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06-122025
Relazione sullo sviluppo integrato della tecnologia di prova delle batterie e della tecnologia dei convertitori bidirezionali AC/DC
La storia dello sviluppo della tecnologia di test della batteriaLa tecnologia dei test della batteria ha attraversato tre principali fasi di sviluppo: test manuali, test automatizzati e test intelligenti. Ogni fase rappresenta un salto significativo nella tecnologia e nella metodologia.L'evoluzione tecnologica dal manuale a intelligenteI primi test della batteria si basavano principalmente sul funzionamento manuale e i tecnici dovevano registrare e analizzare manualmente i dati. Le caratteristiche di questa fase sono:Il processo di test dipende fortemente dal funzionamento e dal monitoraggio manualiL'efficienza della raccolta e dell'analisi dei dati è bassaI risultati del test sono suscettibili ai fattori umaniÈ difficile condurre test a lungo termine o su larga scala Con lo sviluppo della tecnologia informatica, i test della batteria sono entrati nella fase di automazione (dagli anni '90 al 2010). Le caratteristiche principali di questo periodo includono:Introdurre un sistema di controllo del computer per ottenere l'automazione del processo di testSviluppa apparecchiature e software di test della batteria dedicatiStabilire metodi e procedure di test standardizzatiL'accuratezza e la ripetibilità del test sono state migliorateI progressi in questa fase hanno notevolmente migliorato l'efficienza dei test della batteria, fornendo un forte supporto per il rapido sviluppo della tecnologia della batteria. Il sistema di test automatizzato è in grado di eseguire test complessi di carica e ciclo di scarico e registrando e analizzati automaticamente i dati [8].Al momento, la tecnologia di test della batteria è entrata nella fase intelligente (dagli anni '20 ad oggi) e le sue caratteristiche principali sono:Applicare l'intelligenza artificiale e le tecnologie dei big data per prevedere le prestazioni della batteria e valutare la durata della batteriaSviluppare la tecnologia di test non distruttiva e la tecnologia di test micro-nano per migliorare l'accuratezza dei testOttenere una stretta integrazione dei test con progettazione della batteria, produzione, riciclaggio e altri collegamenti• Enfatizzare il test del ciclo di vita pieno [8]In questa fase, gli algoritmi di apprendimento automatico sono ampiamente applicati nella previsione della durata del ciclo della batteria. Gli studi dimostrano che gli algoritmi tradizionali di apprendimento automatico funzionano eccezionalmente bene quando si tratta di dati limitati. Ad esempio, i regressori delle foreste casuali possono ottenere un errore percentuale assoluta medio di almeno il 9,8% [4].Confronto di efficienza, precisione e costo nelle tre fasiLe tecniche di test della batteria in diverse fasi hanno differenze significative in termini di efficienza, precisione e costo: Convertitore bidirezionale AC/DC: un'innovazione nella tecnologia dei testNegli ultimi anni, l'applicazione di convertitori bidirezionali AC/DC nei test della batteria rappresenta un'importante svolta tecnologica. Questa tecnologia può raggiungere:• Processo di ricarica: convertire l'alimentazione CA in alimentazione CC per caricare la batteria• Processo di scarico: convertire l'energia elettrica CC della batteria in energia elettrica CA• Recupero di energia: alimentare l'energia generata dalla scarica alla rete elettrica per migliorare l'efficienza dell'utilizzo dell'energia Nei tradizionali sistemi di test della batteria, l'energia di scarica viene generalmente dissipata come calore e l'efficienza del sistema è dello 0%. Utilizzando un convertitore AC-DC bidirezionale, l'energia dissipata può essere restituita al sistema, ottenendo il riciclaggio dell'energia di ricarica del test della batteria e migliorando significativamente l'efficienza del sistema [24].Prospettive di mercato e tendenze di sviluppoI convertitori bidirezionali AC/DC hanno ampie prospettive di sviluppo nel mercato dei test della batteria e dovrebbero mantenere una crescita stabile dal 2025 al 2031. La tecnologia di test della batteria si svilupperà nelle seguenti direzioni in futuro:I livelli di intelligenza e automazione della tecnologia dei test sono costantemente migliorando2. La tecnologia di test si sta sviluppando verso l'alta precisione, l'alta efficienza e il basso costo3. La tecnologia di test è strettamente integrata con il processo di produzione della batteria per ottenere il monitoraggio in tempo reale e il controllo della qualità durante il processo di produzione4. Sviluppare nuove tecnologie di test della batteria per soddisfare le esigenze di sviluppo di nuovi tipi di batterie come batterie a stato solido e batterie al litio-zolfo [8]Con la continua innovazione della tecnologia delle batterie, le tecniche di test manterranno anche in evoluzione, dai test semplici per la capacità e dai test di scarico a una complessa gestione termica e valutazione della sicurezza, fornendo un forte supporto per il sano sviluppo del settore delle batterie. Gli ultimi progressi nella tecnologia di test della batteriaNel 2024, la tecnologia di test della batteria mostra una tendenza di sviluppo di intelligenza, efficienza e standardizzazione e molteplici tecnologie innovative stanno rimodellando il campo dei test della batteria.Applicazioni di intelligenza artificiale e apprendimento automaticoSono stati compiuti progressi significativi nell'applicazione della tecnologia di intelligenza artificiale nei test della batteria. Gli algoritmi di apprendimento automatico funzionano eccezionalmente bene nella previsione della durata del ciclo della batteria, in particolare la foresta casuale Regresder, che può ottenere un errore percentuale assoluto medio di almeno il 9,8%. Questi algoritmi possono comprendere efficacemente le tendenze del set di dati e fornire una base affidabile per la valutazione delle prestazioni della batteria [4]. Progressi nella tecnologia di analisi della spettroscopia di impedenza elettrochimicaNel 2024, l'applicazione della tecnologia di analisi della spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) nei test della batteria sarà più diffusa. Questa tecnologia, misurando la resistenza interna della batteria, può valutare parametri come l'efficienza di ricarica e scarica e la generazione di calore della batteria, fornendo una base importante per la valutazione delle prestazioni della batteria [8].Innovazione tecnologica del convertitore bidirezionale AC/DCL'applicazione di convertitori bidirezionali AC/DC nel campo dei test della batteria è un'importante svolta tecnologica nel 2024. Questa tecnologia può raggiungere il flusso di energia bidirezionale durante il processo di test della batteria, migliorando significativamente l'efficienza di utilizzo dell'energia del sistema di test. Nei tradizionali sistemi di test della batteria, l'energia di scarica viene generalmente dissipata come calore e l'efficienza del sistema è dello 0%. Utilizzando un convertitore AC-DC bidirezionale, l'energia dissipata può essere restituita al sistema, ottenendo il riciclaggio dell'energia di ricarica del test della batteria. Gli esperimenti mostrano che il convertitore che adotta questa tecnologia ha un'efficienza fino al 92,9% con un input da 300 W (per la ricarica della batteria) e il 93,6% con un output di 1500 W (a supporto della barra bus) [21].Il miglioramento dei metodi di test standardizzatiNel 2024, il sistema standard di test della batteria sarà più completo e gli standard internazionali si allineano gradualmente con quelli domestici. Gli standard principali includono la serie IEC62660, la serie ISO12405 e GB/T31484-2015, ecc. Questi standard coprono molteplici aspetti come test sulla capacità della batteria, test di durata del ciclo e test di sicurezza [13]. Breakthroughs nella tecnologia della batteria per nuovi veicoli energeticiNel 2024, furono fatte importanti scoperte nella tecnologia della batteria per i nuovi veicoli energetici, in particolare in termini di densità di energia, velocità di ricarica e durata del ciclo. La densità di energia delle batterie è significativamente aumentata. Ad esempio, la densità di energia della batteria 4680 di Tesla è arrivata fino a 300Wh/kg e quella della batteria Qilin di Catl ha raggiunto 304Wh/kg. La velocità di ricarica ha anche ottenuto un salto qualitativo. La tecnologia della piattaforma ad alta tensione da 800 V consente all'energia di ricarica di raggiungere 500kW, riducendo significativamente il tempo di ricarica [11].Il mercato per la formazione e i test della batteria sta crescendoLa dimensione del mercato globale per la formazione di batterie e il test dei veicoli elettrici erano di circa 1.341,2 milioni di dollari USA nel 2023. Si prevede che crescerà a un tasso annuale composto del 17,5% nei prossimi sei anni e raggiungano i 5.865,8 milioni di dollari statunitensi da parte del 2030. La crescita del mercato è principalmente spinto dalla crescente domanda di funzionalità di carico rapido per ridurre il tempo di carico e il potenziamento della comodità di elettrica [elettrica da parte del 2030. In conclusione, nel 2024, la tecnologia di test della batteria mostrerà una tendenza di sviluppo di intelligenza, efficienza e standardizzazione. L'applicazione della tecnologia del convertitore bidirezionale AC/DC, l'introduzione di algoritmi di intelligenza artificiale e il miglioramento del sistema standard hanno promosso congiuntamente il rapido sviluppo della tecnologia di test della batteria, fornendo un forte supporto per lo sviluppo sano del settore delle batterie.Confronto dei sistemi standard di tecnologia di test della batteria in patria e all'esteroGli standard di test della batteria sono una garanzia importante per garantire prestazioni della batteria, sicurezza e affidabilità. Con il rapido sviluppo dei mercati globali di accumulo di veicoli elettrici e di energia, i sistemi standard di test della batteria in casa e all'estero migliorano costantemente. Questo articolo analizzerà le differenze tra i sistemi standard di tecnologia di test della batteria nazionale e straniera.Sistema standard di test della batteria internazionaleGli standard internazionali di test della batteria sono principalmente formulati dalla International Electrotechnical Commission (IEC), dall'International Organization for Standardization (ISO), Underwriters Laboratories (UL), Society of Automotive Engineers (SAE) e istituzioni pertinenti nell'Unione Europea [13].Gli standard per le batterie agli ioni di litio emesse da IEC includono principalmente IEC62660-1: 2010 "celle a batteria all'alimentazione agli ioni di litio per veicoli stradali elettrici-Parte 1: test delle prestazioni" e IEC62660-2: 2010 "celle a batteria all'ione litio per veicoli stradali elettrici-Parte 2: affidabilità e test di abuso". Questi standard mirano principalmente alle prestazioni e ai test di sicurezza delle singole celle della batteria [13].Gli standard formulati da ISO includono la serie ISO12405, che è divisa in tre parti: ISO12405-1 per le batterie ad alta potenza, ISO12405-2 per batterie ad alta energia e ISO12405-3 per i requisiti di prestazione di sicurezza. L'obiettivo è fornire ai produttori di veicoli oggetti e metodi di test opzionali [13].Lo standard UL2580 degli Stati Uniti valuta principalmente l'affidabilità dell'abuso della batteria e la capacità di proteggere il personale quando l'abuso provoca danni. Il sistema standard SAE è più completo, tra cui SAEJ2464 per i test di abuso della batteria, SAEJ2929 per gli standard di sicurezza del sistema della batteria e SAEJ2380 per i test di vibrazione della batteria, ecc. [13] Sistema standard di test della batteria cineseIl sistema standard di test della batteria in Cina è iniziato relativamente in ritardo ma si è sviluppato rapidamente. Nel 2001, il comitato di standardizzazione automobilistica ha emesso il primo documento tecnico della Cina per il test delle batterie agli ioni di litio nei veicoli elettrici, GB/Z18333.1: 2011 "Batterie agli ioni di litio per veicoli stradali elettrici" [13].Nel 2006, il Ministero dell'industria e della tecnologia dell'informazione ha emesso batterie di energia agli ioni di litio "per i veicoli elettrici", che è stato rivisto nel 2012. Questi primi standard sono stati presi di mira principalmente a livello di monomero e modulo e avevano un ambito di applicazione relativamente stretto [13].Nel 2015, l'amministrazione di standardizzazione della Repubblica popolare cinese ha promulgato una serie di standard. Incluso GB/T31484-2015 "Requisiti di durata del ciclo e metodi di prova per batterie di alimentazione per veicoli elettrici", GB/T31485-2015 "Requisiti di sicurezza e metodi di prova per batterie di alimentazione per veicoli elettrici", GB/T31486-2015 "Requisiti di prestazioni elettriche per le batterie di potenza per veicoli elettrici" e GB/T31 467 SERSADS [13].Le principali differenze tra sistemi standard nazionali e stranieri1. Completezza del sistema standard: il sistema standard internazionale è più completo, copre tutti gli aspetti delle batterie, mentre il sistema standard cinese, sebbene lo sviluppo rapido, è ancora continuamente migliorato [14].2. Focus dei metodi di prova: gli standard internazionali pongono più enfasi sui test di sicurezza e affidabilità delle batterie, come gli standard UL e SAE; Lo standard cinese, d'altra parte, presta maggiore attenzione alle prestazioni e ai test della durata del ciclo delle batterie [13].3. Frequenza di aggiornamento standard: gli standard internazionali vengono aggiornati frequentemente per adattarsi alla tecnologia delle batterie in rapido sviluppo. L'aggiornamento degli standard cinesi è relativamente lento, ma la velocità di aggiornamento è accelerata negli ultimi anni [14].4. Rigrigione delle condizioni di test: in alcuni elementi di prova, le condizioni di test degli standard cinesi possono essere più rigorose da adattarsi alle condizioni climatiche e stradali speciali in Cina [13].5. Grado di internazionalizzazione degli standard: la Cina sta promuovendo attivamente l'internazionalizzazione degli standard di test della batteria, facilitando l'allineamento degli standard interni con quelli internazionali e migliorando la competitività internazionale dei prodotti della batteria cinese [14].Con il continuo sviluppo della tecnologia della batteria e l'espansione degli scenari di applicazione, il sistema standard di test della batteria sarà inoltre migliorato. Le differenze tra gli standard nazionali e stranieri si restringeranno gradualmente, promuovendo congiuntamente il sano sviluppo del settore delle batterie globali. L'applicazione del convertitore bidirezionale AC/DC nei test della batteriaI convertitori bidirezionali AC/DC hanno ampie prospettive di applicazione nel campo dei test della batteria e le loro caratteristiche di flusso di energia bidirezionale hanno apportato modifiche rivoluzionarie ai test della batteria.Sistema di test della batteria del tipo di recupero di energiaNei tradizionali sistemi di test della batteria, l'energia durante lo scarico della batteria viene generalmente dissipata come calore e l'efficienza del sistema è dello 0%. Il sistema di test che utilizza un convertitore AC/DC bidirezionale può ottenere il riciclaggio dell'energia:• Fase di ricarica: convertire l'alimentazione della griglia CA in alimentazione CC per caricare la batteria• Fase di scarico: convertire la potenza CC della batteria in potenza CA e alimentarla alla griglia di alimentazioneIl tasso di recupero dell'energia è alto quanto oltre il 90%, riducendo significativamente il consumo di energia per i test [21].Questo sistema di test del tipo di recupero di energia è particolarmente adatto per il processo di test delle linee di produzione di batterie su larga scala e può ridurre significativamente i costi operativi.Test della durata del ciclo della batteriaI convertitori AC/DC bidirezionali svolgono un ruolo significativo nei test di durata del ciclo della batteria:Ottenere cicli di carica e scarica controllati con precisione per simulare gli scenari di utilizzo effettiviSupportare il controllo di corrente e tensione ad alta precisione per garantire la coerenza nelle condizioni di test• Può eseguire curve di carica e scarico complesse per valutare le prestazioni della batteria in diverse condizioni di lavoro [8] Test del sistema di backup della batteria (BBU)Il convertitore AC/DC bidirezionale può essere utilizzato come interfaccia del sistema di backup della batteria per il test e la verifica:Simula scenari di guasto della griglia di alimentazione per testare la capacità del pacco batteria di mantenere le funzioni dell'attrezzaturaMonitorare la caduta di tensione del pacco batteria durante lo scarico e verificare la capacità dell'interfaccia di conversione di potenza di mantenere la tensione del busRealizzare la ricarica della batteria e l'interfaccia Busbar funzionano in un singolo dispositivo per ottenere vantaggi in termini di costi e dimensioni [21]Test della batteria del veicolo elettricoNel campo dei test della batteria del veicolo elettrico, i convertitori AC/DC bidirezionale hanno vantaggi unici:Simulare le condizioni di ricarica e scarica dei veicoli, compresi gli scenari di ricarica rapida e ricarica lenti• Testare le prestazioni della batteria con una piattaforma ad alta tensione da 800 V. Ad esempio, la potenza di ricarica di Zeekr 007 può raggiungere 500kW in una piattaforma ad alta tensione da 800 V [11]Valuta le prestazioni della batteria in diverse condizioni di temperatura e caricoPiattaforma di test ad alta efficienzaLa piattaforma di test del convertitore AC/DC bidirezionale di recente sviluppo presenta significativi vantaggi di efficienza:Quando si carica la batteria, l'efficienza può raggiungere fino al 92,9%(300 W).L'efficienza raggiunge il 93,6%(1500 W) quando si supporta la Busbar.Livelli di potenza più elevati possono essere facilmente raggiunti attraverso la riconfigurazione o la connessione parallela [21]. Test del sistema di accumulo di energiaNel test dei sistemi di accumulo di energia, il convertitore AC/DC bidirezionale a tre porte fornisce una soluzione di test flessibile:Fornisce tre interfacce: porta DC-Bus, porta di input CC e porta ACSupportare la situazione in cui la tensione della batteria è inferiore all'ampiezza di picco della tensione CA• Condurre test di scambio di energia bidirezionale tra sistemi di accumulo di energia e reti elettriche [6]L'applicazione della tecnologia del convertitore AC/DC bidirezionale non solo migliora l'efficienza e l'accuratezza dei test della batteria, ma riduce anche i costi di test, fornendo un forte supporto per il rapido sviluppo della tecnologia della batteria. Con la continua innovazione della tecnologia della batteria, l'applicazione di convertitori AC/DC bidirezionale nel campo dei test della batteria diventerà più diffusa.Vantaggi del sistema di test della batteria convertitore AC/CC bidirezionaleLa tecnologia del convertitore bidirezionale ha portato a un cambiamento rivoluzionario nel campo dei test della batteria, migliorando significativamente l'efficienza e le prestazioni del sistema di test attraverso metodi innovativi di gestione dell'energia. Questo articolo conduce un'analisi approfondita dei vantaggi fondamentali di questa tecnologia e del suo impatto sul settore dei test della batteria.Recupero di energia e miglioramento dell'efficienza del sistemaIl difetto principale del tradizionale sistema di test della batteria risiede nel basso tasso di utilizzo dell'energia. Durante il processo di test di scarico, l'energia rilasciata dalla batteria viene generalmente convertita in dissipazione del calore e l'efficienza di utilizzo dell'energia del sistema è vicina allo zero. Il sistema di test che adotta i convertitori bidirezionali ha completamente cambiato questa situazione:• Riciclaggio energetico: l'energia generata dallo scarico della batteria viene nuova alla rete elettrica o ad altre unità di test• Ridurre significativamente il consumo di energia: il tasso di recupero dell'energia può raggiungere oltre il 90%, riducendo notevolmente il consumo di energia durante il processo di test• Ridurre i requisiti di dissipazione del calore: ridurre al minimo la generazione di calore e semplificare la progettazione del sistema di raffreddamentoQuesto approccio di gestione dell'energia altamente efficiente è particolarmente adatto per le linee di produzione di batterie su larga scala, che possono ridurre significativamente i costi operativi e le emissioni di carbonio nel processo di test.Il cambiamento qualitativo nella capacità di accuratezza e controllo dei testLa tecnologia del convertitore bidirezionale ha portato alle capacità di precisione e controllo senza precedenti ai test della batteria:• Controllo di corrente ad alta precisione: ottenere una regolamentazione di corrente precisa a livello milliampere per soddisfare i requisiti di test di varie batterie• Capacità di risposta dinamica: regolare rapidamente i parametri di ricarica e scarica per simulare le variazioni di carico negli scenari di utilizzo effettivi• Simulazione complessa di condizione di lavoro: in grado di eseguire più curve di carica e scarica per valutare le prestazioni della batteria in diversi scenari di applicazioneQuesti vantaggi rendono i risultati del test più affidabili e forniscono solide basi per la valutazione delle prestazioni della batteria e il controllo di qualità. Integrazione multifunzionale ed efficienza dello spazioI moderni sistemi di test di convertitore bidirezionale hanno raggiunto l'integrazione multifunzionale, offrendo significativi vantaggi di spazio e costi:• Integrazione delle funzioni: ottenere funzioni di ricarica e scarico della batteria in un singolo dispositivo per ridurre il numero di dispositivi• Progettazione modulare: i livelli di potenza possono essere facilmente ampliati attraverso la connessione parallela o la riconfigurazione, migliorando la flessibilità del sistema• Spazio del pavimento ridotto: il design integrato riduce i requisiti di spazio del sistema di test e ottimizza il layout di laboratori o linee di produzioneLa capacità di adattarsi alle nuove tecnologie della batteriaCon il rapido sviluppo della tecnologia della batteria, il sistema di test deve avere la possibilità di adattarsi a nuovi tipi di batterie:• Supporto piattaforma ad alta tensione: adattarsi ai requisiti di test di piattaforme di batterie ad alta tensione da 800 V e soddisfare i requisiti di sviluppo della tecnologia di ricarica rapida per i nuovi veicoli energetici• Ampia intervallo di tensione: supporta vari test della batteria dalla bassa tensione ad alta tensione, adattandosi allo sviluppo di diverse tecnologie della batteria• Programmabilità: adattarsi ai requisiti di test di nuovi tipi di batterie attraverso gli aggiornamenti del software per estendere la durata della durata delle apparecchiature di testI test standardizzati sono in linea con gli standard internazionaliIl sistema di test del convertitore bidirezionale aiuta a ottenere la standardizzazione dei test della batteria:• Conformarsi agli standard internazionali: supporta i metodi di test stabiliti in standard internazionali come la serie IEC62660 e la serie ISO12405• Coerenza del test: assicurarsi che i risultati del test delle batterie di diversi lotti e diversi produttori siano comparabili• Promuovere la cooperazione internazionale: facilitare l'allineamento degli standard di test della batteria domestica con standard internazionali per migliorare la competitività internazionale dei prodotti della batteria cinese. Analisi costi-beneficiI benefici economici del sistema di test del convertitore bidirezionale si riflettono principalmente nei seguenti aspetti: 成本因素 传统测试系统 双向转换器测试系统 能源消耗 高 (能量完全损耗) 低 (能量回收率> 90%) 设备投资 中等 较高 (但长期回报显著) 运营成本 高 (高能耗、高散热) 低 (能量循环利用) 空间需求 大 (多设备) 小 (集成化设计) 系统扩展性 有限 高 (模块化设计) Nel complesso, sebbene l'investimento iniziale nel sistema di test del convertitore bidirezionale sia relativamente elevato, i benefici economici a lungo termine sono significativi attraverso il recupero dell'energia e la riduzione dei costi operativi, in particolare nella produzione di batterie su larga scala e negli scenari di test in cui ha maggiori vantaggi.Con la continua innovazione della tecnologia delle batterie e la crescente complessità dei requisiti di test, la tecnologia del convertitore bidirezionale svolgerà un ruolo sempre più importante nel campo dei test della batteria, promuovendo l'industria delle batterie per svilupparsi in una direzione più efficiente, più sicura e più sostenibile. Analisi della prospettiva di mercato del test della batteria convertitore bidirezionale AC/DCDimensione del mercato e previsione della crescitaIl mercato dei test della batteria sta vivendo una rapida crescita, soprattutto perché l'applicazione della tecnologia del convertitore bidirezionale ha guidato la trasformazione del settore. La dimensione del mercato globale per la formazione di batterie e il test dei veicoli elettrici erano di circa 1.341,2 milioni di dollari USA nel 2023. Si prevede che crescerà a un tasso annuale composto del 17,5% nei prossimi sei anni e raggiunge i 5.865,8 milioni di dollari entro il 2030 [12]. Questa crescita è stata guidata principalmente dalla crescente domanda di funzioni di ricarica rapida e dal rapido sviluppo dell'industria dei veicoli elettrici.Innovazione tecnologica ed espansione degli scenari di applicazioneIn futuro, la tecnologia del convertitore bidirezionale presenterà le seguenti tendenze di sviluppo nel campo dei test della batteria:1. Diffusione della tecnologia di recupero energetico: la tecnologia del convertitore bidirezionale cambierà completamente la situazione nei sistemi di test tradizionali in cui l'energia viene dissipata come calore. Nutrindo l'energia alla rete elettrica, può ottenere un tasso di recupero di energia di oltre il 90%, riducendo significativamente il consumo di energia del test e i costi operativi [21].2. Aumento della domanda di test della piattaforma ad alta tensione: con lo sviluppo della tecnologia della piattaforma ad alta tensione a 800 V, le apparecchiature di test della batteria devono adattarsi ai requisiti di test di tensione più elevata e maggiore potenza. Ad esempio, sotto una piattaforma ad alta tensione da 800 V, la potenza di ricarica di Zeekr 007 può raggiungere 500kW e ci vogliono solo 10 minuti per caricare dal 30% all'80% [11].3. Espansione delle applicazioni multi-scenario: la tecnologia del convertitore bidirezionale sarà ampiamente applicata in vari scenari:- Test della batteria del veicolo elettrico: simulare le condizioni effettive di ricarica e scarico per valutare le prestazioni della batteria in piattaforme ad alta tensione-I test del sistema di accumulo di energia: ottenere test di scambio di energia bidirezionale tra il sistema di accumulo di energia e la rete elettrica- Test del sistema di backup della batteria: implementare la ricarica della batteria e le funzioni dell'interfaccia Busbar in un singolo dispositivo per ottenere vantaggi in termini di costi e dimensioni. Sviluppo differenziato dei mercati regionaliIl mercato globale dei test della batteria del convertitore bidirezionale mostrerà una tendenza di sviluppo differenziata regionale:1. Regione Asia-Pacifico: la regione Asia-Pacifico, rappresentata dalla Cina, diventerà il più grande punto di crescita del mercato, principalmente a causa del rapido sviluppo dell'industria dei veicoli elettrici in questa regione e del sostegno alle politiche del governo.2. Mercato europeo: il mercato europeo ponderà una maggiore enfasi sul miglioramento degli standard di test e dei requisiti di protezione ambientale, promuovendo l'ampia applicazione dei sistemi di test del tipo di recupero energetico.3. Mercato nordamericano: il mercato nordamericano presterà maggiore attenzione alle attrezzature di test di fascia alta e soluzioni intelligenti, promuovendo l'integrazione dell'intelligenza artificiale e della tecnologia di test.Cambiamenti nel modello di concorrenza del mercatoCon lo sviluppo della tecnologia, il panorama competitivo del mercato dei test della batteria del convertitore bidirezionale subirà cambiamenti significativi:1. Aumento delle barriere tecniche: man mano che le tecnologie di test diventano più complesse e specializzate, le barriere di ingresso del mercato aumenteranno e i principali produttori prendono il guidare facendo affidamento su tecnologie avanzate e le catene di approvvigionamento complete [17].2. Consolidamento del settore accelerato: si prevede che nei prossimi anni l'industria sarà sottoposta a un giro di consolidamento, formando cluster industriali incentrati su imprese leader di tecnologia.3. AFFEFAZIONE DELLA DIVISIONE Specializzata del lavoro: il mercato formerà una divisione più specializzata del lavoro, con alcune imprese incentrate sullo sviluppo di soluzioni di test per specifici scenari di applicazione.Integrazione dell'intelligenza e analisi dei datiIl futuro sistema di test del convertitore bidirezionale sarà più intelligente:1. Applicazione di intelligenza artificiale: integrazione di algoritmi di intelligenza artificiale per la stima dello stato della batteria e la previsione della vita, ad esempio, il dispositivo regressivo della foresta casuale può ottenere un errore percentuale assoluta medio di almeno il 9,8% [4].2. Analisi dei big data: raccogliendo e analizzando enormi quantità di dati di test, l'accuratezza e l'efficienza dei test sono migliorate, fornendo supporto ai dati per la progettazione e la produzione della batteria.3. Progettazione modulare e scalabile: i livelli di potenza possono essere facilmente espansi attraverso la connessione parallela o la riconfigurazione, migliorando la flessibilità del sistema e adattandosi alle esigenze di sviluppo delle diverse tecnologie della batteria [21].Con la continua innovazione della tecnologia delle batterie e la crescente complessità dei requisiti di test, la tecnologia del convertitore bidirezionale svolgerà un ruolo sempre più importante nel campo dei test della batteria, promuovendo l'industria delle batterie per svilupparsi in una direzione più efficiente, più sicura e più sostenibile. Tendenze di sviluppo della tecnologia di test della batteria convertitore bidirezionale AC/DC nel 2024Innovazione nella tecnologia di recupero energeticoNel 2024, i convertitori bidirezionali AC/DC fecero una svolta nel campo dei test della batteria. Nei tradizionali sistemi di test della batteria, l'energia durante lo scarico della batteria viene generalmente dissipata come calore e l'efficienza del sistema è vicina allo 0%. Il sistema di test che adotta i convertitori bidirezionali ha completamente cambiato questa situazione e ha ottenuto un efficiente riciclaggio di energia [10].La piattaforma di test del convertitore AC/DC bidirezionale di recente sviluppo mostra significativi vantaggi di efficienza:Quando si carica la batteria, l'efficienza può raggiungere fino al 92,9%(300 W).L'efficienza raggiunge il 93,6%(1500 W) quando si supporta la Busbar.Il tasso di recupero dell'energia supera il 90%, riducendo significativamente il consumo di energia per i test [21].Espansione di integrazione multifunzionale e scenario dell'applicazioneIl sistema di test del convertitore bidirezionale nel 2024 ha raggiunto l'integrazione multifunzionale, consentendo sia le funzioni di ricarica e scarico della batteria che in un singolo dispositivo, riducendo significativamente il numero di dispositivi e spazio sul pavimento. Questo design integrato è particolarmente adatto per:Test della durata del ciclo della batteria: ottenere cicli di carica e scarica controllati con precisione per simulare gli scenari di utilizzo effettivi2. Test del sistema di backup della batteria (BBU): simulare uno scenario di errore della rete elettrica per testare la capacità del pacco batteria di mantenere la funzionalità dell'attrezzatura3. Test della batteria del veicolo elettrico: supporta test della piattaforma ad alta tensione a 800 V, soddisfacendo le esigenze di sviluppo della tecnologia di ricarica rapida per i nuovi veicoli energetici4. Test del sistema di accumulo di energia: sono fornite tre interfacce, vale a dire la porta DC-Bus, la porta di input CC e la porta AC, per realizzare il test di scambio di energia bidirezionale tra il sistema di accumulo di energia e la rete elettrica [8].Integrazione dell'intelligenza e analisi dei datiNel 2024, il sistema di test del convertitore bidirezionale sarà profondamente integrato con la tecnologia di intelligenza artificiale, determinando miglioramenti significativi nell'accuratezza dei test ed efficienza:Gli algoritmi di apprendimento automatico funzionano eccezionalmente bene nella previsione della durata del ciclo della batteria, in particolare la foresta casuale Regresder, che può ottenere un errore percentuale assoluto medio di almeno il 9,8%La tecnologia di analisi dei big data viene utilizzata per raccogliere e analizzare enormi quantità di dati di test, fornendo supporto ai dati per la progettazione e la produzione della batteriaI livelli di intelligenza e automazione della tecnologia dei test sono in costante miglioramento e le tecnologie come l'intelligenza artificiale e i big data sono utilizzati per la previsione delle prestazioni della batteria e la valutazione della vita [9]. Prospettive di mercato e previsioni di crescitaIl mercato dei test della batteria sta vivendo una rapida crescita, soprattutto perché l'applicazione della tecnologia del convertitore bidirezionale ha guidato la trasformazione del settore. La dimensione del mercato globale per la formazione di batterie e il test dei veicoli elettrici erano di circa 1.341,2 milioni di dollari USA nel 2023. Si prevede che crescerà a un tasso annuale composto del 17,5% nei prossimi sei anni e raggiunge 5.865,8 milioni di dollari statunitensi.La standardizzazione è in linea con gli standard internazionaliNel 2024, il sistema standard di test della batteria sarà più completo e gli standard internazionali si allineano gradualmente con quelli domestici. Gli standard principali includono la serie IEC62660, la serie ISO12405 e GB/T31484-2015, ecc. Questi standard coprono più aspetti come i test della capacità della batteria, i test di durata del ciclo e i test di sicurezza, fornendo una guida normativa per l'applicazione dei sistemi di test di convertitore bidirezionale [13].Con la continua innovazione della tecnologia delle batterie e la crescente complessità dei requisiti di test, la tecnologia del convertitore bidirezionale svolgerà un ruolo sempre più importante nel campo dei test della batteria, promuovendo l'industria delle batterie per svilupparsi in una direzione più efficiente, più sicura e più sostenibile.Una tabella di marcia per lo sviluppo integrato della tecnologia di test della batteria e della tecnologia convertitore bidirezionale AC/DCIl nodo chiave dell'integrazione tecnologicaL'emergere di sistemi di test del tipo di recupero di energia (2020-2022)Nei tradizionali sistemi di test della batteria, l'energia di scarica viene generalmente dissipata come calore e l'efficienza del sistema è dello 0%L'applicazione di convertitori AC-DC bidirezionale consente di restituire l'energia dissipata al sistema, ottenendo il riciclaggio dell'energia di ricarica del test della batteriaIl tasso di recupero dell'energia raggiunge oltre il 90%, riducendo significativamente il consumo di energia e i costi operativi [24]2. Breakthroughs nella tecnologia del convertitore bidirezionale ad alta efficienza (2023-2024)L'efficienza della piattaforma di test del convertitore AC/DC bidirezionale di recente sviluppo è stata significativamente migliorata:Quando si carica la batteria, l'efficienza può raggiungere fino al 92,9%(300 W).L'efficienza raggiunge il 93,6%(1500 W) quando si supporta la Busbar.Livelli di potenza più elevati possono essere facilmente raggiunti attraverso la riconfigurazione o la connessione parallela [24].3. Integrazione della tecnologia di test intelligenti e convertitori bidirezionali (2024-2025)L'intelligenza artificiale e le tecnologie dei big data vengono applicate alla previsione delle prestazioni della batteria e alla valutazione della vitaGli algoritmi di apprendimento automatico funzionano eccezionalmente bene nella previsione della durata del ciclo della batteria, con regressori forestali casuali in grado di ottenere un errore percentuale assoluto medio di almeno il 9,8%La tecnologia di test si sta sviluppando ad alta precisione, alta efficienza e basso costo per soddisfare le esigenze della produzione di batterie su larga scala [8]. Direzione di sviluppo futura1. Standardizzazione completa in linea con gli standard internazionali (2025-2026)Stabilire e migliorare il sistema standard di test della batteria per migliorare l'accuratezza e la comparabilità dei risultati dei testPromuovere l'allineamento degli standard internazionali con quelli domestici e facilitare lo sviluppo internazionale della tecnologia dei test della batteriaGli standard principali includono la serie IEC62660, la serie ISO12405 e GB/T31484-2015, ecc. [13]2. Espansione multifunzionale di integrazione e scenario dell'applicazione (2026-2027)Ottenere la ricarica della batteria e le funzioni dell'interfaccia Busbar in un singolo dispositivo per ottenere vantaggi di costo e dimensioniL'applicazione si è estesa a più campi come veicoli elettrici, sistemi di accumulo di energia e dispositivi elettronici portatili• Supporta i test della piattaforma ad alta tensione da 800 V per soddisfare le esigenze di sviluppo della tecnologia di ricarica rapida per i nuovi veicoli energetici [9]3. Adattamento di nuove tecnologie di test della batteria (2027-2028)Sviluppare tecnologie di test applicabili a nuovi tipi di batterie come batterie a stato solido e batterie al litio-zolfoEsplora la tecnologia di test non distruttivi, la tecnologia di test micro-nano, ecc., Per migliorare l'accuratezza e l'efficienza dei testRafforzare l'integrazione dei test della batteria con progettazione della batteria, produzione, riciclaggio e altri collegamenti per ottenere test di ciclo di vita pieno [8]4. Integrazione profonda dell'intelligenza e dell'automazione (2028-2030)I livelli di intelligenza e automazione della tecnologia dei test sono costantemente migliorando• Utilizzare tecnologie come l'intelligenza artificiale e i big data per prevedere le prestazioni della batteria e valutare la durata della batteriaLa tecnologia di test enfatizza una stretta integrazione con i processi di produzione della batteria per ottenere il monitoraggio in tempo reale e il controllo di qualità durante il processo di produzione [9]Prospettiva di mercatoLe dimensioni del mercato globale per la formazione di batterie e i test dei veicoli elettrici dovrebbero crescere da 1.341,2 milioni di dollari USA nel 2023 a 5.865,8 milioni di dollari nel 2030, con un tasso di crescita annuale composto del 17,5%. Questa crescita è stata guidata principalmente dalla crescente domanda di rapide funzioni di ricarica e dal rapido sviluppo dell'industria dei veicoli elettrici [12].Con la continua innovazione della tecnologia delle batterie e la crescente complessità dei requisiti di test, la tecnologia del convertitore bidirezionale svolgerà un ruolo sempre più importante nel campo dei test della batteria, promuovendo l'industria delle batterie per svilupparsi in una direzione più efficiente, più sicura e più sostenibile. Fonte di riferimento: "Densità in eccesso come descrittore per il design del solvente elettrolita" Link 2. Limiti elettrochimici intrinseci precedenti la penetrazione del dendrite negli elettroliti ceramici Link 3. Lettura del sensore basato su NFC sicuro e affidabile per i pacchetti di batterie nel collegamento alla letteratura dei sistemi di gestione delle batterie 4. Previsione della longevità della batteria agli ioni di litio con disponibilità di dati limitata: collegamento letterario del benchmarking di diversi algoritmi di apprendimento automatico 5. Un sistema computerizzato per testare le batterie nel collegamento alla letteratura ambientale a pieno controllo 6. Convertitore AC-DC bidirezionale a fase monofase a tre porte con fasi di elaborazione di potenza ridotta e collegamento di letteratura "migliorata efficienza complessiva" 7. LETTERATURA LINK DI CONVERSTER AC-DC bidirezionali monofase per applicazioni per veicoli elettrici ibridi plug-in 8. Progressi nella tecnologia di test della batteria - Insights Research Original Link 9. Progressi nella tecnologia di test della batteria - Insights Research Original Link 10. Progressi nella tecnologia di test della batteria - Insights Research Original Link 11. Quanto sai della principale svolta nella nuova tecnologia della batteria del veicolo energetico nel 2024? Link originale 12. Formazione della batteria elettrica globale e cinese Formazione e test della tecnologia del mercato e previsioni di prospettiva 2024 Link originale 13. Confronto degli standard di test della batteria al litio nazionale e internazionale! Link originale 14. Internazionalizzazione degli standard di test della batteria - Analisi e approfondimenti Link originale 15. Confronto degli standard di test per le batterie al litio di potenza: analisi degli standard internazionali e americani - collegamento originale 16. Progettazione e analisi del collegamento originale del convertitore DC-DC bidirezionale 17. Ricerca chiave sui convertitori DC/DC bidirezionale nei sistemi di test della batteria Link originale 18. Collegamento originale del nuovissimo DC bidirezionale isolato ad alta efficienza 19. Progettazione e analisi di un nuovo collegamento originale DC-DC Converter di zecca 20. Una breve analisi delle prospettive di sviluppo del mercato futuro di DC/DC Converters Link originale 21. Cina AC/DC Converter Sviluppo dello sviluppo e Rapporto di analisi delle tendenze di prospettiva 2025-2031 ߓ Link originale 22. Collegamento originale del rapporto sull'attuale situazione di mercato, previsione del panorama e della prospettiva di sviluppo competitiva dei convertitori di potenza AC-DC 23. 2024 Nuovo veicolo energetico DC/DC Converter Market: analisi approfondita del paesaggio competitivo e delle tendenze future Link originale 24 .... La piattaforma di test del convertitore DC-DC bidirezionale guida l'innovazione della tecnologia di stoccaggio dell'energia. Link originale
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02-202025
Tendenze future nel test delle batterie basate sull'IA
Tendenze future nel test delle batterie basate sull'IA I. Aggiornamento intelligente del processo di prova Test automatizzati per tutto il ciclo di vitaL'IA ha raggiunto una copertura completa dei test di processo dalla ricerca e dallo sviluppo dei materiali per batterie al prodotto finale.utilizzando algoritmi di deep learning per prevedere le prestazioni delle formule degli elettroliti, il ciclo di prova è ridotto da 6-12 mesi a 2-4 settimane1 con i metodi tradizionali di trial-and-error.Il sistema di gestione della batteria (BMS) di Tesla integra modelli predittivi di intelligenza artificiale per monitorare 200+ parametri della cella in tempo reale con una precisione di diagnosi dei guasti del 99,3%. Generazione intelligente di casi di provaStrumenti di generazione di scenari di prova basati su grandi modelli linguistici, come Diffblue Cover,può creare automaticamente soluzioni di prova in condizioni estreme (ciclo a basse temperature -40°C /ciclo a alte temperature -60°C), e l'efficienza della generazione di casi d'uso aumenta dell'80%. 2Cambiamento di paradigma della ricerca e dello sviluppo dei materiali Simulazione a scala trasversale e fusione dei datiI sistemi di dinamica molecolare di architettura non von Neumann, come NVNMD, combinano il calcolo quantistico con l'intelligenza artificiale per ottenere una simulazione a livello atomico della mobilità ionica negli elettroliti solidi,aumentare l'efficienza della R & S di un fattore di 5.La tecnologia Dow utilizza l'IA per filtrare i conduttori di nanotubi di carbonio a parete singola, riducendo l'impedenza dell'interfaccia delle batterie a stato solido del 40% e rompendo la densità energetica di 500Wh/kg. Previsione e ottimizzazione dei difetti dei materialiL'algoritmo di apprendimento profondo è in grado di identificare crepe microscopiche nelle immagini SEM dei materiali degli elettrodi (con una precisione di 0,1 μm),e combinare con reti generative avversarie (GAN) per simulare il percorso di evoluzione del difetto in base a diversi parametri di processo. 3Controllo preciso della qualità della produzione Gemelli digitali e ottimizzazione dei processiLa tecnologia gemella digitale visualizza l'intero processo di produzione e può ottimizzare i parametri del processo prima della costruzione della linea di produzione fisica.Dopo l'applicazione di questa tecnologia nell'era di Ningde, l'errore di uniformità del rivestimento dell'elettrodo della batteria è stato ridotto da ±3 μm a ±1 μm. Sistema di rilevazione dei difetti in tempo realeL'apparecchiatura di ispezione visiva AI (come il modulo laser Hamestar) ottiene un riconoscimento di pole burr di 0,01 mm2 con un tasso di falso rilevamento inferiore allo 0,05%,che è 20 volte più efficiente dell'ispezione ottica tradizionale. 4- Ricostruzione del sistema standard di prova Modello di prova di combustione accelerataIl sistema di previsione della vita basato sulla rete neurale può dedurre la curva di invecchiamento di 10 anni attraverso 30 giorni di dati di test accelerati, e l'accordo con i dati reali del veicolo è del 93%. Valutazione dinamica dei rischi per la sicurezzaIl quadro di apprendimento federale integra i dati aziendali di più veicoli per stabilire un modello di avviso di fuga termica,che può attivare un meccanismo di protezione a tre livelli quando la temperatura della batteria aumenta in modo anormale di 0.5 °C e la velocità di risposta è 400 ms4 più veloce del metodo tradizionale di soglia. 5- Direzione dell'integrazione e dell'innovazione tecnologica Test collaborativi su cloud AI+IoTIl terminale di bordo carica in tempo reale i dati sullo stato della batteria (SOH).e il cloud AI cluster ottimizza dinamicamente il protocollo di prova per realizzare i dati di prova a circuito chiuso di milioni di veicoli. Rapporti di prova generati con l'aiuto dell'IAI modelli di classe GPT-4 generano automaticamente rapporti di prova conformi alla norma ISO/CEI 17025 con una precisione superiore al 95% nell'interpretazione di parametri chiave come il tasso di decadimento della capacità e la variazione della resistenza interna. Previsione dell'impatto sull'industriaEntro il 2028, l'IA ridurrà i costi dei test delle batterie del 60% e i cicli di prova del 75%, portando i cicli di produzione di massa delle batterie a stato solido da 10 anni a 6 anni.Si suggerisce che le imprese si concentrino sull'applicazione della fusione dei gemelli digitali, l'apprendimento federato, la simulazione di campi multi-fisici e altre tecnologie, e costruire un sistema a ciclo chiuso di dati "R&S - test - produzione".
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02-202025
Test delle batterie basati sull'IA: accelerare l'innovazione nei sistemi di stoccaggio dell'energia
Test delle batterie basati sull'IA: accelerare l'innovazione nei sistemi di stoccaggio dell'energia Come l'apprendimento automatico e la visione artificiale stanno ridisegnando la ricerca e lo sviluppo delle batterie 1Le tecnologie di base di intelligenza artificiale rivoluzionano i test delle batterie Machine learning (ML) per analisi predittiva Previsione del ciclo di vita: I modelli di apprendimento profondo analizzano i dati storici di carica-scarica per prevedere i modelli di degrado della batteria, raggiungendo una precisione del 92% nel prevedere la durata utile rimanente (RUL). Identificazione della modalità di guasto: Le reti neurali rilevano i primi segni di fuga termica correlazionando le fluttuazioni di tensione (±50mV anomalie) con picchi di temperatura, consentendo avvisi anticipati di 30 minuti. Computer vision per l'analisi delle microstrutture Detezione di difetti degli elettrodi: Le reti neurali convoluzionali (CNN) raggiungono una precisione del 99,7% nell'identificare le crepe a livello di micron nei materiali catodici utilizzando i dati della TAC a raggi X. Monitoraggio dello strato SEI: L'elaborazione di immagini SEM in tempo reale traccia la crescita dell'interfase tra gli elettroliti solidi a risoluzione di 5 nm, fondamentale per ottimizzare le formulazioni degli elettroliti. 2Applicazioni all' avanguardia IA generativa per la scoperta dei materiali Il sistema ibrido IA-quantum di Microsoft ha identificato l'elettrolita candidato "N2116" in 80 ore, un compito che richiede più di 20 anni attraverso metodi tradizionali. La piattaforma AI di LG Chem® progetta architetture cellulari personalizzate in
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