Praktická simulácia batérií Emulácia batérie skracuje čas testu; Skladovanie energie;

7. októbra 2015, 15:41 | Od Dr. Christian Miesner a Johannes Büngeler

emulácia

Simulácia batérií

Trend smerom k väčšej mobilite si vyžaduje čoraz viac batérií. Batérie a nabíjačky však musia byť pred inštaláciou do prístroja skontrolované. Stále viac používateľov sa spolieha na simuláciu.

V posledných rokoch sa povedomie o udržateľnom, ekologicky správnom správaní v našej spoločnosti neustále zvyšovalo; koncepcia energetickej účinnosti je čoraz dôležitejšia. Pri kúpe novej chladničky alebo televízora môže spotrebiteľ presne vidieť, do ktorej triedy účinnosti dané zariadenie patrí. Pri kúpe automobilu je pre mnohých zákazníkov teraz dôležitejšia spotreba paliva a emisie CO2 ako výkon a maximálna rýchlosť. V záujme zlepšenia energetickej účinnosti automobilov sa vyvíja čoraz viac systémov takým spôsobom, aby dodávali energiu, ktorá sa uvoľňuje späť do batérie. Napríklad veľa brzdových systémov spätne získava energiu uvoľnenú pri brzdení a niektorí výrobcovia dokonca získavajú energiu späť z teploty horúcich výfukových plynov.

Ďalším dôležitým trendom v našej spoločnosti je smerovanie k stále väčšej mobilite. V dôsledku tohto trendu je čoraz viac zariadení vybavených nabíjateľnými batériami. Dobrým príkladom toho je elektrické ručné náradie, takzvané „elektrické náradie“. Aj keď bolo kedysi nemysliteľné, aby sa v stavebníctve používala okružná píla na batériu, dnes je to (takmer) normálne.

Či už sa vyvíja rekuperačný brzdový systém, nabíjačka elektrického ručného náradia alebo akýkoľvek iný systém nabíjajúci batériu: Vývojári vždy stoja pred otázkou, ako je možné systém efektívne a bezpečne otestovať.

Emulácia batérie skracuje čas testu

Obrázok 1. Vyskúšajte úsporu času pri použití emulátora batérie.

Testovanie na skutočných batériách nie je vždy žiaduce, aj keď sú dnes batérie pri bežnom používaní veľmi bezpečné. Často však ide o testovanie správania nabíjacej elektroniky pri prebití, hlbokom vybití alebo mimo stanoveného teplotného rozsahu. Takéto prevádzkové stavy zvyčajne spôsobujú nevratné poškodenie batérií, to znamená, že pre každé opakovanie testu musí byť k dispozícii nová batéria. V extrémnych prípadoch môže byť testovaný stav batérie sprevádzaný aj únikom environmentálne nebezpečných a/alebo toxických látok, a preto môže byť z bezpečnostných dôvodov užitočná aj emulácia batérie pri testovaní nabíjacej elektroniky.

Ďalšou výhodou je výrazné skrátenie testovacieho času pomocou emulátora batérie. Ak sa používajú skutočné batérie, musí sa batéria pred každou skúškou najskôr uviesť do prevádzkového stavu relevantného pre danú aplikáciu. Nakladaním a vykladaním, ako aj potrebnými procesmi chladenia a ohrievania sa stráca veľa času. V prípade emulátora batérie je možné požadovaný prevádzkový stav ľahko nastaviť príslušnou parametrizáciou.

Obrázok 1 zobrazuje užívateľské údaje z deviatich meracích cyklov s alebo bez emulácie batérie. Pomocou emulátora batérie je možné znížiť čas merania o 70%.

Batérie starnú a majú obmedzenú životnosť. Najväčšou výhodou použitia emulátora batérie na testovanie batériovej elektroniky je to, že eliminuje tento faktor neistoty a poskytuje reprodukovateľné výsledky merania.