Интеллектуальные ограничения и автоматический диапазон ввода-вывода

Вступление

Чтобы решить конкретные проблемы, связанные с производительностью батареи, во время экспериментов важно иметь возможность иметь как контролируемый, так и адаптивный ток и напряжение. Независимое регулирование тока и напряжения позволяет исследователям изучать не только материалы аккумуляторов, но и другие области применения, например электролиз или датчики.

Часто для понимания поведения батареи в различных условиях эксплуатации требуется сочетание методов управления. Например, «Постоянный ток, постоянное напряжение» (CCCV) — это типичный протокол для потенциостатов. До выпуска EC-Lab® V11.50 в этом методе не было возможности использовать автоматический диапазон, это впервые на рынке. Этот метод имитирует реальные сценарии зарядки, сначала применяя постоянный ток для достижения определенного состояния заряда, а затем этап постоянного напряжения, и помогает определить энергоэффективность, прием заряда и гистерезис напряжения.

Рисунок 1: Потенциал и ток в зависимости от времени в режимах CC и CV

 

Modulo Bat (MB) — еще один метод, специально используемый при тестировании аккумуляторов. Последовательные комбинации гальваностатического и потенциостатического управления моделируют сценарии циклической нагрузки и частичного заряда-разряда в неидеальных условиях эксплуатации для лучшего понимания старения батареи, потери емкости и изменений импеданса.

Эти эксперименты могут быть сложными в настройке и выполнении, и выбор правильных значений важен для получения значимых измерений и предотвращения зашумленных или неточных данных. С выпуском обновления программного обеспечения EC-Lab ® версии 11.50 проводить эти эксперименты стало проще, а аппаратные настройки адаптированы к возможностям устройства, что позволяет получить максимальную отдачу от вашего прибора.

Автоматический диапазон I

Одна из этих новых функций включает автоматический диапазон I в режиме гальваностата. Чтобы использовать эту функцию, просто откройте любой метод гальваностатики на приборах серии Premium от BioLogic и выберите “Авто” в выпадающем меню I диапазона (рис. 2). Обычно, когда батарея проходит циклы зарядки/разрядки, вы устанавливаете определенный ток, но для приложений с батареями это должно быть адаптивным, поскольку зависит от емкости тестируемого устройства (DUT). Программное обеспечение теперь может оптимизировать ток, чтобы вы могли выполнять циклы зарядки / разрядки с разной скоростью, в нескольких диапазонах токов, либо на одной батарее, либо на серии батарей разной емкости, и все это с использованием одной и той же технологии.

Рисунок 2: Снимок экрана из EC-Lab®, где выбран автоматический диапазон I.

 

Интеллектуальные ограничения заряда

По мере зарядки/разряда DUT он деградирует, и в течение многих циклов его емкость уменьшается. Это изменение емкости называется состоянием работоспособности (SoH), и его важно учитывать при тестировании батарей. Новая функция, введенная в EC-Lab ® версии 11.50 (также доступна в программном обеспечении BT-Lab) для метода MB, позволяет определить предел заряда |Q| в зависимости от общего заряда, накопленного на определенном этапе. Есть несколько вариантов на выбор, включая Q prev, который позволяет вам установить глобальный лимит на основе предыдущей последовательности, и Q seq для установки лимита на оплату определенной последовательности. Это динамический предел, который адаптирует пределы разряда и заряда к точной емкости тестируемого устройства, измеренной в соответствии с ранее определенной последовательностью вашего теста, предотвращая деградацию батареи из-за чрезмерной зарядки или разрядки.

Рисунок 3: Снимок экрана EC-Lab®, где выбран предел Q

 

Выводы

Внедрение таких функций, как автоматический диапазон I и интеллектуальные ограничения заряда, в обновлении программного обеспечения EC-Lab ® версии 11.50 расширяет экспериментальные возможности за счет оптимизации тока для циклов зарядки/разрядки при различных скоростях C и адаптации динамических пределов заряда в зависимости от точной емкости тестируемого устройства. Эти усовершенствования упрощают настройку эксперимента и снижают риски деградации батареи, позволяя исследователям получать наилучшие результаты от своих приборов при тестировании поведения батареи в различных условиях эксплуатации. Обновление вашей текущей EC-Lab до версии 11.50 не может быть проще простого и позволяет вам использовать эти новые функции и многое другое.