Đồng hồ đo nhiệt độ bằng nhau cho pinNó là một công cụ phân tích nhiệt có độ chính xác cao, đặc biệt để đo sự thay đổi nhiệt của pin trong quá trình sạc và xả, cung cấp hỗ trợ dữ liệu quan trọng cho quản lý nhiệt pin, đánh giá an toàn và tối ưu hóa hiệu suất. Dựa trên nguyên tắc nhiệt lượng đẳng nhiệt bù công suất, phần tử làm nóng bằng điện được điều khiển bằng phản hồi để pin luôn duy trì nhiệt độ không đổi trong quá trình thử nghiệm. Các thành phần cốt lõi của nó là các khối đo đẳng nhiệt, được tạo thành từ lớp dưới cùng và lớp đo: lớp dưới cùng duy trì nhiệt độ không đổi thông qua phần tử Peltier, trong khi lớp đo ghi lại sự thay đổi công suất của lò sưởi điện, do đó tính toán chính xác nhiệt được tạo ra hoặc hấp thụ bởi pin. Thiết bị thường được trang bị pin tham chiếu để đảm bảo độ chính xác của phép đo bằng cách so sánh hiệu ứng nhiệt của pin được đo với pin tham chiếu, loại trừ nhiễu bên ngoài.

　　Đồng hồ đo nhiệt độ bằng nhau cho pinLàm việc cùng nhau bởi một số hệ thống con chính xác. Các thành phần chính như sau:

1, buồng nhiệt độ không đổi

Chức năng: Cung cấp một môi trường nhiệt độ ổn định và đồng đều cao, đó là cơ sở của phương pháp nhiệt lượng đẳng nhiệt.

Cấu trúc và đặc điểm:

Thường được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như nhôm hoặc đồng, đảm bảo nhiệt độ trong khoang được phân bố đều.

Các bức tường bên trong được xử lý đặc biệt và có đặc tính bức xạ nhiệt tốt.

Được trang bị lớp cách nhiệt hiệu quả cao (chẳng hạn như bánh sandwich chân không hoặc vật liệu cách nhiệt nhiều lớp) để giảm thiểu trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài.

Cửa/nắp khoang có vòng đệm O để đảm bảo độ kín khí và ngăn chặn sự xáo trộn luồng không khí và xâm nhập của hơi ẩm.

2. Hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác

Chức năng: Theo dõi nhiệt độ buồng trong thời gian thực và kiểm soát nhiệt độ trong phạm vi dao động rất nhỏ (thường trong vòng ± 0,1 ° C) của giá trị thiết lập, chẳng hạn như 25 ° C, bằng phương tiện sưởi ấm hoặc làm lạnh.

Thành phần chính:

Cảm biến nhiệt độ chính xác cao: thường là nhiệt kế điện trở bạch kim (Pt100 hoặc Pt1000) làm đầu dò tham chiếu để theo dõi nhiệt độ thực tế của buồng trong thời gian thực.

Yếu tố làm nóng: chẳng hạn như dây sưởi điện hoặc màng sưởi ấm, được phân phối xung quanh khoang để bù đắp cho sự mất nhiệt của hệ thống.

Đơn vị làm lạnh:

Máy làm mát tuần hoàn bên ngoài: Phổ biến nhất, nhiệt được lấy đi bằng chất lỏng tuần hoàn, chẳng hạn như dung dịch nước ethylene glycol.

Tích hợp máy nén lạnh: tích hợp bên trong thiết bị.

Làm lạnh nitơ lỏng: Được sử dụng trong các mô hình đặc biệt đòi hỏi nhiệt độ cực thấp.

Bộ điều khiển nhiệt độ: Nhận tín hiệu cảm biến, điều chỉnh chính xác công suất sưởi ấm/làm lạnh bằng thuật toán PID.

3, Hệ thống đo và tính toán dòng nhiệt

Chức năng: Đây là "bộ não" của máy đo nhiệt lượng chịu trách nhiệm tính toán sản lượng nhiệt thực tế của pin dựa trên công suất bù của hệ thống điều khiển nhiệt độ.

Nguyên tắc:

Ở trạng thái ổn định, khi pin không tạo ra nhiệt, hệ thống điều khiển nhiệt độ chỉ cần cung cấp một lượng nhỏ năng lượng để bù đắp cho sự rò rỉ nhiệt nhỏ từ khoang ra môi trường.

Khi pin bắt đầu sản xuất nhiệt, để duy trì nhiệt độ khoang không thay đổi, hệ thống điều khiển nhiệt độ sẽ tự động giảm công suất sưởi ấm (hoặc tăng công suất làm lạnh).

Tốc độ sản xuất nhiệt của pin=số lượng thay đổi trong công suất bù của hệ thống điều khiển nhiệt độ.

Cách thực hiện:

Công suất đầu vào của phần tử làm nóng được đo trong thời gian thực bằng máy đo công suất chính xác cao hoặc cảm biến hiện tại/điện áp.

Hệ thống thu thập dữ liệu ghi lại những thay đổi về công suất và tính toán tổng sản lượng nhiệt thông qua tích hợp phần mềm.

4, bảng mẫu và kết nối điện

Chức năng: Sửa chữa pin cần kiểm tra và cung cấp kết nối điện với thiết bị kiểm tra pin bên ngoài (động cơ sạc và xả).

Cấu trúc:

Bàn mẫu: Nó cũng thường được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt cao, đảm bảo rằng pin và nhiệt độ khoang được cân bằng nhanh chóng. Có thể được trang bị các kẹp khác nhau để phù hợp với các hình dạng pin khác nhau như hình trụ, hình vuông, túi mềm.

Cột kết nối điện áp cao/dòng điện cao: Kết nối cực dương và âm của pin với động cơ sạc và xả bên ngoài, có thể chịu được dòng điện cao được kiểm tra bằng pin.

Dòng lấy mẫu điện áp: được sử dụng để đo chính xác điện áp cuối pin.

Giao diện cặp nhiệt điện/RTD: Cảm biến nhiệt độ bổ sung có thể được kết nối để theo dõi trực tiếp nhiệt độ bề mặt pin.

5, Hệ thống quản lý khí

Chức năng: Quản lý bầu không khí bên trong khoang để xả khí một cách an toàn mà pin có thể tạo ra hoặc tạo ra một môi trường trơ.

Thành phần:

Đầu vào khí trơ: có thể đi qua nitơ (N₂) hoặc argon (Ar), loại trừ oxy, ngăn chặn pin bắt lửa và phát nổ, và giảm nhiễu phản ứng oxy hóa.

Cổng xả: Kết nối với tủ hút phòng thí nghiệm hoặc hệ thống xử lý khí thải để thoát khí độc hại (như HF, CO, hơi hữu cơ) kịp thời.

Đồng hồ đo lưu lượng và van: kiểm soát tốc độ dòng khí và phá vỡ.

Ống cân bằng áp suất: Duy trì sự cân bằng áp suất bên trong và bên ngoài buồng để ngăn chặn áp suất quá cao do sản xuất khí.

6. Hệ thống thu thập và kiểm soát dữ liệu

Chức năng: Tích hợp tất cả các tín hiệu, chạy thuật toán điều khiển, hiển thị dữ liệu, lưu trữ kết quả.

Thành phần:

Máy tính điều khiển chính: Chạy phần mềm chuyên dụng.

Thẻ thu thập dữ liệu: tốc độ cao thu thập tín hiệu đa kênh như nhiệt độ, công suất, điện áp, dòng điện.

Phần mềm điều khiển:

Đặt các thông số thử nghiệm (nhiệt độ mục tiêu, lưu lượng khí, thời gian thử nghiệm).

Hiển thị nhiệt độ, dòng nhiệt, điện áp, dòng điện và các đường cong khác trong thời gian thực.

Tự động tính toán và xuất ra các kết quả như tỷ lệ sản xuất nhiệt, sản xuất nhiệt tích lũy, dung tích nhiệt, v.v.

Hỗ trợ giao tiếp với thiết bị kiểm tra pin bên ngoài (chẳng hạn như thông qua CAN, USB hoặc Ethernet) để đồng bộ hóa sạc và xả với lượng nhiệt.

7, Hệ thống bảo vệ an toàn

Chức năng: Giữ an toàn cho thiết bị và nhân viên, đặc biệt là khi pin bị mất kiểm soát nhiệt.

Biện pháp:

Báo động quá nhiệt so với tắt máy tự động: Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng an toàn, hãy cắt nhiệt và bắt đầu làm lạnh cưỡng bức.

Cảm biến áp suất: Theo dõi áp suất trong khoang, báo động hoặc bắt đầu xả khẩn cấp khi tăng bất thường.

Máy dò khí (tùy chọn): Phát hiện nồng độ khí độc hại cụ thể (ví dụ: H₂, CO).

Nút dừng khẩn cấp: cắt nguồn điện và nguồn không khí ngay lập tức bằng tay.

Van giảm áp chống cháy nổ: giải phóng áp suất trong trường hợp cực d.