当前
锂电池测试具有测试参数多、黯度测试点多、安全性要求高、自动化程度低的特点。总之,当前国内锂电池检测的技术能力参差不齐,检测设备的安全性比较差。以锂电池运输检测(如空运N38.3测试)为例,由于检测方法中对检测设备没有严格的要求,因此一些检测机构用比较简单的设备也能完成测试。但是随着锂电池容量越来越大,电动汽车用锂离子蓄电池、车用超级电容器等产品陆续投放市场,现有检测设备能力不足、安全性不够的问题也会逐渐暴露出来。究其原因,是人们对锂电池检测的重要性认识不够,设备研发投入不足,而检测设备生产厂商本身能力有限,采用的技术也相对落后和保守。
在今后的锂电池检测过程中,将会越来越多地应用到智能系统。以温度检测为例,分析智能系统的工作原理。温度——是锂电池检测过程中一个非常重要的参数,温度过高会引起锂电池性能下降、解体爆炸甚至起火燃烧。例如UN38.3锂电池的高温短路测试,技术规范要求短路过程中锂电池的温度不得超过170 CC,传统的测试方法是把一个温度传感器贴在电池表面,当电池体积较小时这样做是可以的,但是随着锂电池体积和容量的增大.出现了一些新的问题。大型锂电池在放电时,由于工艺和环境等因素的影响,它的温度分布并不是均匀的。深色的部分温度相对较高,而浅色的部分温度相对较低。传统的测温方法由于只使用一个测温探头,探头的位置会引起测量结果的偏差,很可能导致错误的测试结果。很显然,对于大型电池,传统的测试方法是不适用的。
智能系统不但能完成锂电池测试过程中电压、电流、温度、环境压力、湿度等参数的采集工作.同时也配备了程控仪器作为锂电池放电的电子负载。在计算机和软件的控制下,智能系统能够对整个锂电池测试的过程进行远程监控,能够发现测试过程中的异常情况.并及时通过开关矩阵模块和其他辅助设备对锂电池的测试进程进行必要的干预。
在智能系统中主要采用如下的技术。
一、虚拟仪器技术
虚拟仪器的硬件是以数据采集模块为基础,通过软件计算得到测量结果,在一块数据采集模块上可以高度集成多路测量通道,很适合在测试参数比较多的锂电池检测中应用。电脑通过网络对电子负载和数据采集设备进行控制,被测锂电池的电压、电流、温度、环境压力、湿度等参数通过各种传感器转换成电信号,这些参数经数据采集模块采集后,通过软件得到最终的检测结果。同样是温度测试.多个温度传感器可以同时安装在电池上,如果测试期间任何地方温度测量结果超出规定,系统会及时提醒操作者.或者自动结束测试过程,从而避免锂电池发生燃烧、爆炸而造成设备损坏或人身伤害。
二、网络测控技术
现在市场上支持网络操作的仪器设备越来越多,而通过网络操作也可以很方便地实现远程监控。采用网络测控技术,在软件的支持下,不但能够实时掌控锂电池测试过程的各项参数.对于一些危险性较大的试验,也可以实现远程监测,整个测试过程中,操作人员可以远离测试现场,保证了人员安全。
网络控制和数据传输功能的实现可以借助以下工具:
●基于LalVIEW的网络控制和数据传输
DataSoeket是NI公司开发的一种网络传输技术.它以TCP/IP为基础,利用LahVIEW中集成的I)ataSoeket工其.就可以通过网络完成数据传输。DataSocket使用户从复杂的底层TCP编程中解放出来,而更加专注于程序功能和操作性方面
的完善。
LabVIEW中还提供了儿种网络通信的方法,如通过Web发布程序面板、前面板远程连接等,都能实现对测试终端的远程访问和控制,用户可以根据具体情况灵活选择。在实际应用中各种测试模块在软件控制下工作正常.无线网络在测试现场的连接表现也比较稳定。
●基于Windows XP的远程桌面
远程桌面是Windows XP系统中提供的远程控制工具,支持Microsoft的远程桌面协议(RemoteDesktop Protocol )。在现场测试系统中,用户利用客户端的鼠标和键盘通过网络对远端计算机进行控制,远端计算机在受控条件下,完成设备控制、数据采集和处理,并将数据或处理结果传递回客户端,利用远程桌面也可以完成数据传输和控制。
三、可扩展技术
智能系统可以根据需要在今后的工作中增加新的测试/控制模块。例如增加数据采集模块和相应的传感器,就可以完成环境压力和湿度的测试工作,这是两个今后燃料电池的测试中必不可少的参数;增加开关矩阵模块,就可以完成测试过程自动切换,驱动报警和保护装置等;增加仪器控制模块,就可以把更多的检测设备添加到系统中,提高检测工作的自动化程度等。
随着锂电池制造技术的不断进步,锂电池的体积越来越小的同时容量会越来越大,锂电池的应用领域也会更加宽广。只有不断改进锂电池的检测工艺,提高检测设备的性能和技术水平,才能满足来来交通运输、生产生活和能源科技对锂电池检测的需要。
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