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Soluciones de pruebas ambientales combinadas para sistemas de baterías de vehículos eléctricos

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Sentek Dynamics, en concierto con su empresa hermana Crystal Instruments, proporciona soluciones completas para las pruebas combinadas mecánicas, ambientales y térmicas que requiere una amplia gama de normas y especificaciones.

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La investigación en baterías de nueva tecnología se ha acelerado en la última década con la promesa de mejorar significativamente la densidad de energía. Esta investigación ha dado lugar a más aplicaciones de baterías de iones de litio en aviones, vehículos eléctricos e híbridos (EV y HEV), vehículos eléctricos ligeros de 2 y 4 ruedas (LEV) y artículos personales como ordenadores portátiles y dispositivos de uso. La liberación controlada de energía de estas baterías de nueva tecnología proporciona una energía eléctrica útil. La liberación incontrolada de la energía puede resultar en situaciones peligrosas como el humo, el fuego, las explosiones o cualquier combinación de ellas.

La liberación incontrolada de energía puede ser causada por el daño de una amplia variedad de condiciones físicas/ambientales o eventos como la temperatura, la humedad, la vibración y los golpes. Estas condiciones, ya sea por el funcionamiento normal o por un accidente de vehículo, pueden causar daños en las baterías con resultados catastróficos. En el peor de los casos, el daño puede dar lugar a un rápido aumento de la temperatura de cientos de grados, lo que provoca una fuga térmica y un riesgo de incendio y explosión. Los problemas causados por las condiciones ambientales o los acontecimientos físicos pueden reducirse o eliminarse mediante un diseño físico adecuado de la batería y los sistemas mecánicos conexos. Sin embargo, el cumplimiento de una norma reconocida aplicable debe ser validado mediante pruebas antes de que la batería o el componente electromecánico relacionado pueda considerarse seguro para su uso previsto. Las normas y reglamentos de seguridad de las baterías exigen que se realicen pruebas en condiciones ambientales abusivas combinadas que se encuentran en las aplicaciones reales de las baterías. Los estándares de batería para vehículos eléctricos y electrónicos, vehículos de 2 y 4 ruedas, ordenadores portátiles y dispositivos portátiles incluyen, entre otros, los siguientes:

IEC 62660-2:2016 Células de iones de litio secundarias para la propulsión de vehículos eléctricos de carretera Pruebas de fiabilidad y abuso

IEC 62113-2:2017 Células y baterías secundarias que contienen electrolitos alcalinos u otros electrolitos no ácidos - Requisitos de seguridad para las células secundarias selladas portátiles y para las baterías fabricadas con ellas, para su uso en aplicaciones portátiles.

IEC 62660-3:2016 Células de iones de litio secundarias para la propulsión de vehículos eléctricos de carretera - Requisitos de seguridad

SAE J2464:2009 Prueba de seguridad y abuso del sistema de almacenamiento de energía recargable (RESS) para vehículos eléctricos e híbridos

UN38.3:2015 Recomendaciones sobre el Transporte de Mercancías Peligrosas - Manual de Pruebas y Criterios - Sección 38.3 Baterías de Litio

BATSO 01 Manual para la evaluación de sistemas de energía para vehículos eléctricos ligeros (LEV) - Baterías de litio secundarias

Baterías UL 2271 para uso en aplicaciones de vehículos eléctricos ligeros (LEV)

En reconocimiento de los efectos perjudiciales de las combinaciones de temperatura, humedad, vibración y potencia eléctrica de entrada en los componentes eléctricos y electromecánicos con respecto a la seguridad, integridad y rendimiento durante las operaciones en tierra y en vuelo, se ha publicado la norma MIL-STD-810H, a la que se ha añadido el Método 520.5 para cubrir las pruebas de los componentes en entornos combinados. Las pruebas en entornos combinados pueden inducir fallos que no se mostrarían durante las pruebas en entornos individuales. Lo nuevo de este método de prueba es la adición de energía eléctrica de entrada como entorno; para incluir las variaciones de voltaje/frecuencia, y los transitorios (si son aplicables) que son inherentes al sistema. Aunque es prácticamente imposible reproducir la compleja mezcla de entornos que puede observarse durante el transporte, el almacenamiento, el funcionamiento y el mantenimiento, la intención es aplicar combinaciones representativas de tensiones al dispositivo sometido a prueba para determinar el rendimiento y las capacidades.

Sentek Dynamics, en concierto con su empresa hermana Crystal Instruments, proporciona soluciones completas para las pruebas combinadas mecánicas, ambientales y térmicas que requiere una amplia gama de normas y especificaciones. Los sistemas de pruebas ambientales de la serie THV de Sentek Dynamics con el controlador Spider-101 de Crystal Instruments proporcionan una solución llave en mano para el desarrollo/certificación de productos y la mejora de la fiabilidad. El controlador de Crystal Instruments con sincronización de tiempo IEEE es la solución óptima para pruebas combinadas de temperatura, humedad y vibración de baterías y componentes eléctricos y electromecánicos. Es el único controlador con las siguientes ventajas:

Una interfaz de usuario para configurar los horarios de ejecución para la temperatura, la humedad, la vibración, etc.

Completamente conectado en red permitiendo a los usuarios conectar múltiples dispositivos de hardware a través de Ethernet, lo que permite que un PC controle todos los dispositivos al mismo tiempo

Capacidad de extraer la información de la batería a través de un bus CAN y tomar varias medidas, incluyendo el apagado de emergencia*

Acceso y control con una aplicación de software

La adquisición de datos está sincronizada en el tiempo con precisión

Un informe de prueba combinado - Si los informes de prueba se generan por separado desde varias aplicaciones, el reloj y los horarios no se coordinarán, a diferencia del informe de prueba integrado generado por el Software EDM THV de Crystal Instruments

*El bus de la Red de Área de Control o simplemente el protocolo del bus CAN es un estándar utilizado para permitir que las Unidades de Control Electrónico (ECUs) se comuniquen de manera eficiente con un mínimo de cableado y sin una computadora central. Desarrollado originalmente para aplicaciones de automoción, ha ganado una amplia aceptación en las industrias automovilística y aeroespacial. La capacidad de adquirir información de la batería (y de la celda individual) como el voltaje, la corriente, la temperatura, etc. durante las pruebas combinadas de temperatura, humedad y vibración y de tomar acciones predefinidas es una ventaja importante que sólo está disponible con el Controlador Spider-101 de Crystal Instruments. El diseño intuitivo del software EDM Spider-101 permite a los clientes saber, a partir del registro de ejecución, cuándo y por qué se detuvo una prueba o se tomó una acción. Cuando se visualizan los datos del bus CAN recibidos en el software Spider-101 EDM y se comparan con los datos recibidos en un dispositivo dedicado con el software del bus CAN, los valores son idénticos.

Para obtener más información sobre los productos probados de Sentek Dynamics para pruebas de baterías, le invitamos a ponerse en contacto con el equipo de ventas de Sentek Dynamics en el +1 (408) 200-3100 o sales@sentekdynamics.com.

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