电池诊断管理

专注于可靠性和持续增长

      船只和无人驾驶飞行器（无人机）也出现了类似的入侵。随着电动汽车的出现，电池正在进入 ICE 领域。时间会证明电池在征服新领域方面能走多远，而这取决于将要进行的预期改进。Cadex 创始人兼预测，“电池性能每提高 1%，电池应用范围就会扩大 10%。”

       电池越来越多地被推广为一种绿色能源解决方案，以将社会从对化石燃料的依赖中解放出来。虽然这是一项崇高的努力，但电池还不够成熟，无法发挥这一重要作用。突破界限让我们想起它作为一种电化学电源的许多局限性，它充满速度慢，能量有限，像发条玩具一样运行一段时间，并且在没有警告就退出之前寿命相对较短。

       具有污染和噪音的内燃机 (ICE) 的化石燃料被保留用于重型车辆、飞机和远洋轮船。这两种能源系统几乎没有共同之处；与净热值比电池高100倍的化石燃料竞争，确保了强势地位。相反，石油无法与清洁、安静且只需轻触开关即可瞬间启动的电池相提并论。手机中的 ICE 或心脏起搏器是不可想象的。该电池非常适用于智能手机、笔记本电脑和心脏起搏器等便携式和可穿戴设备。

       它代表管理运行时间并在电量不足时预测寿命结束的能量存储。影响电池健康的其他特性包括限制电流的内阻，以及高时暗示机械缺陷的自放电。据信，升高的自放电是锂离子火灾的前兆。较旧的镍基电池也有很高的自放电率，但这不会损害安全性。包装可能只会在一夜之间变平。容量是电池的主要健康指标。

       这可以追溯到 250 年前，建立了库仑规则。评估电池容量的常用方法是通过库仑计数。库仑计数通过测量流入和流出的能量来提供容量估计。读数存储在智能电池中并与容量相关联，但随机使用会导致不准确。在充满电的设备中进行校准或深度放电可以纠正跟踪误差。

       虽然这对于预测剩余运行时间很有用，但未显示容量，用户会问：“充电什么？” 电量计在充满电后始终显示 100%，即使电量已降至 50%。电池通常包括一个电量计来指示充电水平。充电状态读数仅在电池状况已知时才有用，个人电池就是这种情况。充电并不意味着“能够”。

       制造商指定了具有 100% 容量的完美电池的设备的运行时间。由于褪色，这种情况是短暂的。监管审批很艰难，但一旦盖上橡皮图章，官员们就会洗手并将所有责任转嫁给用户。从劳动力到退休需要电池诊断来监控容量损失、识别异常并预测何时应该更换电池。这些服务很少完成，因为合适的技术不容易获得；也不能取出电池进行长时间测试。

       十多年来，Cadex 一直通过分析症状来研究电池健康状况。作为快速测试的一部分，这导致了估算电池容量的算法的开发。这些算法是通过在各种健康状况下扫描数千个电池而得出的，然后开发一个测试程序，该程序拍摄化学电池的快照以进行评估。

       这些算法可以集成到电池充电器、分析仪和监控设备中。快速测试开发构成了诊断电池管理的构建模块。测试结果可以显示在充电器上，并存储在名为 Battery Embassy 的基于网络的应用程序中。每项服务都会更新状态以提供实时监督，作为电池质量控制和风险管理的一部分。

       有了手头的测试数据，车队主管现在可以通过调用容量低于 80% 的电池进行更换来进行预算查询。数据库需要参考，智能电池中的序列号用作嵌入式 ID。

抽象的

       收紧法规对提高性能和安全性无济于事。电池保养从观察用户引起的压力和老化症状开始。本文介绍诊断电池管理（DBM）；监测电池从工作到退休的健康状态 (SoH) 的测试方法。DBM 将电池提升为可靠、安全、经济高效且环境可持续的旅行伴侣。如果没有诊断管理，超级电池在准备就绪时将是不完整的。电池有规定的使用寿命；有些人死得很早，有些人可能会一鸣惊人。

       外观并不能揭示其状况；电池在充满电或没电时，无论是新的还是旧的，需要更换时看起来都一样。相比之下，汽车轮胎在空气不足时会变形，并在胎面磨损时表明寿命已到。随着电池数量的增加和电池组的增大，注意力必须转移到更好的诊断上，以提高可靠性、安全性并实现环境可持续性。电池的根本缺陷是不知道其性能。

       许多工程师在漫长的设计过程中仍然将电池和充电器视为事后的想法；对于许多人来说，充电器被视为不必要的行李。也许电池没有得到应有的尊重。在 20 世纪 70 年代，世界上只有电脑，但软件很少——共享软件改变了这一点。今天，世界围绕着电池转，但它缺乏管理。一场电池工业革命即将来临。