FORCE Technology – Levetidstest af Li-ion batterier til nano-satellitter

Skrevet Af Trine Nybo Lomholt og Kim A. Schmidt, FORCE Technology

Det er en god idé at kende levetiden for batterier i sine applikationer. Men det er langt fra en triviel opgave at udregne levetiden for et batterisystem. I denne artikel præsenterer vi en case med et levetidsstudie baseret på fysisk test af to typer batterier, som indgår i strømforsyningen i en nano-satellit på få kilo.

De mange forskellige metoder, man kan bruge til en levetidsestimering, har hver deres fordele og ulemper. I denne artikel præsenterer vi en case med et levetidsstudie baseret på fysisk test af 2 typer batterier til en given anvendelse, nemlig som en vigtig del af strømforsyningen i en nano-satellit på få kg. 

Satellitten har en rotationstid rundt om jorden på 90-100 minutter. Når satellitten er i solen, bliver batterierne ladet op af strøm fra solpanelerne, da batterierne skal sørge for strøm (= bliver afladede), når satellitten er i jordens skygge. Op- og afladningen foregår derfor i en cyklus på 90-100 minutter med strømme og spændinger efter nogle specifikke mønstre. Man ønsker at kunne dokumentere en levetid på 5 år svarende til 26.500 op- og aflade cykler.

I det aktuelle tilfælde blev det valgt at følge den såkaldte CALT-metode (Calibrated Accelerated Life Test), beskrevet i GMW 8758, da denne metode giver fornuftige konfidensintervaller med relativ få testemner samtidig med en kontrolleret samlet testtid. Der kan findes mere info om CALT inkl. en case i SPM-181.

Udvælgelse af parametre til testen

Mange faktorer har indflydelse på et batteris levetid, så for at fokusere opgaven på få, men vigtige parametre, blev det valgt at køre testen med den faktiske op- og afladningsprofil og bruge omgivelsestemperaturen som den primære variable stressfaktor. 

En CALT udføres, indtil testemnerne fejler. I den aktuelle case blev en fejl defineret, som når batteriet ikke længere kunne op- og aflades indenfor de givne grænser for spænding og strøm. Et komplet afbrudt batteri ville naturligvis også betegnes som en fejl, men det blev ikke tilfældet i denne case.

Læs mere her

LÆS også: FORCE – Trådløs kommunikation og industrielle systemer
FORCE Technology's Firmaprofil

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *