Medidor de calor isotérmico de la bateríaEs un instrumento de análisis térmico de alta precisión dedicado a medir los cambios térmicos de la batería durante el proceso de carga y descarga, proporcionando soporte de datos clave para la gestión térmica de la batería, la evaluación de Seguridad y la optimización del rendimiento. Basado en el principio de termometría de compensación de potencia, el elemento de calefacción eléctrica se controla a través de retroalimentación para que la batería siempre mantenga una temperatura constante durante la prueba. Su componente central es un bloque de medición termostática, que consta de una capa inferior y una capa de medición: la capa inferior mantiene una temperatura constante a través del elemento peltier, mientras que la capa de medición registra cambios de potencia del calentador eléctrico, calculando así con precisión el calor generado o absorbido por la batería. El instrumento suele estar equipado con una batería de referencia para garantizar la precisión de la medición comparando el efecto térmico de la batería a medir con la batería de referencia, eliminando interferencias externas.

　　Medidor de calor isotérmico de la bateríaEs coordinado por varios subsistemas de precisión. Los principales componentes son los siguientes:

1. cavidad termostática

Función: proporcionar un ambiente de temperatura constante altamente estable y uniforme, que es la base del método de termometría.

Estructura y características:

Por lo general, está hecho de materiales altamente conductores de calor (como aluminio o cobre), lo que garantiza una distribución uniforme de la temperatura en la cavidad.

La pared Interior ha sido especialmente tratada y tiene buenas características de radiación térmica.

Equipado con una capa térmica eficiente (como una entreplanta de vacío o un material térmico multicapa) para minimizar el intercambio de calor con el entorno externo.

La puerta / tapa de la cavidad está equipada con un anillo de sellado en forma de o para garantizar la estanqueidad del aire y evitar la perturbación del flujo de aire y la entrada de humedad.

2. sistema de control de temperatura de precisión

Función: monitorear la temperatura de la cavidad en tiempo real y controlar la temperatura dentro de un rango de fluctuación mínima (generalmente dentro de ± 0,1 ° c) del valor establecido (por ejemplo, 25 ° c) mediante calentamiento o refrigeración.

Componentes clave:

Sensor de temperatura de alta precisión: generalmente termómetro de resistencia al platino (pt100 o pt1000), como sonda de referencia, monitorea la temperatura real de la cavidad en tiempo real.

Elementos de calefacción: como alambre de calefacción eléctrica o película de calefacción, distribuidos alrededor de la cavidad para compensar la pérdida de calor del sistema.

Unidades de refrigeración:

Enfriador de circulación externo: más común, quitar el calor a través de un líquido circulante (como una solución de agua de etilenglicol).

Refrigeración por compresor incorporado: integrada en el interior del equipo.

Refrigeración por nitrógeno líquido: para modelos especiales que requieren temperaturas extremadamente bajas.

Controlador de temperatura: recibe la señal del sensor y ajusta con precisión la Potencia de calentamiento / refrigeración a través del algoritmo idp.

3. sistema de medición y cálculo del flujo de calor

Función: este es el "cerebro" del termómetro, que se encarga de calcular la producción real de calor de la batería en función de la Potencia de compensación del sistema de control de temperatura.

Principio:

En estado estable, cuando la batería no produce calor, el sistema de control de temperatura solo necesita proporcionar una pequeña cantidad de potencia para compensar la pequeña fuga de calor de la cavidad al medio ambiente.

Cuando la batería comienza a producir calor, para mantener la temperatura de la cavidad sin cambios, el sistema de control de temperatura reduce automáticamente la Potencia de calentamiento (o aumenta la Potencia de refrigeración).

Tasa de producción de calor de la batería = cambio de la Potencia de compensación del sistema de control de temperatura.

Forma de lograr:

La Potencia de entrada del elemento de calefacción se mide en tiempo real a través de un medidor de potencia de alta precisión o un sensor de corriente / tensión.

El sistema de adquisición de datos registra el cambio de potencia y calcula la producción total de calor a través de puntos de software.

4. la Mesa de muestras está conectada eléctrica

Función: fijar la batería a probar y proporcionar conexión eléctrica al equipo externo de prueba de batería (motor de carga y descarga).

Estructura:

Mesa de muestras: generalmente también hecha de materiales altamente conductores de calor, lo que garantiza un rápido equilibrio de temperatura entre la batería y la cavidad. Puede estar equipado con diferentes accesorios para adaptarse a diferentes formas de batería, como columnas, cuadrados y paquetes blandos.

Terminal de alta tensión / gran corriente: conecte los polos positivos y negativos de la batería al motor de carga y descarga externa, que puede soportar la Alta corriente de la prueba de la batería.

Línea de muestreo de voltaje: se utiliza para medir con precisión el voltaje del extremo de la batería.

Interfaz térmica / rtd: se puede conectar un sensor de temperatura adicional para monitorear directamente la temperatura de la superficie de la batería.

5. sistema de gestión del gas

Función: gestionar la atmósfera en la cavidad para descargar de manera segura el gas que puede producir la batería o crear un ambiente inerte.

Componentes:

Entrada de gas inerte: se puede introducir nitrógeno (n¿ 2) o argón (ar), eliminar el oxígeno, evitar que la batería se incendie y explote y reducir la interferencia de la reacción de oxidación.

Salida de aire: conectada al Gabinete de ventilación del laboratorio o al sistema de tratamiento de gases residuales para descargar gases nocivos (como hf, co, vapor orgánico) a tiempo.

Medidor de flujo y válvula: controlar el flujo de gas y la conexión.

Tubo de equilibrio de presión: mantenga el equilibrio de presión dentro y fuera de la cavidad para evitar que la presión sea demasiado alta debido a la generación de gas.

6. sistema de adquisición y control de datos

Función: integrar todas las señales, ejecutar algoritmos de control, mostrar datos y almacenar resultados.

Composición:

Computadora de control principal: ejecutar software especial.

Tarjeta de adquisición de datos: adquisición de señales multicanal como temperatura, potencia, voltaje y corriente a alta velocidad.

Software de control:

Establecer parámetros experimentales (temperatura objetivo, flujo de gas, duración del experimento).

Muestra curvas de temperatura, flujo de calor, voltaje y corriente en tiempo real.

Calcular y exportar automáticamente los resultados de la tasa de producción de calor, la producción acumulada de calor y la capacidad de calor.

Admite la comunicación con equipos de prueba de baterías externas (por ejemplo, a través de can, USB o ethernet) para sincronizar la carga y descarga con la medición de calor.

7. sistemas de protección de la seguridad

Función: garantizar la seguridad del equipo y el personal, especialmente cuando la batería está fuera de control térmico.

Medidas:

Alarma de sobretemperatura y parada automática: cuando la temperatura supera el umbral de seguridad, se corta el calentamiento y se inicia el enfriamiento forzado.

Sensor de presión: monitorear la presión en la cavidad, advertir o activar el escape de emergencia cuando se eleva anormalmente.

Detector de gas (opcional): detecta la concentración de gases nocivos específicos (como h, co).

Botón de parada de emergencia: Corte manualmente inmediatamente la fuente de alimentación y la fuente de gas.

Válvula de descarga a prueba de explosiones: libere la presión en el caso del Polo D.