लिथियम-आयन बैटरी चार्ज डिस्चार्ज टेस्ट क्या है?

लिथियम-आयन बैटरी चार्ज डिस्चार्ज टेस्ट क्या है?

चार्ज और डिस्चार्ज टेस्टर पावर लिथियम बैटरी के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला परीक्षण उपकरण है। स्थिरता के लिए नई बैटरियों को असेंबल और स्क्रीनिंग करने की आवश्यकता होती है; बैटरी पैक डिजाइन और अंतिम रूप देने की प्रक्रिया में, कई परीक्षणों को चार्ज और डिस्चार्ज करने की आवश्यकता होती है; बैटरी पैक के प्रदर्शन का निरीक्षण किया जाता है, और कार्यशील स्थिति परीक्षण के लिए चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक की सहायता की आवश्यकता होती है; पुरानी बैटरियां, चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षण स्वास्थ्य स्थिति; खरीदारों के अनुरोध पर कुछ प्रमाणपत्रों, स्पॉट जांच और परीक्षणों के लिए चार्ज और डिस्चार्ज की आवश्यकता होती है।

लिथियम बैटरी के मुख्य पैरामीटर

लिथियम बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षण उपकरणचार्ज और डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान वास्तविक समय में बैटरी सेल, मॉड्यूल और बैटरी पैक के प्रासंगिक मापदंडों की निगरानी करने में सक्षम होने की आवश्यकता है। इन मापदंडों में निम्नलिखित शामिल हैं:

क्षमता: बैटरी को पूरी तरह से चार्ज अवस्था से डिस्चार्ज कट-ऑफ स्थिति में डिस्चार्ज किया जाता है, जारी की गई बिजली की कुल मात्रा, इकाई आह है। क्षमता डिस्चार्ज करंट, परिवेश के तापमान आदि से बहुत प्रभावित होती है। इसलिए, जब क्षमता की बात आती है, तो तापमान और डिस्चार्ज करंट के तहत क्षमता के बारे में बात करना आवश्यक है।

प्रभार की स्थिति (एसओसी): वर्तमान बैटरी क्षमता का कुल उपलब्ध क्षमता से अनुपात, प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया।

डिस्चार्ज की गहराई (डीओडी): पूर्ण चार्ज से वर्तमान तक बैटरी की कुल उपलब्ध क्षमता के लिए डिस्चार्ज की गई शक्ति का अनुपात भी प्रतिशत में व्यक्त किया गया है, और एसओसी के साथ संबंध डीओडी =1-एसओसी है;

ओपन सर्किट वोल्टेज (वीओसी): बाहरी सर्किट को डिस्कनेक्ट करके बैटरी के दो ध्रुवों के बीच मापा गया वोल्टेज, संख्यात्मक रूप से बैटरी के इलेक्ट्रोमोटिव बल के बराबर है;

कार्यरत वोल्टेज: बाहरी सर्किट को जोड़ने के बाद, बैटरी के दो ध्रुवों के बीच वोल्टेज को मापें, जो बैटरी की क्षमता को घटाकर बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध के बराबर है (उदाहरण के रूप में डिस्चार्ज प्रक्रिया को लेते हुए);

चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज: बैटरी प्रबंधन प्रणाली अधिकतम वोल्टेज निर्धारित करती है जिस तक चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान पहुंचा जा सकता है। इस वोल्टेज तक पहुंचने के बाद, बैटरी प्रबंधन प्रणाली को चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त करने की आवश्यकता होती है। चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज आम तौर पर बैटरी द्वारा अनुमत अधिकतम ओपन सर्किट वोल्टेज से थोड़ा कम होता है;

डिस्चार्ज कट-ऑफ वोल्टेज: डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान अनुमत बैटरी का न्यूनतम वोल्टेज। जब डिस्चार्ज प्रक्रिया इस मान तक पहुंचती है और एक निश्चित विलंब समय से अधिक हो जाती है, तो बैटरी प्रबंधन प्रणाली को डिस्चार्ज सर्किट को डिस्कनेक्ट करने की आवश्यकता होती है।

आंतरिक प्रतिरोध: बैटरी की अपनी विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया की अंतर्निहित विशेषता, चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान लूप प्रतिबाधा के रूप में व्यक्त की जाती है। यह मुख्य रूप से दो भागों से बना है, ओमिक आंतरिक प्रतिरोध और ध्रुवीकरण आंतरिक प्रतिरोध। चार्ज-डिस्चार्ज वक्र पर, वर्तमान लोडिंग के समय बैटरी टर्मिनल वोल्टेज की तात्कालिक गिरावट ओमिक आंतरिक प्रतिरोध का प्रभाव है; उस समयावधि के भीतर वोल्टेज का बढ़ना जब चार्ज समाप्त हो जाता है, करंट गायब हो जाता है, और टर्मिनल वोल्टेज स्थिर होता है, ध्रुवीकरण प्रतिरोध के प्रभाव का अवतार है।

सामान्य चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक के कार्य क्या हैं?

• इसमें निरंतर वर्तमान और निरंतर वोल्टेज चार्ज और डिस्चार्ज का कार्य होता है, जो स्वचालित जीवन चक्र का एहसास कर सकता है, और स्वचालित रूप से मानक कामकाजी परिस्थितियों या कृत्रिम रूप से निर्धारित कामकाजी परिस्थितियों का परीक्षण कर सकता है; चक्र परीक्षण चक्रों के घोंसले का एहसास कर सकता है;
• इसमें वास्तविक समय करंट, वोल्टेज, तापमान, चार्ज और अन्य संबंधित परीक्षण डेटा और गलती डेटा रिकॉर्ड करने का कार्य है;
• अलग-अलग चार्जिंग और डिस्चार्जिंग समाप्ति की स्थिति निर्धारित की जा सकती है, जैसे कुल वोल्टेज, एकल वोल्टेज, बैटरी चार्ज की स्थिति, आदि;
• सुरक्षा निगरानी कार्य, ओवर-करंट, ओवर-वोल्टेज, ओवर-तापमान, अंडर-वोल्टेज, अंडर-करंट, शॉर्ट-सर्किट, पावर-डाउन सुरक्षा और अन्य गलती स्थितियों से निपटना;
• परीक्षण रिकॉर्ड के अनुसार, समय-वोल्टेज, समय-वर्तमान, समय-चरण क्षमता, समय-चार्ज संचयी क्षमता, समय-निर्वहन संचयी क्षमता, समय-कुल क्षमता, समय-शक्ति, समय-प्रतिरोध, समय-ऊर्जा, समय-एकल बैटरी वोल्टेज, चक्रों की संख्या-एक निर्दिष्ट चरण पर क्षमता (चक्र क्षमता क्षय वक्र) और अन्य वक्र बनाएं;
• स्क्रीन डिस्प्ले, ऊपरी कंप्यूटर डिस्प्ले, ध्वनि और प्रकाश अलार्म, स्क्रीन इनपुट, चयन, ऊपरी कंप्यूटर इनपुट, चयन और अन्य मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन फ़ंक्शन।

चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक का मूल कार्य सिद्धांत

1. चार्जिंग प्रक्रिया

चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक चार्जिंग प्रक्रिया के विभिन्न रूपों का एहसास कर सकता है, जैसे निरंतर वोल्टेज चार्जिंग, निरंतर वर्तमान चार्जिंग, पहले निरंतर वर्तमान और फिर निरंतर वोल्टेज चार्जिंग, सकारात्मक पल्स चार्जिंग, सकारात्मक और नकारात्मक पल्स चार्जिंग इत्यादि। बैटरी प्रदर्शन की आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न प्रकार की चार्जिंग प्रक्रियाओं को पूरा किया जा सकता है।

लगातार वोल्टेज चार्जिंग:चार्जिंग और डिस्चार्जिंग उपकरण को निरंतर वोल्टेज स्रोत मोड में समायोजित किया जाता है। चूँकि सेट चार्जिंग वोल्टेज का मान पूर्ण बैटरी वोल्टेज के निकट होना चाहिए, चार्जिंग की शुरुआत में वर्तमान मान सबसे बड़ा होता है। जैसे-जैसे बैटरी टर्मिनल वोल्टेज बढ़ता है, चार्जर और बैटरी के बीच वोल्टेज का अंतर कम होता जाता है, और चार्जिंग करंट भी धीरे-धीरे कम होता जाता है। जब चार्जिंग करंट एक निश्चित मान तक कम हो जाता है, तो चार्जिंग समाप्त हो जाती है। लगातार वोल्टेज चार्जिंग, शुरुआती चरण में चार्जिंग करंट अपेक्षाकृत बड़ा होता है, जो बैटरी सेल के जीवन के लिए अच्छा नहीं है।

लगातार वोल्टेज चार्जिंग: प्रारंभिक चरण में चार्जिंग करंट अपेक्षाकृत बड़ा होता है, जो बैटरी सेल के जीवन के लिए अच्छा नहीं है।

लगातार चालू चार्जिंग: चार्जिंग और डिस्चार्जिंग उपकरण को निरंतर चालू मोड में समायोजित किया जाता है, चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान करंट स्थिर रहता है, और बैटरी टर्मिनल वोल्टेज धीरे-धीरे समय के साथ बढ़ता है जब तक कि यह चार्जिंग कट-ऑफ वोल्टेज तक नहीं पहुंच जाता है, और चार्जिंग प्रक्रिया समाप्त हो जाती है। लगातार चालू चार्जिंग, यदि वर्तमान सेटिंग अपेक्षाकृत छोटी है, तो इसे चार्ज करने में लंबा समय लगेगा; यदि करंट अपेक्षाकृत अधिक है, तो बैटरी का ध्रुवीकरण अधिक स्पष्ट होगा, और चार्जिंग सर्किट हटा दिए जाने के बाद बैटरी वोल्टेज में काफी गिरावट आएगी।

पहले स्थिर धारा और फिर स्थिर वोल्टेज: निरंतर वर्तमान चार्जिंग और निरंतर वोल्टेज चार्जिंग के फायदे, पहले अपेक्षाकृत बड़े वर्तमान निरंतर वर्तमान चार्जिंग सेट करें, इसका उद्देश्य चार्जिंग दक्षता में सुधार करना है; जब बिजली एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाती है, तो इसे निरंतर वोल्टेज चार्जिंग में परिवर्तित कर दिया जाएगा, और चार्जिंग करंट धीरे-धीरे कम हो जाएगा। इसका उद्देश्य बैटरी को अधिक शक्ति से चार्ज करना है।

पल्स चार्जिंग: कुछ समय के लिए बड़े करंट के साथ चार्ज करना, शून्य वर्तमान समय की अवधि से बाधित, समय की यह अवधि बैटरी भाग को विध्रुवित कर सकती है, चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान बिजली की हानि को कम कर सकती है, और अधिक बैटरी बिजली चार्ज कर सकती है।

पल्स चार्जिंग के कई रूप हो सकते हैं, वेरिएबल करंट पल्स चार्जिंग, वेरिएबल वोल्टेज पल्स चार्जिंग और पॉजिटिव और नेगेटिव पल्स चार्जिंग। एक उदाहरण के रूप में वैरिएबल करंट पल्स चार्जिंग को लेते हुए, चार्जिंग करंट का उपयोग समायोजन वस्तु के रूप में किया जाता है, और करंट लंबे समय तक अपरिवर्तित रहता है, और इस अवधि के बाद थोड़े समय के लिए बाधित होता है, इसके बाद निरंतर निरंतर वर्तमान चार्जिंग की अवधि होती है, और इसी तरह। एक बड़े चलन में धारा धीरे-धीरे घटते नियम का पालन करती है। परिवर्तनीय वोल्टेज पल्स चार्जिंग, परिवर्तनीय वर्तमान पल्स चार्जिंग के समान है, सिवाय इसके कि विनियमन की वस्तु को वोल्टेज द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, करंट कानून के अनुसार कम हो जाता है, जबकि वोल्टेज कानून के अनुसार बढ़ जाता है। सकारात्मक और नकारात्मक पल्स चार्जिंग के लिए, शून्य वर्तमान समय के अंतराल को नकारात्मक वर्तमान द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। ऐसा कहा जाता है कि ऐसा बेहतर विध्रुवण के लिए किया जाता है।

2. निर्वहन कार्य प्रक्रिया

चार्ज-डिस्चार्ज परीक्षक बैटरी डिस्चार्ज प्रदर्शन का परीक्षण करता है, मुख्य रूप से जीवन परीक्षण, कार्यशील स्थिति सिमुलेशन परीक्षण, क्षमता परीक्षण, स्थिरता स्क्रीनिंग, और अन्य बैटरी पैरामीटर परीक्षण और सुरक्षा परीक्षण जैसे विभिन्न परिदृश्यों के लिए। विभिन्न परीक्षण उद्देश्य डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान करंट और वोल्टेज के बदलते नियम को निर्धारित करते हैं। वर्तमान और वोल्टेज आवश्यकताओं को होस्ट कंप्यूटर में इनपुट किया जा सकता है, और परीक्षक नियंत्रण प्रणाली की आवश्यकताओं के अनुसार मांग पर बिजली उत्पादन को समायोजित करेगा।

3. चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक का कार्य सिद्धांत

चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक के विशिष्ट कार्यान्वयन रूप अलग-अलग कार्यात्मक आवश्यकताओं के अनुसार भिन्न होते हैं, लेकिन मूल रूप से निम्नलिखित भाग शामिल होते हैं: डिस्प्ले या ऊपरी कंप्यूटर, नियंत्रक (संचार फ़ंक्शन सहित), प्रोग्राम करने योग्य पावर मॉड्यूल, इलेक्ट्रॉनिक लोड, विभिन्न सेंसर और अन्य सहायक घटक।

होस्ट कंप्यूटरपरीक्षण कर्मियों के परीक्षण इरादे को इनपुट करता है, परीक्षण परिणाम डेटा और परिणाम के अनुसार खींचा गया वक्र ग्राफ प्रदर्शित करता है।

नियंत्रक, होस्ट कंप्यूटर के निर्देशों के अनुसार, बिजली आपूर्ति मॉड्यूल, संचार मॉड्यूल, सिग्नल अधिग्रहण मॉड्यूल इत्यादि जैसे विशिष्ट कार्य निर्दिष्ट करता है, प्रत्येक भाग द्वारा अपलोड किए गए डेटा को स्वीकार करता है, और डेटा को संसाधित करता है, विशिष्ट प्रसंस्करण जैसे बैटरी चार्ज और डिस्चार्ज के एसओसी की गणना करना;

प्रोग्राम करने योग्य बिजली आपूर्ति मॉड्यूल, आम तौर पर एसी-डीसी बिजली आपूर्ति उपकरणों का एक समूह, इनपुट डेटा को चार्ज करने और डिस्चार्ज करने की आवश्यकताओं के अनुसार आउटपुट करंट, वोल्टेज और पावर को समायोजित करता है;

इलेक्ट्रॉनिक लोडडिस्चार्ज परीक्षण के दौरान, बैटरी से निकलने वाली विद्युत ऊर्जा को इलेक्ट्रॉनिक लोड के माध्यम से उपभोग करने की आवश्यकता होती है;

सेंसरआम तौर पर तापमान सेंसर, वोल्टेज सेंसर और वर्तमान सेंसर शामिल होते हैं। चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक की सेंसर सटीकता बैटरी पैक में चयनित सेंसर सटीकता से अधिक होनी चाहिए, अन्यथा इसका उपयोग बैटरी प्रबंधन प्रणाली के स्तर को कैलिब्रेट करने के लिए एक उपकरण के रूप में नहीं किया जा सकता है।

चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक की सटीकता और अंशांकन विधि

रिज़ॉल्यूशन सबसे छोटी संख्या (शून्य के अलावा) का प्रतिशत है जिसे मीटर सबसे बड़ी संख्या में प्रदर्शित कर सकता है। उदाहरण के लिए, सामान्य डिजिटल मल्टीमीटर द्वारा प्रदर्शित की जा सकने वाली न्यूनतम संख्या 1 है, और अधिकतम संख्या 1999 हो सकती है, इसलिए रिज़ॉल्यूशन 1/1999≈0.05 प्रतिशत के बराबर है। जिस डिग्री तक मापा गया मान वास्तविक मान के करीब होता है उसे परिशुद्धता कहा जाता है। रिज़ॉल्यूशन से प्रभावित होने के अलावा, सटीकता कई कारकों से भी संबंधित है, जैसे माप विधि, परिवेश का तापमान, आदि।

सामान्य अंशांकन विधि एक मल्टीमीटर, एक मानक बिजली आपूर्ति और एक मानक अवरोधक का उपयोग करती है जो पता लगाने के लिए कैलिब्रेट किए जा रहे उपकरण की तुलना में उच्च परिशुद्धता के साथ होता है, और उपकरण के आउटपुट मूल्य की तुलना उपकरण के पता लगाने वाले मूल्य से करता है। यदि त्रुटि घोषित सटीकता सीमा के भीतर है, तो यह योग्य है।

चार्ज और डिस्चार्ज परीक्षक की वर्तमान सटीकता उच्च धारा और निम्न धारा के बीच अंतर करती है। छोटे वर्तमान परीक्षण उपकरणों के लिए, सिस्टम के टर्मिनल वोल्टेज को सीधे मापने की विधि अपनाई जाती है; बड़े वर्तमान परीक्षण प्रणाली के लिए, लूप से जुड़े मानक अवरोधक के टर्मिनल वोल्टेज को मापने की विधि का उपयोग अंशांकन के लिए किया जाता है।

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