Tính quan trọng của việc kiểm tra độ rung pin và cách triển khai ( Phần 2)

Xác định cách khách hàng đang sử dụng ô tô của bạn

Trước khi tiếp tục, bạn cần đặt câu hỏi cơ bản sau: “Điều gì sẽ xảy ra với sản phẩm của tôi khi khách hàng sử dụng nó?”

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần xác định các môi trường hoạt động của xe. Ví dụ dưới đây cho thấy sự phân phối bốn môi trường trong toàn bộ thời gian sử dụng của xe.

Rõ ràng, bạn cần thu thập dữ liệu có liên quan từ các môi trường khác nhau này. Thông thường, các kỹ sư thử nghiệm thu thập dữ liệu rung động từ các vị trí lắp đặt của thành phần thử nghiệm bằng máy rung. Bước tiếp theo, họ tính toán Mật độ phổ công suất  (PSD- Power Spectral Density) từ dữ liệu rung động thu được.

Bộ công cụ kiểm tra tối ưu để thu thập dữ liệu và phân tích khả năng thiệt hại

Phần cứng Simcenter SCADAS được thiết kế để cho phép các chiến dịch chuyển đổi đa miền thu được dữ liệu tương tự và kỹ thuật số. Điều này có thể là từ một loạt các cảm biến, bao gồm rung, lực, dịch chuyển, micrô, video, GPS, nhiệt độ, áp suất, điện áp, v.v.

Tôi muốn chỉ ra rằng bạn có thể sử dụng dữ liệu rung động thu được làm đầu vào cho máy rung bằng cách sử dụng tính toán PSD. Điều này đề cập đến: ‘Sử dụng tải thực tế’. Nhưng điều này là không đủ để tạo ra một hồ sơ thử nghiệm với hư hại tương đương và thời gian thử nghiệm nhanh hơn. Bây giờ bạn có thể nghĩ: ” Làm thế nào để định lượng tác động của môi trường khắc nghiệt đối với sản phẩm của mình? 

Các bước để kiểm tra độ rung của pin

Để hiểu rõ hơn về tác động của các môi trường khác nhau đến độ bền , chúng ta nên đi sâu hơn vào sự mỏi do rung động, nơi chúng ta tính toán các phản ứng dựa trên một kích thích. Vì vậy, chúng ta nên tập trung vào Phổ thiệt hại do mỏi (FDS-Fatigue Damage Spectrum), Phổ phản ứng tối đa (MRS-Maximum Response Spectrum) và Phổ phản ứng xung kích (SRS-Shock Response Spectrum). Các tính toán này là để đánh giá khả năng hư hỏng do mỏi liên quan đến độ mỏi chu kỳ cao. Giả sử rằng các tần số cộng hưởng từ tín hiệu dao động được coi là hệ thống SDOF (Single Degree of Freedom), chúng tôi tính đến tần số và hệ số giảm chấn Q . Các phản hồi (dịch chuyển tương đối) được tính toán từ mỗi hệ thống SDOF này.

Sau khi hiểu được khả năng thiệt hại, bước tiếp theo sẽ là kiểm tra gia tốc để tạo ra các cấu hình quét hình sin hoặc PSD ngẫu nhiên (hoặc thậm chí kết hợp) từ các phổ phản ứng được tính toán (FDS, MRS và SRS). Simcenter Testlab cung cấp một thử nghiệm tự động trong đó phần mềm đã tính toán khả năng thiệt hại, thời lượng thử nghiệm người dùng có thể xác định được.

Bước cuối cùng của quy trình, chúng tôi lắp pin vào máy rung. Chúng tôi điều chỉnh nó theo cùng một hướng như nó sẽ trải qua những rung động chính trong thực tế. Chúng tôi tải bài kiểm tra tổng hợp như được tính toán trong phần mềm Simcenter Testlab Mission Synthesis và bắt đầu kiểm tra kiểm soát độ rung bằng cách sử dụng các mô-đun kiểm soát độ rung Simcenter Testlab kết hợp với phần cứng Simcenter SCADAS.

Tại sao tổng hợp các sứ mệnh là một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho ngành?

Tổng hợp các sứ mệnh mang lại những hiểu biết sâu sắc có ý nghĩa cho cả các nhà sản xuất ô tô và các nhà cung cấp. Với công nghệ này, các công ty xe hơi có thể sử dụng Phổ hư hỏng do mệt mỏi (FDS-Fatigue Damage Spectrum) để so sánh trình độ chuyên môn của các nhà cung cấp pin tiềm năng. Và từ quan điểm của nhà cung cấp, công nghệ này cho phép các nhà cung cấp tạo ra một bài kiểm tra chất lượng duy nhất để so sánh giữ các chất lượng khác nhau.

Tổng hợp các sứ mệnh: Góc nhìn của A-OEM

Một ví dụ thực tế: So sánh các tiêu chuẩn với cấu hình đường tổng hợp.

Gần đây, tôi đã có cơ hội so sánh một số tiêu chuẩn nổi tiếng về kiểm tra độ rung của ắc quy dành cho ô tô chở khách với một số dữ liệu về tải trọng đường mà tôi thu được từ các mặt đường khác nhau. Tôi cũng nên chỉ ra rằng các tiêu chuẩn đó chủ yếu được thiết kế để xem xét tuổi thọ độ bền dự kiến ​​của các thành phần. Vì vậy, tôi cũng cần phải bao gồm toàn bộ dữ liệu đo được của mình để có một so sánh tổng thể. Phần mềm Simcenter Testlab mang đến một cơ hội rất độc đáo để so sánh các kịch bản khác nhau dựa trên tiềm năng về độ bền. Trong trường hợp của tôi, tôi đã sử dụng Simcenter Testlab để so sánh các tiêu chuẩn với các cấu hình đường tổng hợp.

Kết quả thực sự rất thú vị khi tôi so sánh các loại hình đường khác nhau này dựa trên kết quả FDS và MRS. Đối với một số dải tần, các tiêu chuẩn cho phản hồi cao hơn dẫn đến khả năng hư hỏng cao hơn. Và đối với một số dải tần khác, sử dụng các cấu hình đường thực tế cung cấp nhiều hơn nữa. Vì vậy, nó đòi hỏi một số công việc để xác định cấu hình tốt nhất cho việc kiểm tra pin của bạn.

Nó cũng sẽ rất quan trọng khi chỉ ra rằng Simcenter Testlab thậm chí còn cho bạn cơ hội để tạo thêm một số lần lặp lại trên các cấu hình khác nhau này. Nếu bạn muốn xem xét trường hợp xấu nhất, bạn vẫn có thể bao gồm các cấu hình FDS và MRS đến từ các tiêu chuẩn và cấu hình đường tổng hợp. Điều này sẽ tạo cơ hội để xem xét tất cả các đỉnh trong toàn bộ dải tần. Tuy nhiên, xin lưu ý rằng những hành động như vậy cũng có thể dẫn đến kiểm tra quá mức…

Lời cuối cùng để kết luận về bài kiểm tra độ rung của pin

Như đã đề cập, các tiêu chuẩn cho phép bạn kiểm tra pin của mình với một số cấu hình kiểm tra được xác định trước. Bạn cần phải sử dụng các tải tương ứng. Kiểm tra độ rung của pin là rất quan trọng để:

  • Đáp ứng kỳ vọng về chất lượng cao, độ tin cậy và thời gian thử nghiệm ngắn
  • Phản ánh các rung động theo môi trường khác nhau (chẳng hạn như giao thông vận tải, va chạm trên đường, rung động do pin gây ra, v.v.) trong suốt tuổi thọ của pin.
  • Tìm sự cân bằng thử nghiệm tối ưu (kiểm tra sơ sài làm tăng khả năng hỏng hóc cơ học và thêm chi phí; kiểm tra quá mức dẫn đến chi phí kỹ thuật không cần thiết.

Nguồn: https://blogs.sw.siemens.com/simcenter/why-battery-vibration-test-is-the-name-of-the-game/

This post is also available in: enEnglish

Chia sẻ bài đăng này



Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *