XW-100V100A6CH Batterie-Lade- und Entlade-Alterungsmaschine

Produktübersicht

Die XW-100V100A6CH ist eine 6-Kanal-Batterie-Lade- und Entlade-Alterungsmaschine, die für das Testen von Lithium-Batteriepacks in Anwendungen wie Elektrowerkzeugen, Solarenergiespeichersystemen, selbstbalancierenden Rollern, Elektrofahrrädern, Elektromotorrädern und Heimspeichersystemen entwickelt wurde. Jeder der sechs Kanäle arbeitet unabhängig und unterstützt parallele Ausgangskonfigurationen, um unterschiedliche Testabläufe in einem einzigen Geräteschrank mit den Maßen 920*690*847 mm (B*T*H) zu ermöglichen.

Dieses System integriert zyklische Lade- und Entladetests, die Verifizierung von Batteriefunktionen und die Echtzeitüberwachung von Lade-/Entladedaten auf einer einheitlichen Plattform. Eine dreistufige Steuerarchitektur – Host-Computer, Zwischencomputer und bidirektionaler ACDC mit LLC isoliertem DCDC – verwaltet den Gerätebetrieb, die Datenverarbeitung und den Energiefluss. Der Zwischencomputer führt Berechnungen für die Batteriekapazität und den Ladezustand (SOC) durch, während der Host-Computer die primäre Mensch-Maschine-Schnittstelle für Testinitiierung, Überwachung und Datenexport bereitstellt.

Das Gerät wird über eine dreiphasige Fünf-Leiter-AC-380V-Versorgung mit 50 Hz betrieben, mit einer maximalen Nennleistung von 60 KW pro Schrank. Die Leistungsstufe verwendet eine bidirektionale ACDC-Umwandlung mit Raumvektormodulation und digitaler Steuerung, die einen Leistungsfaktor von über 0,99 bei Nennlast und eine Gesamtharmonische Verzerrung (THD) von unter 3 % erreicht. Während der Entladezyklen wird Energie über den bidirektionalen Leistungspfad ins Netz zurückgespeist, mit einer Bus-Rückspeiseeffizienz von 93 %.

Produktmerkmale

• 6-Kanal-Unabhängiger Betrieb: Jeder Kanal fungiert als unabhängige Testeinheit mit dediziertem DCDC-Modul, das gleichzeitige Tests von sechs Batteriepacks unter individuell konfigurierten Lade- und Entladeparametern unterstützt. Kanäle unterstützen auch parallele Ausgänge für höhere Stromanforderungen.
• 100V / 100A Testfähigkeit: Der Spannungsmessbereich umfasst 10–100 V, geeignet für Batteriepacks ab 3S. Der Strombereich reicht von 0,1 A bis 100 A sowohl beim Laden als auch beim Entladen, mit einem CV-Abschaltstrom von nur 50 mA für eine präzise Erkennung des Ladeendes.
• Vier-Draht-Kelvin-Abtastung: Die hochpräzise Spannungs- und Strommessung verwendet eine Vier-Draht-Abtasttopologie, die eine langfristige Messstabilität gewährleistet und den Einfluss des Leitungswiderstands auf die Daten genauigkeit minimiert.
• Bidirektionales Energie-Rückspeise-Design: Die bidirektionale ACDC + LLC isolierte DCDC-Architektur ermöglicht die Rückführung der Entladeenergie ins AC-Netz, anstatt sie als Wärme abzuleiten. Die DC-Bus-Rückspeiseeffizienz erreicht 93 %, und die Systemladeeffizienz beträgt 88 %.
• Nahtloser CC/CV-Übergang: Fortschrittliche PID-Regelung in den DCDC-Modulen sorgt für sanfte Übergänge zwischen Konstantstrom- und Konstantspannungsmodus ohne Spannungs- oder Stromspitzen, wodurch eine Überhitzung der Batterie und eine Beschädigung der Elektrodenlaschen während der Moduswechsel verhindert werden.
• Umfassende Testfunktionssuite: Das System unterstützt Zykluslebensdauertests, Kapazitätstests, Lade-/Entladungscharakteristik-Analysen, Ladungserhaltungsbewertungen, Effizienzmessungen und Überlade-/Überladestromtests auf einer einzigen Plattform.
• 10.000 Zyklen Programmkapazität: Testprogramme können für bis zu 10.000 Lade-/Entladezyklen konfiguriert werden, was Langzeit-Alterungs- und Lebenszyklusbewertungsprotokolle ohne manuelles Eingreifen unterstützt.
• Barcode- und Rückverfolgbarkeitsintegration: Die Software unterstützt die Eingabe von Batterie-Barcodes und die Rückverfolgbarkeit historischer Testdaten, was eine Korrelation zwischen einzelnen Batteriepacks und ihren vollständigen Testaufzeichnungen über Produktionschargen hinweg ermöglicht.
• Zwei-Kanal-Interne Energieumwandlung: Das System kann Energie intern zwischen zwei Kanälen übertragen, wodurch der Stromverbrauch bei gleichzeitigen Lade- und Entladevorgängen an verschiedenen Batteriepacks optimiert wird.
• Datenexport in mehreren Formaten: Testergebnisse können in Excel- und Diagrammformaten exportiert werden. Verfügbare Kurvenausgaben umfassen Spannung vs. Zeit, Strom vs. Zeit, Kapazität vs. Zeit, Kapazitätsverlusttrends und Zykluslebensdauerdiagramme. Datenspeicherpfade und Dateinamen sind benutzerkonfigurierbar.
• LAN-Kommunikation: TCP/IP-basierte LAN-Konnektivität ermöglicht die Integration in die Netzwerkinfrastruktur der Fabrik für Fernüberwachung und zentralisiertes Datenmanagement.
• Erzwungenes Luftkühlsystem: Der Schrank verwendet eine erzwungene Luftkühlung, um stabile interne Betriebstemperaturen aufrechtzuerhalten, und unterstützt den Dauerbetrieb bei Umgebungstemperaturen von -10 °C bis 45 °C.

Arbeitsprinzip

Die XW-100V100A6CH arbeitet über eine dreistufige Steuerungs- und Leistungsumwandlungsarchitektur. Auf der obersten Ebene dient die Host-Computer-Software als primäre Mensch-Maschine-Interaktionsschnittstelle, die Gerätebefehle wie Start, Stopp, Pause und Fortsetzen verwaltet. Batteriealterungsdaten werden vom Host-Computer gesammelt, verarbeitet und archiviert, der auch die erforderlichen Testergebnis-Ausgaben generiert, einschließlich Kapazitätsberechnungen, Effizienzmetriken und Lebenszyklus-Degradationskurven.

Der Zwischencomputer fungiert als zentrale Steuerungsschicht und führt Berechnungsaufgaben aus, einschließlich der Bestimmung der Batteriekapazität und der Schätzung des Ladezustands (SOC). Diese mittlere Schicht koordiniert den Datenfluss zwischen der Host-Schnittstelle und der Leistungsumwandlungshardware und gewährleistet einen synchronisierten Betrieb über alle sechs Kanäle.

Die Leistungsumwandlung verwendet eine zweistufige Topologie. Die erste Stufe besteht aus einem bidirektionalen ACDC-Wandler mit LLC isoliertem DCDC, der während des Ladens Strom aus dem dreiphasigen AC-Netz zieht, ihn über das bidirektionale DCDC aufbereitet und die programmierte Spannung und den Strom an den angeschlossenen Batteriepack liefert. Während der Entladung kehrt diese gleiche Stufe die Richtung um und speist Energie vom Akku über den bidirektionalen Leistungspfad zurück ins AC-Netz. Die zweite Stufe verwendet nicht isolierte bidirektionale DCDC (Buck/Boost)-Module – eines pro Kanal –, um die präzisen Spannungs- und Stromwerte zu liefern, die für Konstantstromladung, Konstantspannungsladung und Konstantstromentladung erforderlich sind.

Das System unterstützt vier Arbeitsmodi: Konstantstrom (CC)-Ladung, Konstantspannung (CV)-Ladung, Konstantstrom-Konstantspannung (CCCV)-Kombinationsladung, Konstantstrom-Entladung (CD) und Konstantspannungs-Entladung (CVD). Eine Hochfrequenzisolation trennt das gesamte System vom Stromnetz und gewährleistet einen sicheren und stabilen Betrieb über alle Kanäle.

Die aktuelle Hardware-Reaktionszeit liegt innerhalb von 20 ms und das minimale Datenprotokollintervall beträgt 1 Sekunde. Aufgezeichnete Parameter für jeden Kanal umfassen Spannung, Strom, Zeit, Kapazität und Energie, was einen vollständigen Datensatz für die Analyse der Batterieleistung und Entscheidungen zur Qualitätsbewertung liefert.

Produktvorteile

• Unabhängige 6-Kanal-Architektur mit paralleler Ausgangsunterstützung für flexible Testkonfiguration
• Bidirektionale Leistungstopologie leitet Entladeenergie mit 93 % Bus-Effizienz zurück ins Netz
• Vier-Draht-Kelvin-Messung liefert eine Genauigkeit von ±0,1 % F.S ±0,1 % F.D für Spannungs- und Stromkanäle
• 100V / 100A pro Kanalabdeckung für eine breite Palette von Lithium-Batteriepack-Konfigurationen
• 10.000 Zyklen Programmkapazität unterstützt erweiterte Alterungs- und Lebenszyklusbewertungsprotokolle
• Nahtlose CC/CV-Umschaltung, gesteuert durch fortschrittliche PID-Regelung, eliminiert Übergangsspitzen
• Hochfrequenz-Galvanische Trennung trennt das gesamte Testsystem vom AC-Netz
• Zwei-Kanal-interner Energieaustausch reduziert den Gesamtstromverbrauch bei gemischten Lade-/Entladevorgängen
• Hardware-Stromreaktion innerhalb von 20 ms gewährleistet eine genaue Verfolgung dynamischer Testprofile
• Barcode-fähige Rückverfolgbarkeit verknüpft einzelne Batteriepacks mit vollständigen historischen Testaufzeichnungen
• Mehrstufiger Softwareschutz umfasst Datenspeicherung bei Stromausfall und automatische Wiederaufnahme des Tests
• Kompaktes Einzelkabinettdesign (920*690*847 mm) integriert Stromversorgung, Steuerung und 6 Testkanäle

Technische Spezifikationen

Anwendungsindustrien

• Herstellung und Qualitätsprüfung von Elektrowerkzeug-Batteriepacks
• Test und Alterung von Batterien für Solarenergiespeichersysteme
• Lebenszyklusbewertung von selbstbalancierenden Roller-Batteriepacks
• Analyse der Lade-/Entladungscharakteristik von Elektro-Scooter-Batterien
• Kapazitäts- und Erhaltungstests von Elektrofahrrad-Batterien
• Leistungsvalidierung von Elektromotorrad-Batteriepacks
• Alterung und Qualifizierung von Heimspeicher-Batteriesystemen
• Forschungs- und Entwicklungslabore für Lithium-Batteriepacks
• Drittanbieter von Batterietests und Zertifizierungsdiensten
• End-of-Line-Teststationen für Batteriepack-Produktionslinien

Warum diese Maschine wählen

Die XW-100V100A6CH erfüllt eine spezifische Testanforderung, die Einzelkanal- oder Niedrigstromsysteme nicht erfüllen können: gleichzeitige Mehrkanaltests von Lithium-Batteriepacks bis zu 100V mit Lade- und Entladeströmen von bis zu 100A pro Kanal. Die sechs unabhängigen Kanäle, die jeweils von einem dedizierten DCDC-Modul mit TI-Haupt-CPU-Steuerung angetrieben werden, ermöglichen es Produktionsanlagen, gleichzeitig unterschiedliche Testprotokolle für verschiedene Batteriepackmodelle auszuführen, wodurch die Gerätenutzung maximiert wird, ohne dass es zu Kanalüberschneidungen kommt.

Die bidirektionale Energie-Rückspeisearchitektur stellt eine praktische Überlegung für den kontinuierlichen Produktionsbetrieb dar. Anstatt die Entladeenergie als Wärme abzuleiten – was die Kühl last und den Stromverbrauch der Anlage erhöhen würde –, speist das System die Entladeenergie mit einer Bus-Rückspeiseeffizienz von 93 % ins AC-Netz zurück. Dieses Design reduziert den Nettoenergieverbrauch von Langzeit-Alterungszyklen, bei denen Batteriepacks über längere Zeiträume wiederholten Lade- und Entlade sequenzen unterzogen werden.

Die Messintegrität wird durch die Vier-Draht-Kelvin-Abtastung an jedem Kanal gewährleistet, was eine Genauigkeit von ±0,1 % F.S ±0,1 % F.D sowohl bei Spannungs- als auch bei Strommessungen erreicht. Dieses Genauigkeitsniveau unterstützt eine zuverlässige Kapazitätsbestimmung und Zykluslebensdauer-Trendanalyse und liefert die erforderliche Daten auflösung für Qualitätsbewertungs entscheidungen in Batteriepack-Produktionsumgebungen. Das minimale Datenprotokollintervall von 1 Sekunde erfasst detaillierte Lade- und Entladeprofile, während die Hardware-Stromreaktionszeit von 20 ms sicherstellt, dass das System dynamische Testbedingungen ohne Messverzögerung verfolgt.

Für die Produktionsrückverfolgbarkeit verknüpfen die Barcode-Eingabefunktion und das historische Datenspeichersystem jeden Batteriepack mit seinem vollständigen Testdatensatz. Diese Funktion unterstützt Qualitätsdokumentations anforderungen und ermöglicht eine nachträgliche Analyse von Testdaten bei der Untersuchung von Feld leistungen oder Garantieansprüchen. Standardzubehör umfasst Testkabel, Verbindungswerkzeuge, Benutzerhandbuch und Host-Computer-Software. Benutzer stellen einen PC für die Testsoftware bereit; XWELL-Techniker bieten Softwareinstallation und Schulung an.

FAQ