Giải pháp - Thiết bị - Tiêu chuẩn thử nghiệm pin xe điện EV

Khi nhu cầu sử dụng xe điện (EV) tăng lên trên thị trường toàn cầu thì việc kiểm tra và nâng cấp chất lượng pin lithium-ion để cung cấp năng lượng cho xe điện là vô cùng thiết yếu. Động cơ điện lớn bên trong xe điện sử dụng năng lượng chính đến từ hệ thống pin sạc lithium-ion, nên để đảm bảo an toàn pin lithium-ion cần được kiểm định kỹ lưỡng, chính xác trong nhiều điều kiện khác nhau từ nhiệt độ, độ ẩm, độ rung và các điều kiện mô phỏng thực tế khác

Trong bài viết ngày hôm nay, hãy cùng Lidinco tìm hiểu về các phương pháp cũng như thiết bị sử dụng trong việc kiểm tra chất lượng pin sạc lithium-ion của xe điện để có thể hiểu hơn về các yêu cầu của sản phẩm này trước khi đưa vào sử dụng thực tế cần qua những khâu kiểm tra gì?

Pin xe điện là gì?

Trong thực tế, ta có rất nhiều công nghệ pin có thể được ứng dụng cho xe điện, mỗi loại sẽ mang lại các lợi ích khác nhau. Dưới đây là các loại pin phổ biến nhất

Pin Lithium-ion: là loại pin được phổ biến trong hầu hết các loại xe điện có mặt trên thị trường hiện nay. Công nghệ pin Lithium-ion (hay Li-ion) cũng chính là công nghệ pin được dùng cho các dòng điện thoại thông minh hay máy tính xách tay trên thị trường. Cực dương sử dụng hợp chất oxit kim loại chuyển tiếp (Mn, Co, Ni) cùng với Liti (hợp kim Lithium (nguyên tố Liti với kí hiệu hóa học Li); cực âm dùng Graphite và sử dụng chất điện li dạng lỏng. 

Pin hydride nickel-kim loại: là loại pin sạc ứng dụng trong các dòng xe hybrid như toyota, các loại tàu điện sàn thấp, và một số thiết bị điện tử. Pin hydride nickel-kim loại tương tự như pin nickel cadmi (NiCd) song thay cadmi - một kim loại nặng độc hại bằng hỗn hợp hấp thu hidrua vào cực âm (a-nốt). Cải tiến này không chỉ hạn chế ô nhiễm môi trường mà 1 pin NiMH có thể có điện dung lớn gấp 2-3 lần so với pin NiCd cùng kích thước.

Tuy nhiên, pin NiMH có tốc độ tự xả cao hơn hẳn so với pin Lithium-ion cũng như hiệu suất sạc pin thấp nên ít được dùng cho các loại pin ô tô điện trên thị trường hiện nay.

Pin LFP (Lithium Iron Phosphate): Đây cũng là loại pin được các nhà sản xuất ưa chuộng và ứng dụng phổ biến trên ô tô điện hiện nay. LFP có tuổi thọ khá cao, có thể lên đến 5000 chu kỳ sạc - xả đến mức 80% pin mà không  gây giảm hiệu suất vận hành. Loại pin này có giá thành rẻ hơn, ít bảo trì hơn, an toàn hơn và nhẹ hơn giúp tối ưu trọng lượng xe tốt hơn. Ngoài ra, một ưu điểm có thể kể đến của LFP có thể sạc ầy chỉ trong thời gian ngắn, ứng dụng với nhiều loại sạc khác nhau và vẫn duy trì độ bền vốn có.

Pin Ternary Lithium: Được chế tạo từ các vật liệu như ternary niken, coban và mangan với những ưu điểm như cải thiện độ dẫn điện, cải thiện hiệu suất tuần hoàn và hiệu suất vận hành của hệ thống pin. Ternary có khả năng chịu nhiệt tốt, hạn chế cháy nổ và tính ổn định cao.

Trên đây là 04 loại pin phổ biến thường được sử dụng trong ngành công nghiệp xe điện. Trong khuôn khổ bài viết này, chúng ta chỉ tìm hiểu về các phương pháp kiểm tra pin xe điện đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là Lithium ion

Kiểm tra pin sạc xe điện Lithium Ion là gì?

Kiểm tra pin sạch Lithium-ion của xe điện là một quy trình trải qua nhiều thử nghiệm khác nhau nhằm đánh giá kỹ lượng hiệu suất hoạt động, độ an toàn và tuổi thọ của pin lithium ion. Kiểm tra pin thường liên quan đến việc sử dụng thiết bị và phần mềm chuyên dụng để mô phỏng các điều kiện thực tế và đo lường cách thông số khác nhau như dung lượng pin, điện áp, nhiệt độ hoạt động và điện trở

Các phương pháp thử nghiệm có thể được thực hiện riêng lẻ trên từng cell pin, mô-đun hoặc trên toàn bộ pin hoàn chỉnh tùy vào nhu cầu của nhà sản xuất

Các phương pháp kiểm tra pin xe điện EV

Các bài kiểm tra điện

Bộ pin Li-ion cho xe điện phải trải qua quá trình thử nghiệm mở rộng để đảm bảo độ tin cậy, độ bền và an toàn. Sau đây là một số thử nghiệm quan trọng nhất được thực hiện trên bộ pin Li-ion cho xe điện:

Kiểm tra dung lượng: thử nghiệm kiểm tra dung lượng pin giúp xác định lượng năng lượng mà bộ pin có thể lưu trữ và cung cấp cho xe vận hành. Phương pháp này được thực hiện bằng cách sạc pin đến dung lượng tối đa và sau đó đo lượng năng lượng có thể xả ngược ra lại từ pin. Kiểm tra dung lượng cung cấp một chỉ số quan trọng về hiệu suất của bộ pin và khả năng cung cấp điện cho xe trong thời gian dài.

Kiểm tra vòng đời pin: thử nghiệm này dùng để đánh giá số chu kỳ sạc và xả mà bộ pin có thể trải qua trước khi pin hết tuổi thọ (không còn sử dụng được). Kiểm tra này cung cấp thông tin quan trọng về độ bền của bộ pin và khả năng chịu được việc sử dụng nhiều lần, thời gian sử dụng tối đa của pin

Bộ nguồn AC	Tải điện tử	Bộ nguồn DC

Kiểm tra nhiệt độ: phương pháp kiểm tra nhiệt độ giúp đánh giá hiệu suất sử dụng pin ở các nhiệt độ khác nhau, vì tùy vào nhiệt độ vận hành mà hiệu năng có thể thay đổi đáng kể. Kiểm tra này được thực hiện bằng cách đưa pin vào các tủ thử nghiệm khí hậu có thể điều chỉnh nhiệt độ tăng giảm và đánh giá hiệu suất, dung lượng, điện áp, điện trở của pin. Kiểm tra nhiệt độ giúp xác định hiệu suất của bộ pin trong các điều kiện khác nhau, khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt của pin

Tủ vi khí hậu	Tủ thử nghiệm sốc nhiệt	Tủ thử nghiệm khả năng chống nước

Kiểm tra điện áp: Kiểm tra điện áp là phương pháo đo độ ổn định điện áp của bộ pin trong các điều kiện tải khác nhau. Kiểm tra này giúp xác định hiệu suất của bộ pin trong các điều kiện hoạt động khác nhau và khả năng duy trì điện áp trong phạm vi chỉ định nhằm đảm bảo hiệu suất vận hành của xe

Kiểm tra va đập: Kiểm tra va đập đánh giá khả năng chống chịu của bộ pin đối với hư hỏng vật lý do va đập và rung động. Kiểm tra này được thực hiện bằng cách cho bộ pin chịu nhiều mức độ va đập khác nhau và đo hiệu suất của nó xem pin có còn hoạt động được như hiệu suất ban đầu hay không. Kiểm tra va đập cũng cho bạn xác định được tính an toàn, khả năng chịu lực của pin trong môi trường vận hành khắc nhiệt như thế nào, có đảm bảo an toàn cho người dùng hay không

Máy kiểm tra độ bền	Tủ thử nghiệm rung xóc	Máy kiểm tra lực kéo nén vạn năng

Một số bài kiểm tra khác

• Mô phỏng độ cao
• Sốc và rung động
• Kiểm tra khả năng chống thấm nước của pin
• Kiểm tra cháy nhiên liệu
• Các bài kiểm tra R&D
• Kiểm tra linh kiện điện

Tóm lại, việc thử nghiệm pin Lo-ion của xe điện là một quá trình quan trọng và cần các nhà sản xuất làm việc kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu năng của xe cũng như an toàn với người sử dụng. Bằng cách thực hiện các phương pháp trên, các nhà sản xuất xe điện có thể xác định bất kỳ vấn đề tiềm ẩn nào và thực hiện các cải tiến cần thiết cho viên pin trước khi áp dụng vào sản phẩm.

Việc kiểm tra uy tín không nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tăng sự tin tưởng của khách hàng vào thương hiệu

Tiêu chuẩn kiểm tra an toàn pin sạc xe điện

Pin lithium ion được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xe điện và nhiều ứng dụng khác nhau nhờ vào mật độ năng lượng cao và tuổi thọ chu kỳ dài. Tuy nhiên, đối với một thiết bị mà ta có thể sử dụng hằng ngày thì an toàn nên là yếu tố được đặt lên hàng đầu vì loại pin này có khả năng bị quá nhiệt, bắt lửa hoặc thậm chí nổ trong một số điều kiện nhất định

Vì lí do này, pin li-ion của xe điện luôn trải qua một quá trình thử nghiệm kỹ lưỡng theo các tiêu chuẩn và chứng nhận an toàn của quốc tế. Các tiêu chuẩn và chứng nhận này cung cấp các hướng dẫn, yêu cầu cho việc thiết kế, thử nghiệm và sử dụng pin lithium-ion cũng như việc vận chuyển và xử lý pin sau khi ngưng sử dụng.

Một số tiêu chuẩn và chứng nhận an toàn được công nhận rộng rãi nhất dành cho pin lithium ion bao gồm:

• IEC 62133 - Tiêu chuẩn đặt ra các yêu cầu về an toàn cho pin lithium ion thứ cấp (có thể sạc lại) để sử dụng trong các ứng dụng di động.
• UL 1642 và UL 2054 - Các tiêu chuẩn này dành cho sự an toàn của pin lithium ion. UL 1642 chỉ định các yêu cầu về sự an toàn của cell pin lithium ion, trong khi UL 2054 bao gồm sự an toàn của bộ pin lithium ion.
• Dấu CE - Chứng nhận này cho biết sự tuân thủ các tiêu chuẩn về an toàn, sức khỏe và bảo vệ môi trường của EU. Pin lithium ion được bán ở EU bược phải có dấu tiêu chuẩn CE.
• RoHS - Đây là Chỉ thị hạn chế các chất nguy hiểm, một quy định hạn chế việc sử dụng một số vật liệu nguy hiểm trong thiết bị điện và điện tử. Pin lithium ion được bán ở EU phải tuân thủ RoHS.
• Tiêu chuẩn UN 38.3: được sử dụng để kiểm tra vận chuyển pin và cell lithium. Tất cả pin lithium ion đều phải trải qua thử nghiệm theo tiêu chuẩn UN 38.3 trước khi vận chuyển. Các thử nghiệm này đặt pin và cell vào các điều kiện mà chúng sẽ trải qua trong quá trình vận chuyển và xử lý, bao gồm điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, thử nghiệm va đập, sốc và đoản mạch để đảm bảo tính ổn định của pin và cell.
• Kiểm tra an toàn điện của bộ sạc pin: Kiểm tra bộ sạc pin có tính đến các rủi ro và mối nguy hiểm về an toàn liên quan đến các thiết bị chạy bằng nguồn điện xoay chiều có chứa pin lithium ion. Điều này bao gồm kiểm tra khả năng quá nhiệt và điện giật từ thiết bị.  Bài kiểm tra này bao gồm nhiều tiêu chuẩn khác nhau theo quốc gia và quốc tế IEC/EN 60950-1 , IEC/EN 60335-2-29, UL 1310, UL 1012, UL 2575, UL 60950-1, CSA 22.2 #107.2, CSA 22.2#223, CSA E60335-2-29 và CSA 60950-1
• Kiểm tra khả năng tương thích điện từ (EMC): Kiểm tra EMC hoạt động để đảm bảo rằng bất kỳ thiết bị nào chứa pin lithium ion sẽ không bị trục trặc do mức độ nhiễu điện từ (EMI) cao và bản thân các thiết bị sẽ không tạo ra EMI, khiến các thiết bị gần đó bị trục trặc. Kiểm tra bao gồm các tiêu chuẩn Bắc Mỹ : FCC 47CFR Phần 15; ICES-003 và EU: Chỉ thị EMC 2014/30/EU.

Mua thiết bị test pin Lithium xe điện ở đâu?

Với kinh nghiệm 15 năm trong lĩnh vực phân phối thiết bị đo lường điện tử, Lidinco luôn mong muốn mang đến cho khách hàng các dòng sản phẩm chất lượng với mức giá tốt nhất. Đối với việc thử nghiệm, kiểm tra pin sạc, pin lithium xe điện. Lidinco đang cung cấp sản phẩm đến từ nhiều thương hiệu Nhật, Trung, Mỹ… phù hợp cho đa dạng các bài kiểm tra khác nhau của khách hàng

Để được tư vấn chọn mua thiết bị một cách chính xác và nhanh chóng, khách hàng vui lòng liên hệ cho Lidinco theo thông tin bên dưới. Đội ngũ kỹ sư nhiều năm kinh nghiệm của Lidinco sẽ liên hệ để tư vấn quý khách chọn mua thiết bị một cách hiệu quả nhất

Thông tin liên hệ

CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CUỘC SỐNG
HCM: 028.39778269 - 028.36016797 - Zalo 0906.988.447
Skype:  Lidinco - Email: sales@lidinco.com
Bắc Ninh: 0222.7300180 - Email: bn@lidinco.com