Тестване на батерийните пакети в края на производствения цикъл: Практическо ръководство за съответствие с изискванията за електромобили и системи за съхранение на енергия

Бърз обобщение

• Крайно тестване на батерийни пакети потвърждава как точно е произведен конкретният пакет — изолация, издръжливост при напрежение, вътрешно съпротивление, общо напрежение, разлика в напрежението между клетките и температурата, данни от BMS. Тестването в лабораторни условия потвърждава поведението на проекта. Двете не са взаимозаменяеми.

• Крайно тестване на батерийни пакети също се отличава от стареенето (стъпка за подготвяне) и от батерийния циклер (инструмент за характеризиране). Смесването на тези четири понятия е най-честата грешка при набавяне в производството на батерийни пакети.

Какво означава „краен етап“ — и какво не означава

Първо, терминологична капана, която струва истински пари на покупателите. Краен етап (EOL) е производствен термин: последната работна станция преди опаковането в кашон. Край на живота е термин, свързан със здравето на батерията: пакет, който е деградирал и се извежда от употреба, преизползва или рециклира. Същият акроним, но противоположни крайни точки от живота на продукта.

В тази статия EOL винаги означава краен етап за крайно тестване на батерийни пакети .

Станцията за краен етап на пакета отговаря на един въпрос за всеки отделен единичен продукт: беше ли този пакет сглобен правилно и безопасно ли е да се включи в електрическа верига?

Това не е научно-изследователски инструмент, не е климатична камера и не е сертифицираща лаборатория. Това е производствена врата: бърза, повтаряща се, автоматизирана и свързана с серийния номер.

Забележка за обхвата. Това ръководство охватва крайното тестово проверяване (EOL) на пакети и модули в 12–400 V DC клас — обхватът, използван от пакетите за пасажерски и търговски превозни средства, за складиране в комерсиални и индустриални (C&I) приложения, за жилищно складиране и за мобилно складиране. Контейнеризираните шкафове за електроенергийни системи с напрежение 1500 V са различен инженерен проблем, с различни средства за осигуряване на безопасност и различна архитектура на станцията.

Четирите теста, които всички бъркат

Ако вземете само едно нещо от това ръководство, вземете тази таблица. EOL-тестовете, лабораторната валидация, стареенето и циклирането са четири различни задачи. Покупателите често определят обхвата на една от тях и очакват изпълнението и на другите три.

 

Три уточнения, които имат значение в практиката:

Сертифицирането не обхваща сглобяването. Типовият тест се провежда върху няколко единици, които са изградени внимателно, често ръчно. Вашата производствена линия произвежда стотици единици седмично с динамометрични ключове и смяна на работните смени. Всеки дефект при сглобяването остава невидим за типовия тест — и всеки такъв дефект представлява риск на ниво отделна единица.

Стареенето не е безопасностна бариера. Условията за стареене подлагат клетките на контролирано състояние на зареждане и температура. Този процес не прилага изпитателно напрежение, не измерва изолацията и не проверява дали блокът е оцелял при преместването от стойката за стареене до крайната сглобка. Блоковете често не издържат крайното изпитание (EOL), въпреки че са минали успешно фазата на стареене — по-често, отколкото хората очакват, тъй като повредите най-често възникват при правилното разположение на кабелните снопове и при затварянето на капака.

Циклиращото устройство не е станция за крайно изпитание (EOL). Циклиращото устройство е прецизен инструмент за измерване на клетка или блок в продължение на часове. То няма източник за изпитателно напрежение (hipot), няма последователност за изпитване на изолацията и няма работен процес за приемане/отхвърляне, управляван от производствена изпълнителна система (MES). Можете да поставите циклиращо устройство в станция за крайно изпитание (EOL), но не можете да превърнете самостоятелно циклиращо устройство в такава станция.

Какво всъщност проверява станцията за крайно изпитание (EOL) на блоковете

Последователността за край на производството (EOL) проверява за дефекти. Тя не характеризира производителността. Всеки етап се маркира с времева отметка и се записва заедно със серийния номер на батерийния пакет.

3.1 Електрическа безопасност

 

Струва си да се каже на глас: Изпитателното напрежение и съпротивлението на изолацията не са един и същ вид изпитание и нито едното може да замести другото. Съпротивлението на изолацията измерва течовете при зададено постоянно напрежение (DC); изпитателното напрежение (hipot) напряга изолационната система, за да се докаже, че тя няма да се пробие. Едното е измерване, а другото — стрес-изпитание. Станция, която предлага само едно от тези изпитания, не е пълноценна безопасностна станция.

Проверете обхвата на уреда, а не само изпитателното напрежение. Изпитателен уред за безопасност, специфициран само за днешния продукт, може да не покрива продукта за следващата година. Описаната тук система има източник за DC hipot с номинално напрежение 0,05–6 kV при 10 mA и измервател на изолация, обхващащ 0,1 MΩ до 10 GΩ , така че същият шкаф може да бъде повторно програмиран при повишаване на напрежението на батерийния блок, вместо да се закупува отново.

3.2 Електрически характеристики

 

3.3 Комуникация и проверка на данните от BMS

Къде се намира EOL в производствената линия

Типичният процес изглежда по следния начин:

Входящ инспекционен контрол на клетките → сглобяване на модулите → сглобяване на пакетите → стареене / формиране → крайна проверка (EOL test) → опаковане → изпращане

Две правила за разположение:

EOL се извършва след стареенето и след пълното механично сглобяване. Всичко, което се случва след този тест — прокарване на кабелната мрежа, затваряне на капака, транспортиране до контейнера — не се тества. Поставете станцията колкото е възможно по-близо до контейнера, според възможностите на вашата подредба.

EOL е последната контролна точка, а не първата. Входящата инспекция на клетките и проверките на модулно ниво откриват проблеми, докато те все още са евтини за отстраняване. Намирането на лошо заварено съединение при крайната проверка (EOL) означава преизработване на готов батерийен блок. Добрият производствен процес премества тези проверки по-рано в производствената верига и използва крайната проверка (EOL), за да потвърди качеството на готовия продукт.

Защо 100% крайното тестово изпитване стана базово изискване

Безопасността. Повредата на изолацията, разхлабените клеми и високорезистентните съединения не се проявяват при пробното тестване и не се обявяват любезно. Те се проявяват като непреднамерени прекъсвания, прегряващи конектори или термични събития след пускането в експлоатация — на мястото на клиента. Крайната проверка (EOL) е последната възможност, при която поправката отнема минути, а не изисква посещение на място.

Съответствие и търгове Програмите за свързване към мрежата и автомобилните програми все повече изискват протоколи за тестване по единица като част от документационния пакет: файлове за CE, качества подавания в стил PPAP, търгове на електроенергийни компании, тестване при приемане на обекта и сега данни за паспорт. В Италия документацията за пускане в експлоатация, подготвена според практиката на CEI 64-8, редовно включва регистри за проверка на оборудването; в търговете на индийски електроенергийни компании доказателствата за тестване по единица са станали стандартно изискване, а не фактор за диференциация. Липсващите регистри забавят приемането, спират достигането на етапни плащания и ослабват гаранционните позиции.

Разходи за сервиз на място Диагностицирането на проблем с батерийния пакет на отдалечен обект за слънчева енергия плюс натрупване на енергия или разглеждането на гаранционно искане за превозно средство в три пазара отдалечено струва многократно повече от това, което би струвало тестването, което би засякло дефекта. Всяка единица, която се повреди при край на живота ѝ (EOL), вместо в полеви условия, е един ненаправен рейс с камион, за който не сте платили.