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電池回收二次使用測試解決方案

綜覽

交通運輸領域電氣化要成功,就必須採用循環經濟方式。電池接近產品生命週期結束時必須找出最理想的二次使用用途,或者確實回收電池。 

 

NI 提供最先進的電池測試解決方案,能用於驗證不同階段的電池組,從二手電池組、損壞電池組到產品生命週期即將結束電池組全都適用。了解 NI 中、高電壓電池充放電循環機和模擬器何以是評估高壓電動車電池組與儲能系統的理想工具。

內容

二次使用電池測試流程

高壓 EV 電池組產品生命週期結束時,未必能針對 EV 效能進行最佳化,但其剩餘電量及功能或許仍另有其他理想用途。舉例來說,可以將這類電池組改造成儲能系統,供電動車充電使用。確定用途之後,就要再次測試電池組及其元件的效能、品質以及安全性

如下方圖 1 所示,要判斷電池組是否適合回收、改造或再利用,發揮二次使用價值,必須經歷幾個測試階段,在測試階段中,電池組會另外進行一連串的測試,最後產品才能通過檢驗。為全面判斷電池條件,測試應用程式會評估健康狀態 (State of Health, SOH)、荷電狀態 (State of Charge, SOC)、直流內阻 (Direct Current Internal Resistance, DCIR),以及電池管理系統 (Battery Management System, BMS)。

圖 1:判斷電池組是否適合回收、改造或再利用並發揮二次使用價值時進行的常見測試階段。

下方詳述圖 1 所示的步驟。

  • 目測檢查 (100%)—先評估產品介面、條件等,完成後再繼續進一步組裝。
  • 條件分析—測試效能,確定電池組條件。
  • 拆解/組裝—拆開內部元件以利評估、準備,組裝後再發揮二次使用價值。
  • 分類與分級—測試 SOH、SOC、電子狀態等,找出有風險的元件。
  • DCIR/OVC 100%—電池承受高電流測試脈衝,據以量測內部電阻。測試檢查漏液。
  • BMS 驗證 (100%)—確認 BMS 通訊與電路的運作是否正常。
  • 產品生命週期結束 (EOL)—成品功能驗證與校準。

二次使用用途

電池組與元件再次測試完畢後,即可進行二次使用部署,例如重新部署於車輛、回收、車輛儲能系統以及 v2x、v2h 與 v2g。

圖 2:一般電池測試產品生命週期與回收電池的重要用途

NI 推出靈活現成可用模組化電池測試系統

NI 的再生電池測試系統,適用於電動車和再生能源儲能產業所用的多種動力電池模組以及電池組。這些電池測試系統具備能靈活擴充的模組化電源功能,可以輕鬆進行彈性設定,適合用於測試多種功率位準。

NHR-9300 高壓 DC 電池組充放電循環機和模擬器以及 NHR-9200 中壓 DC 電池模組充放電循環機和模擬器,兩者均供應可彈性擴充的模組化電源,控制與整合方式相當有彈性,也能輕鬆地設定與重新設定。此外,NHR-9300 和 NHR-9200 均內建多層安全功能,而 NHR-4800 有出色的綜合功能且設計精巧,能在 4U 機箱中發揮一流的高功率效能。

就二次使用而言,這些系統非常適合用於下列用途:

  • 維修、改造、整新並重新部署
  • 重複使用於二次使用部署
  • 回收 EOL 電池

圖 3:NHR-9300 與 NHR-9200 機箱

 NHR-9200NHR-9300NHR-4800
用途中壓,模組層級高壓,封裝層級低壓,模組層級
電源12 kW 至 252 kW100 kW 至 2.4MW16.5kW (@480 VAC、13kW @ DC) 至 165kW
平行通道數上限21 通道24 通道4U 模組 參閱資料表,了解通道詳細資料。
電壓選項40 V、120 V、600 V雙範圍 600 V、1200 V80 VDC
最大電流不超過 12600 A不超過 7992 A不超過 400A
模式CC、CV、CP、Series-CRCC、CV、CP、Series-CRCV、CC、CP、CR
載入模式充電/放電、負載、電池模擬充電/放電、負載、電池模擬充電/放電、負載與電池模擬