Bericht über die integrierte Entwicklung der Batterieprüftechnologie und der Technologie für den bidirektionalen AC/DC-Wandler

Die Entwicklungshistorie der Batterie -Testtechnologie
Die Batterie -Testtechnologie hat drei Hauptentwicklungsphasen durchgeführt: manuelle Tests, automatisierte Tests und intelligente Tests. Jede Phase stellt einen erheblichen Sprung in Technologie und Methodik dar.
Die technologische Entwicklung von manuell bis intelligent
Frühe Batteriestests stützten sich hauptsächlich auf den manuellen Betrieb, und Techniker mussten Daten manuell aufzeichnen und analysieren. Die Eigenschaften dieser Phase sind:
Der Testprozess ist in hohem Maße vom manuellen Betrieb und die Überwachung abhängig
Die Effizienz der Datenerfassung und -analyse ist gering
Die Testergebnisse sind anfällig für menschliche Faktoren
Es ist schwierig, langfristige oder groß angelegte Tests durchzuführen

Mit der Entwicklung der Computertechnologie traten Batteriestests in die Automatisierungsstufe (von den 1990er Jahren bis in die 2010er Jahre). Die Hauptmerkmale dieser Zeit sind:
Führen Sie ein Computersteuerungssystem ein, um die Automatisierung des Testprozesses zu erreichen
Entwickeln Sie dedizierte Batterie -Testgeräte und Software
Stellen Sie standardisierte Testmethoden und -verfahren fest
Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit des Tests wurde verbessert
Der Fortschritt in diesem Stadium hat die Effizienz von Batteriestests erheblich verbessert und eine starke Unterstützung für die schnelle Entwicklung der Batterietechnologie bietet. Das automatisierte Testsystem kann komplexe Ladungs- und Entladungszyklus -Tests durchführen und automatisch Daten aufgezeichnet und analysieren [8].
Gegenwärtig ist die Batterie -Testtechnologie in die intelligente Stufe (von den 2020er bis heute) eingegeben, und ihre Hauptmerkmale sind:
Wenden Sie künstliche Intelligenz und Big -Data -Technologien an, um die Batterieleistung vorherzusagen und die Akkulaufzeit zu bewerten
Entwickeln Sie nicht zerstörerische Testtechnologie und Micro-Nano-Testtechnologie, um die Testgenauigkeit zu verbessern
Erzielen Sie eine genaue Integration von Tests mit Batteriedesign, Herstellung, Recycling und anderen Links
• Hervorhebung des vollen Lebenszyklus -Tests [8]
In diesem Stadium werden Algorithmen für maschinelles Lernen in der Vorhersage der Lebensdauer der Batteriezyklus weit verbreitet. Studien zeigen, dass herkömmliche Algorithmen für maschinelles Lernen bei begrenzten Daten außergewöhnlich gut abschneiden. Beispielsweise können zufällige Forest -Regressoren einen durchschnittlichen absoluten prozentualen Fehler von mindestens 9,8% erreichen [4].
Vergleich von Effizienz, Genauigkeit und Kosten in den drei Phasen
Batterie -Testtechniken in verschiedenen Stadien haben erhebliche Unterschiede in Bezug auf Effizienz, Genauigkeit und Kosten:

AC/DC Bidirectional Converter: Eine Innovation in der Testtechnologie
In den letzten Jahren stellt die Anwendung von AC/DC -bidirektionalen Konvertern in Batterieprüfungen einen wichtigen technologischen Durchbruch dar. Diese Technologie kann erreichen:
• Ladevorgang: Wechselstromkraft in DC -Strom umwandeln, um die Batterie zu laden
• Entladungsprozess: Umwandeln Sie die elektrische DC -Energie der Batterie in elektrische Wechselstrom -Energie
• Energiewiederherstellung: Füttern Sie die Energie, die durch Entladung zum Stromnetz erzeugt wird, um die Energieversorgungswirkungsgrad zu verbessern

In herkömmlichen Batterie -Testsystemen wird die Entladungsenergie normalerweise als Wärme abgelöst und die Systemeffizienz von 0%. Durch die Verwendung eines bidirektionalen AC-DC-Wandlers kann die abgeleitete Energie an das System zurückgegeben werden, das Recycling von Batterie-Test-Ladungsenergie und die Systemeffizienz erheblich verbessern [24].
Marktaussichten und Entwicklungstrends
AC/DC -bidirektionale Konverter verfügen über umfassende Entwicklungsaussichten im Batterie -Testmarkt und wird voraussichtlich von 2025 bis 2031 ein stabiles Wachstum aufrechterhalten.

Die Batterie -Testtechnologie entwickelt sich in Zukunft in den folgenden Richtungen:
Die Intelligenz- und Automatisierungsniveaus der Testtechnologie verbessert sich ständig
2. Die Testtechnologie entwickelt sich zu hoher Präzision, hoher Effizienz und niedrigen Kosten
3. Die Testtechnologie ist eng in den Batterieherstellungsprozess integriert, um während des Produktionsprozesses Echtzeitüberwachung und Qualitätskontrolle zu erreichen
4. Entwickeln Sie neue Batterie-Testtechnologien, um den Entwicklungsbedarf neuer Batterien wie Festkörperbatterien und Lithium-Sulfur-Batterien gerecht zu werden [8]
Angesichts der kontinuierlichen Innovation der Batterie -Technologie entwickeln sich auch die Testtechniken weiterentwickelt, von einfachen Kapazitätstests und Entladungstests bis hin zu komplexen thermischen Management- und Sicherheitsbewertung, was eine starke Unterstützung für die gesunde Entwicklung der Batterieindustrie bietet.

Die neuesten Fortschritte bei der Batterie -Testtechnologie
Im Jahr 2024 zeigt die Batterie -Testtechnologie einen Entwicklungstrend der Intelligenz, Effizienz und Standardisierung, und mehrere innovative Technologien verformern das Gebiet der Batterieprüfung.
Anwendungen künstlicher Intelligenz und maschinelles Lernen
Bei der Anwendung der Technologie für künstliche Intelligenz bei Batteriestests wurden erhebliche Fortschritte erzielt. Algorithmen für maschinelles Lernen eignen sich in der Vorhersage des Batteriezyklus -Lebens, insbesondere im Random -Wald, der einen durchschnittlichen absoluten prozentualen Fehler von mindestens 9,8%erreichen kann. Diese Algorithmen können die Trends des Datensatzes effektiv verstehen und eine zuverlässige Grundlage für die Bewertung der Batterieleistung bilden [4].

Fortschritte bei der Analyse der elektrochemischen Impedanzspektroskopie -Analyse -Technologie
Im Jahr 2024 ist die Anwendung der EIS -Analysetechnologie (Electrochemical Impedance Specroscopy) bei Batterieprüfungen weiter verbreitet. Diese Technologie kann durch Messung des internen Widerstands der Batterie Parameter wie die Lade- und Entladungseffizienz und die Wärmeerzeugung der Batterie bewerten, was eine wichtige Grundlage für die Bewertung der Batterieleistung darstellt [8].
Technologische Innovation des Bidirektumators AC/DC
Die Anwendung von AC/DC -bidirektionalen Wandlern im Bereich der Batterieprüfung ist ein wichtiger technologischer Durchbruch im Jahr 2024. Diese Technologie kann den bidirektionalen Energiefluss während des Batterieprüfungsprozesses erreichen, wodurch die Energieverbrauchseffizienz des Testsystems erheblich verbessert wird.

In herkömmlichen Batterie -Testsystemen wird die Entladungsenergie normalerweise als Wärme abgelöst und die Systemeffizienz von 0%. Durch die Verwendung eines bidirektionalen AC-DC-Wandlers kann die abgeleitete Energie an das System zurückgegeben werden, wodurch das Recycling der Ladeergie von Batterie-Tests erreicht wird. Experimente zeigen, dass der Konverter, der diese Technologie übernimmt, einen Effizienz von bis zu 92,9% bei einem 300 -W -Eingang (für Batterieladungen) und 93,6% bei einer 1500 -W -Ausgabe (Unterstützung der Busbank) [21].
Die Verbesserung standardisierter Testmethoden
Im Jahr 2024 ist das Standardsystem für Batterieprüfungsstandards vollständiger und internationale Standards werden allmählich mit den inländischen übereinstimmen. Die Hauptstandards umfassen IEC62660-Serien, ISO12405-Serien und GB/T31484-2015 usw. Diese Standards decken mehrere Aspekte wie Batteriekapazitätstests, Cycle Life-Tests und Sicherheitstests ab [13].

Durchbrüche in der Batterie -Technologie für neue Energiefahrzeuge
Im Jahr 2024 wurden wichtige Durchbrüche in der Batterie -Technologie für neue Energiefahrzeuge erzielt, insbesondere in Bezug auf die Energiedichte, die Ladegeschwindigkeit und die Lebensdauer des Zyklus. Die Energiedichte der Batterien hat erheblich zugenommen. Beispielsweise hat die Energiedichte der 4680 -Batterie von Tesla bis zu 300 Wh/kg erreicht und die der Qilin -Batterie von Catl erreicht 304Wh/kg. Die Ladegeschwindigkeit hat auch einen qualitativen Sprung erreicht. Die 800-V-Hochspannungs-Plattform-Technologie ermöglicht es der Ladekraft, 500 kW zu erreichen, was die Ladezeit erheblich verkürzt [11].
Der Markt für die Bildung und das Testen der Batterie wächst
Die globale Marktgröße für die Batteriebildung und die Prüfung von Elektrofahrzeugen betrug 2023 ungefähr 1.341,2 Millionen US -Dollar. Es wird voraussichtlich in den nächsten sechs Jahren mit einer zusammengesetzten jährlichen Rate von 17,5% wachsen und bis 2030 5.865,8 Millionen US -Dollar erreichen. Die Marktwachstum wird hauptsächlich durch die zunehmende Nachfrage nach Bedarf für die Erhöhung der Zeit und die Erhöhung der Zeit und die Erhöhung der Erhöhung der Zeit und zur Erhöhung der Zeit und zur Zeitverringerung der Zeit und der Zeitverringerung der Zeit und der Zeitverringerung der Zeit und der Zeitverringerung.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Batterie -Testtechnologie im Jahr 2024 einen Entwicklungstrend zu Intelligenz, Effizienz und Standardisierung zeigt. Die Anwendung der AC/DC -bidirektionalen Wandlertechnologie, die Einführung künstlicher Intelligenzalgorithmen und die Verbesserung des Standardsystems haben die schnelle Entwicklung der Batterie -Testtechnologie gemeinsam fördert und die gesunde Entwicklung der Batterieindustrie stark unterstützt.
Vergleich der Standardsysteme für Batterie -Testtechnologie im In- und Ausland
Batterie -Teststandards sind eine wichtige Garantie für die Gewährleistung der Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit der Batterie. Mit der rasanten Entwicklung der globalen Märkte für Elektrofahrzeuge und Energiespeicher verbessern sich auch die Standardsysteme im In- und Ausland ständig. In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen den Standardsystemen für nationale und fremde Batterie -Testtechnologie analysiert.
Internationales Standardsystem für Batterie -Tests
Internationale Batterie -Teststandards werden hauptsächlich von der International Electrotechnical Commission (IEC), der Internationalen Organisation für Standardisierung (ISO), Underwriters Laboratories (UL), der Society of Automotive Engineers (SAE) und relevanten Institutionen in der Europäischen Union formuliert [13].
Die von IEC ausgestellten Standards für Lithium-Ionen-Batterien umfassen hauptsächlich IEC62660-1: 2010 "Lithium-Ionen-Batteriezellen für elektrische Straßenfahrzeuge-Teil 1: Leistungstests" und IEC62660-2: 2010 "Lithium-Ionen-Batteriezellen für elektrische Straßenfahrzeuge-Teil 2: Zuverlässigkeit und Abnutzungstests". Diese Standards zielen hauptsächlich auf die Leistung und Sicherheitstests einzelner Batteriezellen ab [13].
Die von ISO formulierten Standards umfassen die ISO12405-Serie, die in drei Teile unterteilt ist: ISO12405-1 für Hochleistungs-Batterien, ISO12405-2 für hochenergetische Batterien und ISO12405-3 für Sicherheitsleistungsanforderungen. Ziel ist es, den Fahrzeugherstellern optionale Testgegenstände und -methoden zur Verfügung zu stellen [13].
Der UL2580 -Standard der Vereinigten Staaten bewertet hauptsächlich die Zuverlässigkeit des Batteriemissbrauchs und die Fähigkeit, das Personal zu schützen, wenn Missbrauch Schaden verursacht. Das SAE -Standardsystem ist vollständiger, einschließlich SAEJ2464 für Batteriemissbrauchstests, SAEJ2929 für Sicherheitsstandards für Batteriesysteme und SAEJ2380 für Batterie -Vibrationstests usw. [13]

Standardsystem für chinesische Batterie -Tests
Das Battery -Test -Standardsystem in China begann relativ spät, hat sich jedoch schnell entwickelt. Im Jahr 2001 gab das Automotive Standardization Committee Chinas erstes technisches Dokument für die Prüfung von Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen GB/Z18333.1: 2011 "Lithium-Ionen-Batterien für elektrische Straßenfahrzeuge" [13] heraus.
Im Jahr 2006 gab das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie QC/T743 "Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge" heraus, die 2012 überarbeitet wurden. Diese frühen Standards waren hauptsächlich auf die Monomer- und Modulebene ausgerichtet und hatten einen relativ engen Anwendungsbereich [13].
Im Jahr 2015 verkündete die Standardisierungsverwaltung der Volksrepublik China eine Reihe von Standards. Einschließlich GB/T31484-2015 "Zykluslebensdauer und Testmethoden für Strombatterien für Elektrofahrzeuge", GB/T31485-2015 "Sicherheitsanforderungen und Testmethoden für Strombatterien für Elektrofahrzeuge", GB/T31486-2015 "Electrical Performance Requirements und Test Methods for Power Batteries for Electric Vehicles" sowie GB/T31 467-Stillstand.
Die Hauptunterschiede zwischen inländischen und ausländischen Standardsystemen
1. Vollständigkeit des Standardsystems: Das internationale Standardsystem ist vollständiger und deckt alle Aspekte von Batterien ab, während das chinesische Standardsystem, obwohl sie sich schnell entwickelt, immer noch kontinuierlich verbessert wird [14].
2. Fokus von Testmethoden: Internationale Standards legen stärker auf die Sicherheits- und Zuverlässigkeitstests von Batterien wie UL- und SAE -Standards; Der chinesische Standard hingegen achtet mehr auf die Leistung und die Zyklus -Lebenstests von Batterien [13].
3. Standard -Update -Häufigkeit: Internationale Standards werden häufig aktualisiert, um sich an die sich schnell entwickelnde Batterie -Technologie anzupassen. Das Update der chinesischen Standards ist relativ langsam, aber die Update -Geschwindigkeit hat sich in den letzten Jahren beschleunigt [14].
V.
5. Grad der Internationalisierung der Standards: China fördert aktiv die Internationalisierung von Batteriesteststandards, erleichtert die Ausrichtung der inländischen Standards mit internationalen Standards und die Verbesserung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit chinesischer Batterieprodukte [14].
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Batterie -Technologie und der Ausweitung der Anwendungsszenarien wird das Standardsystem für Batterieprüfungen ebenfalls ständig verbessert. Die Unterschiede zwischen inländischen und ausländischen Standards werden sich allmählich eng und fördern gemeinsam die gesunde Entwicklung der globalen Batterieindustrie.

Die Anwendung des bidirektionalen AC/DC -Konverters bei Batteriestests
AC/DC -bidirektionale Konverter haben im Bereich der Batterieprüfung breite Anwendungsaussichten, und ihre Eigenschaften des bidirektionalen Energieflusss haben revolutionäre Änderungen der Batterieprüfung geführt.
Batterieversystem für Energiewiederherstellungstypen
In herkömmlichen Batterie -Testsystemen wird die Energie während der Batterieauslöser normalerweise als Wärme abgelöst und die Systemeffizienz von 0%. Das Testsystem mit einem bidirektionalen AC/DC -Wandler kann das Recycling von Energie erreichen:
• Ladestufe: Wechselstromnetzstrom in DC -Strom umwandeln, um die Batterie zu laden
• Entladungsstufe: Konvertieren Sie die Gleichstromleistung der Batterie wieder in Wechselstrom und versenden Sie sie wieder in das Stromnetz
Die Energiewiederherstellungsrate beträgt bis zu 90%und verringert den Energieverbrauch für das Testen signifikant [21].
Dieses Testsystem für Energierückgewinnungstypen eignet sich besonders für den Testprozess großer Batterieproduktionslinien und kann die Betriebskosten erheblich senken.
Batteriezyklus -Lebenstest
Bidirektionale AC/DC -Konverter spielen eine wichtige Rolle bei Batteriezyklus -Lebenstests:
Genau kontrollierte Ladungs- und Entladungszyklen erreichen, um die tatsächlichen Nutzungsszenarien zu simulieren
Unterstützen Sie hochpräzisen Strom- und Spannungsregelung
• Es kann komplexe Ladungs- und Entladungskurven durchführen, um die Batterieleistung unter verschiedenen Arbeitsbedingungen zu bewerten [8]

Battery Backup System (BBU) -Test
Der bidirektionale AC/DC -Wandler kann als Schnittstelle des Batteriesicherungssystems zum Testen und Überprüfungen verwendet werden:
Simulieren
Überwachen Sie den Spannungsabfall des Akkus während der Entladung und überprüfen Sie die Fähigkeit der Stromumrechnungsschnittstelle, die Busspannung aufrechtzuerhalten
Realisieren Sie die Funktionen der Batterieladung und die Busbar -Schnittstellenfunktionen in einem einzigen Gerät, um Kosten- und Größenvorteile zu erhalten [21]
Batterieprüfung von Elektrofahrzeugen
Im Bereich der Batterieprüfung von Elektrofahrzeugen haben bidirektionale AC/DC -Konverter einzigartige Vorteile:
Simulieren
• Testen Sie die Batterieleistung unter einer 800-V-Hochspannungsplattform. Zum Beispiel kann die Ladekraft des Zeekr 007 unter einer 800-V-Hochspannungsplattform 500 kW erreichen [11]
Bewerten Sie die Leistung der Batterie unter verschiedenen Temperatur- und Lastbedingungen
Hocheffiziente Testplattform
Die neu entwickelte bidirektionale AC/DC -Konverter -Testplattform hat erhebliche Effizienzvorteile:
Beim Laden der Batterie kann der Effizienz bis zu 92,9%(300 W) erreichen.
Die Effizienz erreicht 93,6%(1500 W) bei der Unterstützung der Busbank.
Höhere Leistungsniveaus können durch Rekonfiguration oder parallele Verbindung leicht erreicht werden [21].

Test des Energiespeichersystems
Bei der Prüfung von Energiespeichersystemen bietet der bidirektionale AC/DC-Wandler mit drei Portionen eine flexible Testlösung:
Es bietet drei Schnittstellen: DC-Bus-Port, DC-Eingangsport und Wechselstromanschluss
Unterstützen Sie die Situation, in der die Batteriespannung niedriger ist als die Spitzenamplitude der Wechselspannung
• Führen Sie bidirektionale Energieaustauschtests zwischen Energiespeichersystemen und Stromnetze durch [6]
Die Anwendung der bidirektionalen AC/DC -Wandlertechnologie verbessert nicht nur die Effizienz und Genauigkeit von Batterietests, sondern verringert auch die Testkosten, was eine starke Unterstützung für die schnelle Entwicklung der Batterie -Technologie bietet. Mit der kontinuierlichen Innovation der Batterie -Technologie wird die Anwendung bidirektionaler AC/DC -Wandler im Bereich der Batterieprüfung weiter verbreitet.
Vorteile des bidirektionalen AC/DC -Konverter -Batterie -Testsystems
Die bidirektionale Konverter -Technologie hat eine revolutionäre Änderung im Bereich Batteriestests bewirkt und die Effizienz und Leistung des Testsystems durch innovative Energiemanagementmethoden erheblich verbessert. Dieser Artikel führt eine eingehende Analyse der Kernvorteile dieser Technologie und ihrer Auswirkungen auf die Batterie-Testbranche durch.
Energiewiederherstellung und Verbesserung der Systemeffizienz
Der Hauptdefekt des herkömmlichen Batterieprüfsystems liegt in der geringen Energieverbrauchsrate. Während des Entladungstestprozesses wird die von der Batterie freigesetzte Energie normalerweise in Wärmeableitungen umgewandelt, und die Energieverbrauchseffizienz des Systems liegt nahe bei Null. Das Testsystem für bidirektionale Konverter hat diese Situation vollständig verändert:
• Energierecycling: Die durch Batterieentladung erzeugte Energie wird an das Stromnetz oder andere Testeinheiten zurückgeführt
• Verringerung des Energieverbrauchs erheblich
• Anforderungen an die Wärmeableitung reduzieren: Minimieren Sie die Wärmeerzeugung und vereinfachen Sie das Design des Kühlsystems
Dieser hocheffiziente Energiemanagementansatz eignet sich besonders für große Batterieproduktionslinien, die die Betriebskosten und die Kohlenstoffemissionen im Testprozess erheblich senken können.
Die qualitative Änderung der Testgenauigkeit und der Kontrollfähigkeit
Die bidirektionale Konverter -Technologie hat beispiellose Präzisions- und Kontrollfunktionen für Batterieprüfungen mitgebracht:
• Hochvorbereitete Stromkontrolle: Erzielen Sie eine präzise aktuelle Regulierung auf Milliampere-Ebene, um die Testanforderungen verschiedener Batterien zu erfüllen
• Dynamische Reaktionsfähigkeit: Passen Sie schnell Lade- und Entladungsparameter an, um Laständerungen in den tatsächlichen Nutzungsszenarien zu simulieren
• Komplexe Simulation für Arbeitszustand
Diese Vorteile machen die Testergebnisse zuverlässiger und bieten eine solide Grundlage für die Bewertung der Batterieleistung und die Qualitätskontrolle.

Multifunktionale Integration und Raumeffizienz
Moderne bidirektionale Konverter-Testsysteme haben eine multifunktionale Integration erreicht, die erhebliche Platz- und Kostenvorteile erzielt hat:
• Funktionsintegration: Erreichen Sie Batterieladungs- und Entladungsfunktionen in einem einzigen Gerät, um die Anzahl der Geräte zu reduzieren
• Modulares Design: Die Leistungsstufen können leicht durch parallele Verbindung oder Rekonfiguration erweitert werden, wodurch die Flexibilität des Systems verbessert werden kann
• Reduzierter Platz: Das integrierte Design reduziert die Platzanforderungen des Testsystems und optimiert das Layout von Labors oder Produktionslinien
Die Fähigkeit, sich an neue Batterietechnologien anzupassen
Mit der schnellen Entwicklung der Batterie -Technologie muss das Testsystem die Möglichkeit haben, sich an neue Arten von Batterien anzupassen:
• Unterstützung bei Hochspannungsplattformen: Anpassen der Testanforderungen von 800-V-Hochspannungsbatterieplattformen und erfüllen Sie die Entwicklungsanforderungen der schnellen Ladetechnologie für neue Energiefahrzeuge
• Breitspannungsbereich: Unterstützt verschiedene Batterie -Tests von niedriger Spannung bis zur Hochspannung, wobei Sie sich an die Entwicklung verschiedener Batterietechnologien anpassen
• Programmierbarkeit: Passen Sie sich an die Testanforderungen neuer Arten von Batterien durch Software -Updates an, um die Lebensdauer der Testgeräte zu erweitern
Standardisierte Tests entsprechen den internationalen Standards
Das bidirektionale Testsystem für Konverter trägt zur Erzielung der Standardisierung von Batterieprüfungen bei:
• Befolgen Sie die internationalen Standards: Unterstützt die in internationalen Standards festgelegten Testmethoden wie die Serien IEC62660 und ISO12405 -Serie
• Testkonsistenz: Stellen Sie sicher, dass die Testergebnisse von Batterien aus verschiedenen Chargen und verschiedenen Herstellern vergleichbar sind
• Förderung der internationalen Zusammenarbeit: Erleichterung der Ausrichtung der Inlandsbatterie -Teststandards mit internationalen Standards, um die internationale Wettbewerbsfähigkeit chinesischer Batterieprodukte zu verbessern.

Kosten-Nutzen-Analyse
Die wirtschaftlichen Vorteile des bidirektionalen Konverter -Testsystems spiegeln sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten wider: