Het testen van een batterij module

Het testen van een batterij module ligt uiteraard in het verlengde van het testen van een batterij cel. Ook hier kunnen we de volgende testen uitvoeren:

– Het bepalen van de impedantie van de batterij module
– Het bepalen van de capaciteit van de module
– Het aantal laad-/ontlaadcycli

We weten inmiddels het effect van het laden met een te hoge spanning en het te diep ontladen van een Li-ion batterij als we kijken naar een batterij cel. De gevolgen voor een batterijmodule zijn gelijk aan die van een batterij cel en zullen we hier dan ook niet behandelen.

Een isolatietest op een batterij module kan wel maar dan voordat het Batterij Management Systeem (BMS) wordt geïntegreerd.

De batterij module impedantietest

Deze test is eigenlijk gelijk aan de impedantietest bij de batterij cel. Ook de mogelijkheid van een DC test en een AC test. Bij de DC test heb je nu alleen te maken met een wat hogere batterijspanning en daarbij heb je dus een wat grotere belasting nodig voor goede testresultaten.

H&H PLI serieEen dergelijke test geeft ook gelijk aan of de verbindingen (lassen) van de batterij cellen goed zijn gelukt.

Voor een compleet overzicht van onze (regeneratieve) DC loads verwijzen wij u graag door naar het DC belastingen overzicht.

Bij dynamische belastingen is ook de interne capaciteit van belang. Deze meting wordt bij een specifieke frequentie uitgevoerd (meestal 1kHz) of wordt uitgevoerd over een breed bereik aan frequenties om zo nog beter het dynamische gedrag van de batterij te bepalen. Dit zijn altijd vierdraads metingen met over het algemeen hele lage impedantie waarden.
Voor mogelijke oplossingen zie bijvoorbeeld de Itech IT-5101H met ranges tot 1000V.Itech IT5101

Het bepalen van de capaciteit van de module

Ook deze test is in principe gelijk als bij het testen van de capaciteit van een batterij cel.
Uiteraard hebben we hierbij te maken met hogere DC spanningen en een hogere capaciteit maar het principe van de meting blijft gelijk. Van belang is om een duidelijk script op te stellen met daarin de condities waaronder de capaciteit van de batterij wordt bepaald.

– Wat is de maximale laadspanning?
– Tot welke spanning mag de batterij worden ontladen?
– Wat is de ontlaadstroom of ontlaadstroomcycli?
– Bij welke temperatuur wordt er ontladen en geladen?
– Met welke laadstroom wordt de batterij ook weer opgeladen?

Itech IT6000C serie bidirectionele voedingen, twee kwadrant voedingen, unipolaire voedingen

En zijn dit ook waarden conform uw toepassing van deze batterij? Een batterij die op zee in een boei wordt gebruikt heeft een hele andere omgevingstemperatuur en laad-/ontlaadcyclus als de batterij in bijvoorbeeld een elektrische auto. Afhankelijk van de spanning en de capaciteit van de batterij module wordt voor het testen in dit geval vaak gebruik gemaakt van (regeneratieve) bi-directionele DC voedingen.

Voor de kleine modules hebben we in het productenportfolio van TTMS twee kwadrant DC voedingen in de spanningsrange van 0-20V en 0-60V met vermogens van 60W tot 150W en meer. De regeneratieve bi-directionele DC voedingen beginnen bij een 0-60V, 200W tot 18kW maar ook 0-2250V bij 18kW. En zeker bij de hoge vermogens is het interessant om te werken met regeneratieve units. U bespaart hiermee dubbel op de energie kosten en soms nog meer. Dubbel omdat u niet alleen de energie uit de belasting terug geeft aan het net (zo’n 80% rendement) maar ook omdat u een grote airconditioning unit en de daarbij behorende energierekening uitspaart. Een derde mogelijke besparing zit in het feit dat, omdat u de energie rond pompt, u geen extra zware aansluiting nodig heeft op het energienet met alle kosten van dien. Voor de relatief lage spanning /hoge stroom modules (6V, 12V, 24V) kan er gebruik worden gemaakt van de Magna Power oplossingen in de TS-serie. In deze lijn hebben we DC voedingen van 10V tot 8000A en 25V tot wel 4000A. Deze zijn dan weer te combineren met de SCL DC loads van H&H in de 12V of 40V uitvoering tot maximaal 6000A.

Het aantal laad-/ontlaadcycli

Uiteraard willen we ook graag weten wat de levensduur van de batterij module is.
En daarbij zijn ook dezelfde voorwaarden (en meer) als bij de capaciteitstest van toepassing.

– Wat is de maximale laadspanning?
– Tot welke spanning wordt de batterij ontladen?
– Wat is de ontlaad stroom of ontlaadstroomcycli?
– Bij welke temperatuur wordt er ontladen en geladen?
– Met welke laadstroom wordt de batterij ook weer opgeladen?
– Bij welke temperatuur wordt de batterij module geladen?
– Wordt de batterij ook dynamische geladen?
– Vanaf welke capaciteit wordt de batterij weer geladen?
– Vanaf welke capaciteit wordt de batterij ontladen?

Bij deze testen kunnen we uiteraard weer gebruik maken van dezelfde apparatuur als bij de capaciteitstest maar over het algemeen gaat het hier over langdurige testen in een 24/7 testcyclus van soms maanden. En dan meestal ook met meerdere modules tegelijk en eventueel ook nog verdeeld over verschillende klimaatkamers.

Regeneratieve bi-directionele DC voedingen hebben hier duidelijk de voorkeur gezien de duur van de testperiode. TTMS heeft ook hier meerdere mogelijkheden. Bijvoorbeeld testsystemen met meerdere “losse” units en uitgebreide test software van het fabricaat Itech. Hierbij kunnen ook verschillende bi-directionele voedingen worden gecombineerd tot één systeem. En hetzelfde geld voor de range van meerkanaals systemen van de firma Chroma ATE.

Chroma 17020Afhankelijk van de vermogens en spanningen gaan we van 8 tot 56 kanalen, 0-60V, 0-600W tot 2,5kW modules met spanningen van 0-100V en 0-500V in configuraties van 4 tot 20 kanalen en meer. Er zijn configuraties mogelijk tot 20kW per kanaal bij een maximale spanning van 500V in deze serie. Er zijn ook testoplossingen mogelijk met hogere vermogens, stromen en spanningen maar dat zijn over het algemeen enkelkanaal batterij pack testoplossingen.

Zie hiervoor ook het testen van een batterij pack.

Daarnaast hebben we ook nog een pagina die aandacht besteed aan de batterij test software/systemen.

 

 

Gerelateerde onderwerpen:

Batterij testen.

De veiligheid rond batterij testen.

Het testen van een batterij cel.

Het testen van een batterij pack.

Batterij testsoftware/testsystemen.

Wat onze klanten zeggen

Arnold Memelink

Arnold Memelink

ABB

"De ABB Power Grids Jumet organisatie is een innovatieve ontwikkelings- en productiefaciliteit van ABB die actieve filters en batterij-energieopslagsystemen produceert ter ondersteuning van een stabiel netwerk. Om deze systemen te testen hebben we twee Cinergia GE/EL +120kVA eplus units aangeschaft die in staat zijn om netemulatie (AC + DC) te doen, die werken als een elektronische belasting (AC +DC) en die een batterij-emulator zijn. We hebben zeer goede ondersteuning van TTMS ervaren bij het verkrijgen van deze twee Cinergia-units. Dit omvatte het organiseren van een demonstratie op locatie en het leveren van leensystemen voorafgaand aan de levering van onze uiteindelijke systemen. Op deze manier konden we zo vroeg mogelijk beginnen met testen. TTMS organiseerde ook trainingen voor de operators van de oorspronkelijke fabrikant. Dankzij deze ondersteuning konden we de eerste batterij-energie-opslagsystemen al voor de volledige levering van de Cinergia-systemen introduceren."

Universiteit van Luxemburg

Sasan Rafii-Tabrizi

Universiteit van Luxemburg

"Bij de afdeling Energie en Milieu van de Faculteit Wetenschappen, Technologie en Geneeskunde (FSTM) van de Universiteit van Luxemburg hebben we verschillende onderzoeksprojecten op het gebied van groene energie die bijdragen aan de ontwikkeling van eco-steden. Als langdurige partner van onze research afdeling heeft TT&MS bewezen zelfs de meest complexe vragen op een professionele manier te kunnen beantwoorden. Ze hebben aangetoond dat ze altijd op de hoogte zijn van de nieuwste technologie en geen enkele moeite sparen om de toepassing en zelfs de situatie ter plaatse te bekijken. De uitwisseling van ideeën was altijd erg prettig en vond snel plaats. We kijken uit naar verdere jaren van vruchtbare samenwerking."

ONZE LEVERANCIERS

© Copyright 2022 - TTMS B.V. | Privacy Policy | Algemene Voorwaarden