Charge retention test(충전 유지 테스트) 시험이란? 규격 및 방법(충방전기, RePower, Battery Cycler, Battery Tester)

 

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Charge retention test(충전 유지 테스트) 시험이란?

 

해당 테스트는 배터리가 충전된 후 일정 기간 동안 사용되지 않았을 때 배터리가 얼마나 충전을 유지하는지, 즉 자기 방전(self-discharge) 정도를 평가하는 시험입니다.

 

• 충전 유지 테스트의 목적은 배터리가 일정 기간 동안 사용되지 않은 상태에서 잔여 용량이 얼마나 남아 있는지를 측정하는 것입니다.
• SAPS(태양광 발전 시스템)에서는 배터리가 오랜 시간 동안 방전된 상태로 남아 있을 수 있는데, 이 테스트는 배터리가 깊은 방전 상태에서 얼마나 충전을 회복할 수 있는지 확인하기 위해 수행됩니다.

 

 

 

이 테스트는 배터리가 충전된 상태에서 일정 기간 동안 방전 없이 보관된 후, 배터리의 남은 용량을 측정하여 얼마나 자기 방전이 일어났는지 평가하는 방식입니다. 자기 방전율이 낮을수록 배터리의 성능이 좋다는 것을 의미합니다.

 

이 테스트의 결과는 배터리가 실제 운영 환경에서 얼마나 오랜 시간 동안 효율적으로 사용할 수 있는지를 판단하는 중요한 요소가 됩니다.

 

 

 

 

Charge retention test(충전 유지 테스트) 시험 방식

 

Charge retention test(충전 유지 테스트)의 시험 방법은 배터리가 일정 기간 동안 사용되지 않았을 때 남아 있는 충전 용량을 평가하는 시험입니다. 이 시험을 통해 배터리의 자기 방전(self-discharge) 특성을 확인하게 됩니다. 논문에서는 이 테스트에 대한 구체적인 시험 방법을 다음과 같은 단계로 설명할 수 있습니다.

 

1. 배터리 충전

먼저, 배터리를 완전히 충전합니다. 충전은 배터리 제조사의 사양에 따라 이루어지며, 전압 및 전류 제한을 두고 충전됩니다. 충전이 완료되면 배터리의 전압이 최대 전압(예: 14.4V)에 도달하게 되며, 이때 충전 전류는 일정하게 유지됩니다.

 

2. 배터리 휴지 (오픈 회로 상태)

배터리가 완전히 충전된 후, 일정 기간 동안 오픈 회로 상태(open circuit, 즉 사용하지 않는 상태)로 방치됩니다. 이 기간 동안 배터리는 외부에 에너지를 공급하지 않으며, 자연스럽게 자기 방전이 일어나게 됩니다. 이 휴지 기간 동안의 시간은 테스트 목표에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 몇 일에서 몇 주까지 방치됩니다.

 

3. 잔여 용량 측정

휴지 기간이 끝나면 배터리의 잔여 용량을 측정합니다. 이를 위해 배터리를 방전 상태로 만들어 남은 충전량을 확인합니다. 이때 배터리의 최저 전압(예: 10.8V)에 도달할 때까지 방전시키며, 방전된 전류를 측정하여 잔여 에너지를 계산합니다.

 

4. 자기 방전율 계산

배터리의 초기 충전 상태와 휴지 기간 후의 잔여 충전량을 비교하여 자기 방전율을 계산합니다. 자기 방전율은 배터리가 휴지 기간 동안 얼마나 많은 충전을 잃었는지를 나타냅니다. 일반적으로 자기 방전율이 낮을수록 배터리 성능이 우수하다는 의미입니다.

 

5. 결과 분석

충전 유지 테스트의 결과는 배터리의 성능을 평가하는 데 중요한 요소입니다. 만약 배터리의 자기 방전율이 너무 높으면, 배터리가 장시간 사용되지 않는 상황에서 효율적으로 에너지를 저장하지 못한다는 의미가 됩니다.
이러한 시험 방법을 통해, 배터리가 실제로 사용할 수 없는 상황에서 얼마나 잘 충전 상태를 유지할 수 있는지를 평가할 수 있습니다. 특히 태양광 시스템(SAPS)과 같은 시스템에서는 배터리가 오랜 기간 동안 사용되지 않을 때도 효율적으로 에너지를 저장하는 것이 매우 중요하기 때문에 이 테스트는 실질적인 배터리 성능을 평가하는 중요한 기준이 됩니다.

 

 

 

 

IEC 61427 - 2005에 따르면, 배터리의 성능을 평가하기 위한 다양한 테스트가 포함되며, 여기에는 다음과 같은 시험들이 있습니다.

 

• 용량(Capacity) 테스트: 배터리의 실제 용량을 측정하는 시험입니다. 배터리를 반복해서 충전 및 방전하면서 배터리의 용량이 안정화될 때까지 평가합니다.
• 내구성(Durability) 테스트: 배터리가 여러 번의 충전 및 방전 사이클을 견딜 수 있는지를 확인하는 시험입니다.
• 충전 유지(Charge retention) 테스트: 배터리가 오랫동안 사용되지 않았을 때 남아있는 충전량을 평가하는 시험입니다.
• 용량 회복(Capacity recovery) 테스트: 깊은 방전 상태에 있는 배터리가 다시 충전 후 얼마나 회복되는지 평가하는 시험입니다.
• 충전/방전 효율(Charge/discharge efficiency) 테스트: 충전과 방전 과정에서 에너지 손실을 평가하는 시험입니다.

 

 

 

 

Charge retention test(충전 유지 테스트) 시험기 소개

 

 

RePower 충방전기는 Charge Retention 시험 외에도 다양한 시험 규격을 이행할 수 있는 첨단 배터리 충방전 시험기입니다.

 

RePower의 충방전 시험기는 배터리 테스트의 표준을 준수하면서 고성능 배터리의 성능을 평가하고, 충방전 효율을 정확하게 분석할 수 있는 다양한 시험 규격을 지원합니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

 

• Cycle Life Test: 배터리의 수명을 평가하기 위한 반복적인 충방전 시험으로, 배터리의 내구성과 성능 저하를 확인할 수 있습니다.
• Charge Retention Test: 배터리가 충전 후 일정 기간 동안 사용되지 않았을 때 잔여 충전량을 측정하여 자기 방전 특성을 평가합니다.
• High-Speed Pulse Test: 배터리가 고속으로 충방전되는 동안의 반응 속도를 테스트합니다.
• DCIR Test: 직류 내저항(DCIR)을 측정하여 배터리의 내부 저항을 확인합니다.
• Static/Dynamic SOC Test: 배터리의 정적 및 동적 상태에서의 충전 상태(SOC)를 평가합니다.
• Temperature Characteristic Test: 다양한 온도 조건에서 배터리의 성능 변화를 측정합니다.

 

RePower의 충방전 시험기는 높은 정밀도의 센서와 자동화된 소프트웨어를 통해 실시간 데이터 모니터링 및 기록이 가능하며, 배터리 성능을 종합적으로 분석할 수 있습니다. 이 시스템은 다채널 충방전 곡선 비교, 다중 채널 병렬 지원, 안전 보호 기능을 갖추고 있어, 배터리의 신뢰성과 안전성을 극대화하는 데 기여합니다.

 

 

 

 

 

해당 내용과 관련해서 팜테크에서 교육 프로그램, 측정/분석 용역, 장비를 제공하고 있습니다.  관심 있으시면 아래 홈페이지 또는 연락처를 통해 문의 주시면 됩니다. :)

 

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