에너지 저장 배터리 클러스터에 대한 안전성 테스트 및 검증 요약

Nov 02, 2024 메시지를 남겨주세요

1, 배터리 클러스터의 기본 테스트

 

 

외관 검사:배터리 클러스터는 일반적으로 여러 개의 배터리 모듈과 고전압 박스로 구성됩니다. 해당 외관 검사가 배터리 모듈 수준에서 완료됨에 따라 배터리 클러스터의 외관 검사는 주로 고전압 박스를 대상으로 합니다. 검사 중 주요 고려 사항은 다음과 같습니다: 쉘이 손상되지 않았는지 변형되었는지 여부, 양극 및 음극 표시가 명확하고 정확한지 여부, 배선 하네스가 손상되지 않았는지 노출되었는지 여부, 작동 설명서에 따라 묶여 고정되었는지 여부

 

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배선 검사:배터리 클러스터의 구조적 특성으로 인해 고전압 박스와 배터리 모듈, 배터리 모듈 간을 연결하려면 여러 개의 전력선과 통신 하네스가 필요합니다. 배선이 복잡하고 연결이 느슨해지기 쉽습니다. 따라서 고압박스의 배선 점검이 필요합니다. 와이어 하네스 와이어 번호가 배선의 물리적 터미널 정의와 일치하는지, 배선이 견고한지 여부를 확인하여 배선이 적격인지 여부를 결정해야 합니다.

 

설치 및 고정 검사:고전압 상자에는 릴레이, 퓨즈, 사전 충전 저항기, 배터리 관리 시스템 보드 및 기타 주요 부품을 포함한 다양한 구성 요소가 포함되어 있습니다. 주요 부품이 느슨해지면 충전 및 방전 시 많은 열이 축적되어 안전사고가 발생하기 쉽습니다. 잘못된 구성 요소를 설치하면 관련 구성 요소가 손상될 수 있으며 심각한 결과를 초래할 수도 있습니다. 따라서 고압함 내부의 부품 설치를 점검할 필요가 있다.

 

장치 설치 검사의 주요 목적은 모든 장치가 정확하고 안정적으로 설치되었는지 확인하는 것입니다. 그 중 접촉기는 핵심 부품 중 하나로서 그 방향이 작동 매뉴얼의 요구 사항과 일치하는지 확인하는 데 중점을 두어야 합니다.

 

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2, 기본 성능 테스트

 

전원 켜기 테스트:조립 후, 고전압 박스는 전원 공급 테스트를 거쳐야 합니다. 이 테스트에는 고전압 박스에 전원을 공급하고, 전원 스위치를 닫고, 고전압 박스의 메인 제어 표시등 상태를 확인하는 작업이 포함됩니다. 메인 제어 표시등이 계속 켜져 있으면 고전압 상자가 정상적으로 작동할 수 있음을 나타냅니다.

 

BMS 소프트웨어 및 하드웨어 버전 번호 감지:에너지 저장 배터리 시스템의 설계 및 개발 과정에서는 일반적으로 여러 소프트웨어 및 하드웨어 버전이 변경되며 각 변경 사항은 프로젝트 아카이브 파일에 반영됩니다. 따라서 프로젝트에 여러 소프트웨어 및 하드웨어 버전 번호가 나타날 수 있습니다. 소프트웨어와 하드웨어 버전을 혼동하지 않으려면 테스트 중에 주 제어 소프트웨어와 하드웨어의 버전 번호를 읽고 기록해야 합니다. 즉, 상위 컴퓨터를 사용하여 주 제어의 버전 번호를 읽고 기록해야 합니다. 소프트웨어와 하드웨어. 테스트 통과를 위한 판단 기준은 주요 제어 소프트웨어 및 하드웨어의 버전 번호와 프로젝트 아카이브 파일과 일치해야 합니다.

 

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3, BMS 시스템 감지

 

BMS 소프트웨어 및 하드웨어 버전 번호 제어 외에도 동일한 프로젝트에 대한 BMS 구성 매개변수, 배터리 마스크 및 온도 마스크에도 상당한 차이가 있습니다. 매개변수에 오류나 불일치가 있으면 배터리 시스템이 오작동합니다. 따라서 각 고전압 박스에 대해 BMS 시스템 테스트를 수행해야 합니다.

 

배터리 관리 시스템과 배터리 모니터링 장치를 통신용으로 연결한 상태에서 상위 컴퓨터가 BMS 구성 매개변수, 배터리 마스크, 온도 마스크를 올바르게 읽는지 확인하고 보고된 시스템 오류가 있는지 확인합니다. 테스트 통과 기준은 정상적인 통신, 올바른 구성 매개변수 및 마스크, 상위 컴퓨터에 오류 정보가 표시되지 않는 것입니다.

 

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4, 메인 제어 절연 테스트

 

에너지 저장 배터리 시스템의 고에너지 및 고전압 특성으로 인해 작동 중 절연 문제는 화재 및 폭발의 위험을 초래할 수 있으며 시스템과 인력의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 에너지 저장 배터리 시스템의 작동 중에 절연 저항을 지속적으로 모니터링하는 것이 중요합니다. 또한, BMS의 정상적인 동작을 확인하기 위해서는 절연감지 기능을 테스트하는 것도 필요하다.

 

주제어장치의 절연검출을 위한 시험대상은 고압박스입니다. 일반적으로 메인 제어 장치는 저전압 전원에 연결되며 상위 컴퓨터에 표시되는 절연 저항 값이 기록됩니다. 절연저항값 시험에 합격하기 위한 기준은 규정값 이상의 절연저항값이어야 합니다.

 

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5, 릴레이 기능 테스트

 

에너지 저장 배터리 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나인 릴레이는 에너지 저장 배터리 시스템의 전체 전원 회로의 ON-OFF에 영향을 미칠 수 있습니다. 배터리 클러스터의 고전압 박스에는 일반적으로 여러 개의 릴레이가 있으며 시스템 전원 회로의 온/오프는 여러 릴레이에 의해 조정되고 제어됩니다. 고전압 박스의 릴레이가 오작동하면 배터리 시스템이 제대로 작동하지 않습니다. 따라서 릴레이의 기능 테스트는 필수적입니다.

 

릴레이 기능 테스트는 일반적으로 고전압 박스의 릴레이를 닫거나 연결을 끊는 특정 논리를 따릅니다. 테스트된 릴레이에는 일반적으로 메인 포지티브 릴레이, 메인 네거티브 릴레이, 사전 충전 릴레이 및 팬 릴레이가 포함됩니다. 각 릴레이의 ON/OFF 상태나 고전압 박스 내 출력단의 전압값을 멀티미터로 측정하여 컴퓨터로 제어되는 상위 릴레이와 물리적 상태의 대응관계가 일치하는지 확인한다. 팬 릴레이의 경우 팬이 제대로 작동하는지, 팬 송풍 방향이 프로젝트 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것도 필요합니다.

 

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6, 총 전압 감지

 

정상적인 상황에서 에너지 저장 배터리 시스템에는 총 전압 감지 기능이 있으며 이는 두 가지 형태로 나눌 수 있습니다. 하나는 총 전압 Ubat 수집으로 알려진 전압 획득 센서를 통해 배터리 전원 회로의 총 전압을 수집하는 것입니다. 또 다른 방법은 개별 셀의 전압을 수집하고 이를 배터리 시스템의 구성 매개변수와 결합하여 모든 배터리 셀의 총 전압을 누적하는 것인데, 이를 누적 총 전압 Sum이라고 합니다.

 

총 전압 검출은 주로 누적 총 전압을 검출하는 것을 목표로 합니다. 상위 컴퓨터에 표시된 배터리 클러스터의 누적 총 전압 값을 읽고 기록함으로써 배터리 구성 매개변수가 올바른지 여부를 추가로 결정합니다. 누적 총 전압이 합리적인 범위 내에 있으면 누적 총 전압 값이 표준을 충족함을 나타냅니다.

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7, 총 전압 오류 감지

 

위에서 언급한 수집된 총 전압과 누적된 총 전압 모두 배터리 시스템 센서의 정확도 오류로 인해 총 전압에 오류가 발생합니다. 그 중 수집된 총 전압은 주로 고전압 상자의 전원 회로에 있는 고전압 수집 센서의 정확도에 영향을 받으며, 누적된 총 전압은 배터리의 개별 전압 수집 정확도에 영향을 받습니다. 모니터링 유닛 보드. 컨피그하기 위해서는위의 두 가지 유형의 총 전압의 실제 오류를 확인하려면 총 전압 오류 감지를 수행해야 합니다.

 

고정밀 멀티미터를 사용하여 배터리 클러스터의 양극과 음극 사이의 전압을 측정하여 총 측정 전압을 얻습니다. 고정밀 멀티미터로 측정한 총 전압을 수집된 총 전압 및 누적 총 전압과 비교합니다. 두 AW 값이 모두 지정된 값보다 작으면 총 전압 오류 감지가 적격하다고 판단됩니다.

 

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8, 정적 셀 전압 감지

 

장기간 보관한 후에는 배터리 셀의 자체 방전으로 인해 배터리 전압이 천천히 감소합니다. 자체 방전이 배터리에 미치는 영향에 따라 자체 방전은 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 용량 손실을 가역적으로 보상할 수 있는 자체 방전이고, 다른 하나는 자체 방전입니다. 한 가지 유형은 용량 손실을 되돌릴 수 없는 자가 방전입니다.

 

배터리 시스템을 테스트할 때 정적 셀 전압을 감지해야 합니다. 상위 컴퓨터를 사용하여 배터리 클러스터에 있는 모든 배터리 셀 전압의 최대 및 최소값 Umax 및 Umin을 읽습니다. 정상 조건(초기 셀 전압)에서 WUmin ^UmaxW+Δ"(초기 셀 전압) 값은 일반적으로 약 0.01V입니다.

 

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9, 정압차 감지

 

배터리 시스템의 배터리 셀 불일치는 성능에 큰 영향을 미칩니다. 주로 용량, 전압, 내부 저항, 자체 방전율 등의 측면에서 반영됩니다. 테스트 및 검증을 위해 가장 직관적이고 효과적인 방법은 배터리 셀의 전압을 통해 배터리의 불일치를 평가하는 것입니다. 따라서 배터리의 정전압차 검출은 매우 중요합니다.

 

배터리의 정전압차 검출 방법은 배터리 시스템 내 모든 배터리 셀의 최대 전압값과 최소 전압값의 차이 △£/를 상위 컴퓨터를 통해 판독하는 것이다. 일반적으로 리튬 배터리의 종류에 따라 전압차 기준이 다르며, 전압 안정기의 인산철리튬 배터리에 대한 전압차 요구 사항은 삼원계 배터리에 비해 더 엄격합니다.

 

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10, 정적 모노머 온도 감지

 

배터리 클러스터를 생산 및 조립한 후 배터리 관리 시스템의 정상적인 감지 기능을 보장하고 배터리 온도가 합리적인 온도 범위 내에 있는지 확인하려면 배터리 클러스터에서 정적 개별 셀 온도 감지를 수행해야 합니다. 이 감지 항목은 일반적으로 감지된 개별 셀 온도를 기술 지표로 사용하며 판단 기준은 비교적 넓습니다. 배터리의 주변 온도와 결합하면 배터리 온도가 주변 온도에 가까워지는 것으로 충분합니다.

 

 

11, 정적 온도차 감지

 

배터리 클러스터는 직렬 및 병렬로 연결된 여러 개의 배터리 셀로 구성됩니다. 배터리 클러스터의 구조와 일부 환경 요인으로 인해 클러스터에 있는 개별 배터리 셀 간에는 상대적으로 작은 온도 차이가 있을 수 있습니다. 배터리 클러스터의 온도 차이가 크면 배터리 셀이 비정상이거나 배터리 시스템 매개변수 구성이 잘못된 것으로 판단됩니다. 따라서 정적 개별 온도 감지를 기반으로 배터리 온도와 배터리 시스템 매개변수 구성이 정상인지 확인하기 위해 정적 온도차 감지가 필요합니다.

 

 

12, 전류 정확도 감지

 

전류 감지는 배터리 관리 시스템의 기본 기능 중 하나이며, 전류 감지의 정확성은 SOC 추정에 매우 중요한 영향을 미칩니다. 주로 원시 전류의 측정 정확도, 주변 온도, 배터리 수명 감소, 배터리 충전 및 방전 속도 등 SOC에 영향을 미치는 많은 요소가 있습니다. 에너지 저장 시스템에서는 열 관리 시스템의 역할로 인해 운영 환경이 비교적 안정적입니다. 이 경우 배터리 충방전 속도나 온도 환경의 변화 없이 단순히 전류 적분만 하면 됩니다. 테스트된 SOC의 정확도는 전류의 샘플링 정확도입니다. 따라서 테스트 및 검증 과정에서 전류 정확도 감지는 매우 중요합니다.

 

일반적인 상황에서는 고정밀 배터리 시스템 충전 및 방전 장비를 사용하여 전류가 다른 배터리 클러스터를 충전 및 방전합니다. 선택한 전류 범위에는 시스템에서 설계된 최대 연속 충전 및 방전 전류가 포함되어야 합니다. 센서를 통해 수집된 데이터는 충방전 장비의 데이터와 비교되며, 전류 편차는 배터리 관리 시스템의 전류 정확도를 평가하기 위한 기술적 지표로 사용됩니다.

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13, DCR 테스트

 

개별 배터리 셀의 경우 배터리 내부 저항에는 오믹 저항과 분극 저항이 포함됩니다. 일정한 온도 조건에서 옴 저항은 상대적으로 안정적으로 유지되는 반면, 분극 저항은 분극에 영향을 미치는 요인에 따라 달라집니다.

 

리튬 배터리의 내부 저항에 영향을 미치는 요인은 외부 요인과 배터리 내부 요인으로 구분됩니다. 외부 요인에는 주로 온도와 전류가 포함됩니다. 환경 온도는 다양한 저항에 중요한 영향을 미치는 요소입니다. 온도는 리튬 배터리의 전기화학 물질의 활성에 영향을 미치므로 전기화학 반응 속도와 이온 이동 속도에도 영향을 미칩니다. 전류의 크기는 분극 저항과 직접적인 관련이 있으며, 전류가 클수록 분극 저항도 커집니다. 또한 전류의 열 효과도 전기화학 소재의 활성에 큰 영향을 미칩니다.

 

배터리 시스템의 DC 내부 저항의 경우 배터리 셀 자체의 내부 저항 외에도 전원 회로에 있는 장치의 연결 저항도 포함해야 합니다. 배터리 시스템의 충전 및 방전에는 단기간의 고전류가 일반적으로 사용되며, 배터리 시스템의 DC 저항은 전류에 대한 전압차의 비율을 계산하여 계산됩니다.

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14, 동적 압력차 테스트

 

배터리의 충전 및 방전 과정 중 전압 값은 배터리의 열역학적 및 동적 상태를 포괄적으로 반영합니다. 배터리 생산과정 중 다양한 공정의 공정조건뿐만 아니라 배터리의 충방전 과정 중 전류, 온도, 시간, 우발적 요인 등의 영향을 받습니다. 따라서 배터리 팩에 포함된 각 배터리의 전압 값은 정확히 동일할 수 없으며 이로 인해 동적 전압 차이가 형성됩니다.

 

실온에서 A를 정전류(min)로 충전하고, A를 정전류(min)로 방전하고, 충전 및 방전 과정 중 최대 동압차 AW를 기록합니다. 충전 및 방전 과정 중 압력차를 기술 지표로 사용하여 동적 압력차 테스트를 평가합니다. 일반적인 상황에서 테스트 전후에 동일한 배터리 충전 상태를 유지하려면 LxR=Lx%가 대칭형 충전 및 방전 용량을 유지해야 합니다. 여기서 L은 최대 연속 충전 전류 중 더 작은 값입니다. 시스템에 의해 설계되었으며 테스트 환경 온도에서 배터리가 허용하는 최대 연속 충전 전류; 4는 시스템을 위해 설계된 최대 연속 방전 전류와 테스트 환경 온도에서 배터리가 허용하는 최대 연속 방전 전류 중 작은 값입니다.

 

 

15, 셀 온도 상승 및 온도 차이본질 테스트

 

배터리는 사용 중 내부 구조의 전기화학적 변화로 인해 열이 발생하며, 이로 인해 배터리의 온도가 상승하게 됩니다. 배터리의 내부 저항과 용량의 차이, 배터리 클러스터 내 개별 셀의 위치와 방열 용량의 차이로 인해 충전 및 방전 테스트 중 배터리 클러스터 내 셀의 온도 상승이 달라질 수 있습니다. 온도 차이. 또한, 배터리 클러스터 내 배터리 셀의 귀 용접이나 전원 회로 연결 불량 등의 문제가 발생할 경우, 단기적인 충방전을 통해 문제를 감지하고 찾아낼 수 있습니다. 따라서 동압차 시험 시에는 충방전 과정에서 상단 컴퓨터에 표시되는 배터리 셀의 온도 상승 T와 온도차 AT를 기록해야 한다. 온도 상승 T와 온도차를 기술 지표로 사용하여 배터리 셀의 온도 상승 및 온도차 테스트를 평가합니다.

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16, 초기 충전 및 방전 용량/에너지 테스트

 

배터리의 초기 충전 및 방전 용량/에너지는 그림 9-13에 표시된 것처럼 배터리 클러스터의 기본 성능 요구 사항 중 하나입니다. 배터리 클러스터에 대해 지속적인 전력 충전과 방전을 수행함으로써 배터리 클러스터의 용량과 에너지를 얻을 수 있다. 그 중 배터리의 용량(C)은 배터리가 얼마만큼의 충전량을 유지하거나 방출할 수 있는지를 말하며, 용량의 단위는 암페어시(Ah), 줄여서 암페어시(Ampere Hour)이다. lAh는 1시간 동안 통전했을 때 1A의 전류 용량을 나타냅니다. 배터리의 에너지(E)는 와트시(Wh 또는 kWh)로 측정하여 얼마나 많은 일을 할 수 있는지 나타냅니다.

 

배터리 클러스터 수준에서 가장 일반적인 측정 단위는 킬로와트시(kWh)입니다. 여기서 IkWh는 약 3.6MJ의 에너지 값을 갖는 IkW 전력의 기기가 소비하는 에너지를 나타냅니다. IkWh의 전기는 1kWh의 전기와 같습니다.

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