5/5 - (3 امتیاز)

S-2203 : دستگاه تست و آنالایزر باتری

Battery tester and analyzer

فهرست مطالب

در این مقاله قصد داریم انواع مختلف دستگاه تست و آنالایزر باتری را بررسی کنیم. همچنین بررسی خواهیم کرد که چگونه به بهبود باتری کمک می‌کنند.

نحوه کارکرد آنالایزر باتری

انرژی باتری را می‌توان با استفاده از یک تخلیه کامل با آنالایزر باتری یا آنالیزگر باتری اندازه‌گیری کرد. در هنگام اندازه‌گیری زمان رسیدن به نقطه پایان تخلیه، باتری ابتدا شارژ و سپس با جریان کنترل شده تخلیه می‌شود.

پیشنهاد : ضریب تخلیه باتری C-rate را مطالعه کنید.

ظرفیت 100 درصدی آمپر ساعت مشخص شده را نشان می‌دهد. اگر زمان تخلیه به نصف کاهش یابد 50 درصد نشان داده می‌شود.

قابل اطمینان‌ترین نوع ارزیابی، اندازه گیری ظرفیت با استفاده از روش تخلیه باتری است. آنالیز یا تجزیه و تحلیل دوره‌ای، به ما این اطمینان را می‌دهد که باتری‌ها عملکرد قابل قبول دارند یا خیر؟!

اگر ظرفیت زیر آستانه بوده و دیگر قابل افزایش نباشد، بهتر است باتری تعویض شود. برای باتری‌های بزرگتر معمولاً چرخه‌ شارژ و دشارژ در نظر گرفته نمی‌شود؛ زیرا این کار زمان‌بر است و باعث فشار بر روی باتری می‌شود. برای این موارد، نیازی به روش‌های آزمون بدون دستگاه آنالیز است.

با انجام این آزمایشات، پیشرفت صورت گرفته است؛ اما نتایج آن تنها برآورد سلامت باتری بوده و دقت اندازه‌گیری در آن‌ها متفاوت است. در حالی که روش‌های قدیمی مقاومت داخلی باتری را اندازه گیری می‌کردند، روش‌های پیشرفته، انتشار و انتقال شارژ را که در باتری‌های لیتیوم یون و سیلد لید اسید (سربی اسیدی) وجود دارد، بررسی می‌کند.

تکنسین‌ها با خیال راحت‌ باتری را با ولت‌متر آزمایش می‌کنند. شیمی، ولتاژ و علائم Ah بر روی باتری اغلب به خوبی درک نشده‌اند. همچنین افراد تیم تعمیر و نگهداری مطمئن نیستند که در باتری به دنبال چه چیزی هستند. بسیاری از باتری‌ها دارای اتصالات متعدد با علائم نامشخص هستند.

تردید قابل درک است؛ زیرا باتری‌ها در ابعاد و اندازه‌های بسیار وسیعی وجود دارند و اندازه آن‌ها از یک سکه تا ابعادی اندازه یک ساختمان متفاوت است. خواندن ولتاژ با نشان دادن اعداد و ارقام و بارگیری فوری، نتایجی فوری را به ما می‌دهد؛ اما این روش، اطمینان از تحویل مداوم انرژی که در باتری‌ها بسیار حیاتی است را تضمین نمی‌کند.

آنالایزر باتری

آنالایزر باتری در دهه 1980 و 1990 برای بازیابی باتری‌های نیکل کادمیوم که تحت تأثیر “اثر حافظه‌ای” قرار گرفتند ، محبوب شد. امروزه از این آنالیزگر برای تجزیه و تحلیل طیف وسیعی از باتری‌ها برای اطمینان از یکپارچگی سیستم استفاده می‌شود. از آنجایی‌که عمر باتری نسبت به دستگاهی که برق مصرف می‌کند کوتاه‌تر است، آنالیز دوره‌ای باتری مورد نیاز است. آنالایزر باتری، به عنوان یک نگهبان برای تخمین پایان عمر باتری‌ها عمل می‌کنند.

شکل ۱ – یک نوع آنالایزر باتری

آنالایزرهای چهار کاره، آنالیز باتری‌های 1.2 تا 36 ولت با 6 آمپر جریان شارژ و دشارژ (تخلیه) را انجام می‌دهند. رابط باتری‌ها یا آداپتورها، انجام صحیح آنالیز باتری را آسان‌تر می‌کنند.

معمول‌ترین برنامه در این دستگاه‌ها، استفاده از حالت Auto (اتوماتیک) است که باتری را شارژ می‌کند. دستگاه برای اندازه گیری دقیق، ابتدا باتری را تخلیه می‌کند و کار را با شارژ نهایی باتری تکمیل می‌کند. برنامه‌های دیگر، شامل سفارشی کردن جریان شارژ و تخلیه باتری و تکرار آن است. برنامه Lifecycle با شمارش چرخه‌ها، باتری را تا زمانی که ظرفیت به میزان از پیش تعیین شده کاهش یابد، تخلیه می‌کند. این برنامه برای ارزیابی دوام باتری استفاده می‌شود.

OhmTest مقاومت داخلی باتری را اندازه گیری می‌کند و Runtime باتری را در سه سطح جریان مختلف تخلیه می‌کند تا الگوی استفاده منحصر به فرد را شبیه سازی کند.

QuickSort bat باتری‌های لیتیوم یونی را در 30 ثانیه به حالت خوب، کم و ضعیف طبقه بندی می‌کند و حالت Boost باتری‌هایی را که به دلیل تخلیه بیش از حد به خواب رفته‌اند را احیا می‌کند. برنامه‌های دیگر شامل تخلیه خودکار برای آزمایش تلفات است که باتری را تا رسیدن به حداکثر ظرفیت شارژ می‌کند.

اتصال اشکال مختلف باتری به آنالایزر باتری همیشه یک چالش بوده و افراد انقباضات فانتزی با فنرها و اهرم‌ها را چنان پیچیده طراحی کرده‌اند که فقط مخترع می‌تواند با آن کار کند. هیچ روش ساده‌ای برای اتصال باتری وجود ندارد؛ به خصوص هنگام تست و بررسی باتری‌های کوچک، یا باتری‌های با سطح تماس کوچک.

نرم افزار کامپیوتر

تجزیه و تحلیل رفتار باتری بدون نرم افزار بصری، کامل نخواهد بود. PC-BatteryShop یک رابط PC ساده و در عین حال قدرتمند برای کنترل و نظارت بر تجزیه و تحلیل باتری Cadex C7000 Series می‌باشد. با استفاده از این نرم افزار، کامپیوتر به مرکز فرماندهی تبدیل می‌شود و ویژگی های شارژ و تخلیه را در زمان واقعی نشان می‌دهد. با کلیک بر روی ماوس بر روی هر یک از 3000 باتری ذکر شده در پایگاه داده یا کشیدن بارکد بر روی برچسب باتری، آنالیزگر پیکربندی می‌شود. شکل 2 چنین سیستمی را نشان می دهد.

سیستم های تست باتری

در حالی که آنالیزورها باتری‌های موجود را بررسی و جایگزینی آنها را پیش بینی می‌کنند، از سیستم‌های تست باتری برای آزمایش چند منظوره و تحقیق در مورد باتری‌ها استفاده می‌شود. برنامه‌های معمول برای شبیه سازی بارگیری باتری و تأیید دوام آن و همچنین بررسی تعادل سلول‌های باتری به کار گرفته می‌شوند. این آزمایشات را می توان با یک برنامه سفارشی که کاربر ایجاد می کند، کاملاً به طور خودکار انجام داد.

شکل 3 یک سیستم تست باتری را نشان می‌دهد که میزان شارژ تلفن‌های همراه، لپ تاپ‌ها و ابزارهای برقی را ثبت می‌کند. سپس شارژهای شبیه‌سازی شده را برای تأیید زمان شارژ باتری به کار می‌برد. این دستگاه قادر است سلول های منفرد را با کمک ورودی های آنالوگ شناور کنترل کند. دو پورت قدرت با عملکرد موازی جریان تخلیه را از 10A در هر ایستگاه به 20Aافزایش می‌دهد.

شکل ۳ – سیستم تست باتری

چهار کانال مستقل، هر کانال جریان 10 آمپر و ولتاژ 36 ولت نامی را ارائه می‌دهند. حداکثر قدرت شارژ 400 وات، تخلیه 320 وات است. توان تخلیه را می‌توان با بانک‌های بار خارجی افزایش داد.

دیجیتال بودن با ارائه یک دامنه آزمایش بزرگ در یک محفظه جمع و جور، مزایای آن را نسبت به آنالوگ فراهم می‌کند. با این کار دیگر نیازی به خرید ماژول‌های اضافی برای انجام اندازه‌گیری‌های ولتاژ و جریان کم و زیاد نیست. مزیت دیگر مصونیت نهایی از کانال‌های همسایه است. محدودیت عدم توانایی اندازه گیری ولتاژ و جریان بسیار کم است که با ماژول‌های ویژه امکان‌پذیر است.

یک سیستم تست باتری، شامل بسیاری از الگوریتم‌های ایمنی است که باتری معیوب را شناسایی می‌کند و قبل از وقوع یک رویداد ناخواسته، آن را اعلام می‌کند. چنین امنیتی ممکن است در هنگام استفاده از منبع تغذیه قابل برنامه‌ریزی و بار برنامه‌ریزی شده برای آزمایش باتری در دسترس نباشد. اگرچه این دستگاه انعطاف پذیری بالایی دارد، اما به برنامه‌ریزی دقیق نیاز دارد تا در صورت بروز ناهنجاری، از وارد آوردن فشار به باتری جلوگیری کند.

منابع : باتری یونیورسیتی