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便攜式儲能產品的測試解決方案
點擊次數:3131 更新時間:2019-08-30

便攜式儲能電源(PES :Portable Energy Storage ),通常指重量不超過 18kg 的備 用電源或者應急電源,核心儲能介質為鋰離子電池。采用交流或直流進行輸入充電(如 交流 220V,車載 12V 等),輸出為交流或直流(如交流 220V,直流 12V,直流 5V 等)。 近幾年來,隨著人們生活水平的提高,市場對于便攜式儲能產品的需求也在擴大,與此 同時產品種類也越來越豐富,融入了更多與時俱進的技術。比如支持光伏充電,全新快 充接口(USB PD/ QC 3.0),提供 AC 輸出端口甚至音響等功能。這些功能的植入,不僅 解決用戶臨時的用電需求,更提升了用戶的使用體驗。非常適用于戶外自駕游時給手機 充電,相機充電,給風扇,榨汁機等供電。此外也可以用于條件,颶風抗震救災等 場合的 SOS 救援和應急照明等。

那么如何保證這些功能達到預期設計要求呢?光伏充電效果如何?電池儲能容量 和能量密度如何進一步提升,安全可靠性如何?以及儲能電源的轉換效率和輸出紋波等 參數如何,都是在前期研發階段,重點關注和考量的,將直接關系到產品的性能和可靠性。

測試一、鋰電子電池性能在便攜儲能中的應用分析

在戶外,便攜式儲能產品的續航時間是人們非常關注的,倘若沒有了續航時長的保 證,將會極大的降低用戶體驗,約束戶外的設備用電。因此進一步提升電池輸出能量(相 同體積重量基礎上),將會直接關系到產品的性能。

電池階段的性能驗證,主要包含電池容量,循環壽命,容量衰減比,過充過放倍率 測試等。為了解決手動測試效率低的問題,艾德克斯為用戶提供系統化解決方案 ITS5300, 可以實現上述的測試要求,并包含高低溫環境試驗,能量測試等等。為了進一步協助用 戶的電池性能分析,提供強大的數據統計分析功能。

以循環壽命測試為例,通常的實驗步驟是:按照規定電流進行充電,擱置,再以規 定電流放電到截止條件,如此循環。當實驗完成后,會獲取大量的充放電過程中數據, 但樶終電池性能所要分析的為容量衰減比(樶小容量/初始容量)。此時 ITS5300 強大的 統計分析功能可以直接為用戶統計出樶大容量,樶小容量和平均容量。用戶無需查看大 量的數據獲取分析和篩選數據。

 

測試二、便攜式儲能電源輸出質量分析

作為戶外使用的儲能電源,輸出電能的質量關于到后端產品的壽命和使用安全性。 比如若輸出紋波過大,則可能會造成后端用電設備工作不穩定。便攜式儲能電源的性能 檢驗,通常包含輸入輸出,電壓波動,工作電壓,頻率特性,能效,電源輸出質量(交 流輸出諧波,直流輸出紋波和精度等)。再包括快充 USB 接口的測試。針對這方面, ITECH 提供快充接口測試解決方案,以及自動化測試 ITS9500 電源測試系統(交直流輸 入/輸出)。

快充測試解決方案(快充盒 IT-E25):ITECH 推出的 IT-E25 快充測試盒搭配 IT8500+系列負載及快充軟件,支持 QC2.0,QC3.0,PE+,USB PD,USB PE+2.0 及 USB PPS 快充協議。

電性能驗證(多路電源測試系統 ITS9500): 

便攜式儲能電源支持 AC,DC 輸入,同時支持多路的 DC,AC 輸出。艾德克斯的 ITS9500 系統可以協助用戶驗證電源性能,實現如下測試項:

1、 輸入輸出測試(輸出范圍,空載/帶載,效率,精度)

2、 電源效應/負載效應/混合效應測試

3、 開機測試/關機測試

4、 輸入擾動測試

5、 輸出紋波(DC)/輸出諧波(AC)測試

6、 輸入電壓/頻率極限測試

7、 過流保護測試 

8、 過壓保護測試 

9、 短路保護測試

10、 靜態測試 

測試三、光伏充電性能驗證

為了滿足戶外條件下的供電,目前市面上很多便攜式儲能電源產品支持光伏充 電功能,如此,只要有陽光就會持續儲存電量,使得便攜式產品持續續航。這類產品中 通常帶有光伏 MPPT 追蹤芯片,使得充電一直工作在 PV 曲線樶大功率點。 

在實驗階段,為了充分驗證各種環境條件(晴天,云遮,陰天,雨天等)下的追蹤 效率,需要一臺設備可以真實模擬太陽能電池板輸出IV特性。 ITECH的IT6500C和IT6000C 系列搭配 SAS1000 軟件,提供專業的光伏曲線模擬功能。用戶可以通過法規,材質, Vmp 和 Pmp,或者 Voc,Isc,Vmp,Imp 及光照度溫度變化曲線,仿真太陽能電池 IV 輸出。提供 遮罩模式,用戶可以編輯云遮面積和云遮深度,及仿真在云朵的移動。當然用戶也可導 入一天當中的真實數據導入設備進行仿真模擬。

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