznych i ciśnieniowych, oraz unikanie pułapek oprzyrządowania – umiejscowienie czujnika, dryf integracji prądu, opóźnienie termiczne – prowadzących do błędnych wniosków o ładowarce lub ogniwie. Przekształca jakościowe mechanizmy grupy elektrochemii w powtarzalne procedury pomiarowe.
Sprawność kulombowska jest mierzona przez całkowanie prądu podczas ładowania i późniejszego rozładowania skalibrowanym cyklerem akumulatorowym: eta_Q = rozładowane Ah / naładowane Ah; sprawność energetyczna dodatkowo całkuje moc napięcie-prąd, eta_E = rozładowane Wh / naładowane Wh. Dokładność opiera się na kalibracji czujnika prądu, zsynchronizowanym i szybkim względem profili impulsowych próbkowaniu, oraz rozpoczęciu/zakończeniu obu faz przy dopasowanych stanach naładowania; dryf integracji podczas długich, niskoprądowych ładowań musi być ograniczony kalibracją przesunięcia zerowego.
Aby odwzorować sprawność względem stanu naładowania (artykuł 2), ładowanie jest segmentowane – rozładowywanie do znanych frakcji, ponowne ładowanie segment po segmencie i porównanie wejścia segmentu z dodatkowym możliwym do odzyskania ładunkiem – co ujawnia kolano, gdzie prąd zaczyna być kierowany do rekombinacji zamiast do magazynowania.
Bezpośrednia obserwacja wymaga uchwytu z przetwornikiem ciśnienia na uszczelnionym ogniwie lub specjalnie zbudowanego naczynia testowego, jak w badaniach ogniw trakcyjnych, które ograniczają ciśnienie blisko 6,8 atm; rejestrowane wraz z prądem i napięciem ciśnienie ujawnia stan naładowania początku tlenu, ograniczony rekombinacją stan ustalony i prąd, przy którym ciśnienie wymyka się spod kontroli – wielkości w przeciwnym razie tylko wnioskowane. Próbkowanie gazu lub pomiary różnicowe mogą odróżnić tlen od późnego wydzielania wodoru, potwierdzając zachowanie z rezerwą ujemną (artykuł 1/3).
Uchwyty ciśnieniowe nieznacznie zmieniają warunki mechaniczne i termiczne, więc wyniki są weryfikowane na niezmodyfikowanych ogniwach; tam gdzie oprzyrządowane ogniwa są niepraktyczne, wzrost temperatury i pik napięcia służą jako pośrednie wskaźniki rekombinacji, raz skalibrowane względem bezpośrednich pomiarów ciśnienia na reprezentatywnych próbkach.
Temperatura ogniwa jest mierzona termoparami przyklejonymi do puszki (wiele pozycji ujawnia gradienty, artykuł 28), a temperatura otoczenia ściśle kontrolowana; dT/dt jest obliczane z tą samą filtracją, jakiej użyłaby ładowarka, aby wyniki laboratoryjne przekładały się bezpośrednio na progi zakończenia. Do ilościowej pracy nad bilansem cieplnym (artykuł 4), izotermiczny kalorymetr lub dobrze scharakteryzowana komora termiczna mierzy całkowite wytwarzanie ciepła, pozwalając rozdzielić składowe Joule'a, entropową i rekombinacyjną, porównując ładowanie przy różnych szybkościach i stanach naładowania.
Opóźnienie termiczne między wnętrzem a powierzchnią oznacza, że powierzchniowe dT/dt niedoszacowuje i opóźnia prawdziwy sygnał wewnętrzny; oszacowanie temperatury wewnętrznej z skalibrowanego modelu termicznego koryguje to podczas badania precyzyjnego momentu końca ładowania.
Żaden pojedynczy sygnał nie definiuje pełnego naładowania; rygorystyczne wykrywanie wymaga zbieżności: pik napięcia/-delta-V (ważny tylko w swoim oknie prądu/temperatury, artykuł 5/6), przegięcie dT/dt (artykuł 7), kolano ciśnienia, gdzie wytwarzanie przewyższa rekombinację, i spłaszczenie przyrostowej pojemności. Laboratoryjny moment „prawdy gruntowej” pełnego naładowania przyjmuje się tam, gdzie się one pokrywają, a kandydackie algorytmy zakończenia są oceniane na podstawie stanu naładowania i przeładowania, jakie wywołują względem tego odniesienia – metoda stojąca za twierdzeniami, że zakończenie na przegięciu jest wcześniejsze i chłodniejsze niż czekanie na pełne zapadnięcie.
To wielosygnałowe odniesienie jest także sposobem kalibracji progów zakończenia dla produkcji: oprzyrząduj wystarczającą liczbę ogniw w zakresie prądu i temperatury, zlokalizuj referencyjne pełne naładowanie i wybierz próg, którego decyzja pada najbliżej przy akceptowalnym najgorszym przeładowaniu.
Powtarzające się błędy obejmują: porównywanie profili przy nierównym dostarczonym ładunku (pozornie „łagodniejszy” profil, który po prostu mniej ładuje); niezgłoszoną temperaturę otoczenia i ogniwa; rezystancję uchwytu/kontaktu w śladach napięcia naśladującą rezystancję wewnętrzną; zbyt wolne próbkowanie dla profili impulsowych lub zbyt zaszumione dla -delta-V; oraz wyniki dla świeżych ogniw uogólnione na stare bez cyklingu. Dobra praktyka wykorzystuje dopasowane grupy kontrolne, losową kolejność testów w celu uniknięcia efektów historii, replikację na ogniwach/partiach oraz pełne raportowanie prądu, temperatury, punktów końcowych i definicji.
Pierwszy rysunek pokazuje oprzyrządowane ładowanie z wyrównanymi śladami napięcia, temperatury i ciśnienia; drugi porządkuje procedurę segmentacji sprawności, eksperymentalny kręgosłup badań ładowania.
Weijiang przeprowadza właśnie te oprzyrządowane ładowania, aby dostarczać klientom sygnatury sprawność-względem-SOC, początku tlenu, ciśnieniowe i termiczne dla każdej klasy; budowanie profili produktu na tak zmierzonej prawdzie gruntowej oddziela oparte na dowodach projektowanie ładowania od folkloru kart katalogowych. Następny artykuł omawia, jak protokoły ładowania są testowane pod kątem żywotności w eksperymentach przyspieszonego starzenia.
Weijiang Power projektuje i produkuje ogniwa nikiel-wodorkowe, dopasowane pakiety i gotowe do ładowania konfiguracje dla klientów konsumenckich, przemysłowych, medycznych i z zakresu mobilności, oraz wspiera partnerów wskazówkami dotyczącymi protokołu ładowania, plikami wydajności IEC 61951-2, dowodami bezpieczeństwa IEC 62133-1 i wspólną walidacją ładowarek. Podaj format ogniwa, szybkość ładowania, obwiednię termiczną i cel cykli, a nasi inżynierowie określą kombinację ogniwa i ładowania chroniącą zarówno czas pracy, jak i żywotność. Przejrzyj asortyment na stronie produktów.
