Why
- 전기차용 리튬 이온 배터리의 온도 및 온습도 시험
How
- 테스트 챔버 컨셉의 새로운 개발
- 특히 작은 설치 공간
- 대형 시스템
What
- 18대의 동일한 테스트 챔버
- 특수 기능을 갖춘 4대의 챔버
- 위험 레벨 6에 따른 안전 기능
Why / 도전과제
폭스바겐 그룹(Volkswagen Group)은 고전압 배터리 시스템의 개발 및 양산 전 과정을 브라운슈바이크(Braunschweig)에 위치한 배터리 시스템 역량 센터(Battery Systems Competence Centre)로 통합했습니다. 이에 온도 및 온습도 시험을 위한 광범위한 테스트 역량이 필요해 졌습니다.
공간 효율을 극대화하기 위해 홀에 동일한 22대의 테스트 챔버가 설치될 예정입니다. 3대의 챔버는 고온 온도시험용으로 설계되고, 1대는 온도 변화율이 높은 온도 사이클링 시험용으로 설계될 것입니다. 챔버는 전체 리튬 이온 배터리 팩을 위한 공간을 제공해야 합니다. 전원이 공급되는 배터리에서 테스트가 수행되기 때문에 인력과 시스템을 모두 보호하기 위해 EUCAR 위험 레벨 6에 따른 정교한 안전 장비가 요구됩니다.
How / 아이디어
22대의 테스트 챔버에 대한 기본 디자인 컨셉이 개발되고 구현되었습니다. 설치 공간을 최소화하기 위해 테스트 챔버를 기본 프레임에 장착하고 기계부 구성요소는 아래에 배치했습니다. 사고 발생 시 시험실 내 인원 및 기타 시험 장비에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 안전상의 이유로 각 테스트 챔버는 천장 높이의 인클로저에 별도로 설치됩니다.
EUCAR 위험 레벨 6 기준을 충족하기 위해 안전 장비는 과부하 또는 오작동 시의 전해액 및 가스 누출, 화재, 시험편 파편이 날아오는 것과 같은 위험에 대한 보호를 제공해야 합니다. 이를 위해 광범위한 기술적 보호 조치가 시행되었습니다.
What / 솔루션
위험 레벨 6 기능을 갖춘 22대의 온습도 환경시험 챔버
이 시스템은 온도 시험 및 온습도 시험을 위한 22대의 컴팩트한 테스트 챔버로 구성되어 있으며, 테스트 챔버 아래에 기계부가 위치해 있습니다. 각 테스트 챔버의 크기는 3,350 × 3,100 × 3,000 mm (W × D × H)입니다. 시험 공간은 6.8 m³입니다. 시험편의 최대 중량은 1,200 kg입니다. 챔버의 절반에는 2단 테스트 랙이 장착되어 있어, 더 작은 시험편을 동시에 테스트할 수 있습니다.
22 대 중 18대의 테스트 챔버는 분당 온도 변화율 3 K 로 −40 °C ~ 90 °C의 온도 시험을 위해 설계되었습니다. 3대의 챔버는 −40 °C ~ 150°C의 온도 시험에 적합하며, 1 대는 최대 10 K의 분당 온도 변화율로 온도 변화 시험을 수행할 수 있습니다. 온습도 시험은 온도 편차 ±0.1–0.5 K로 10 °C ~ 90 °C의 온도 범위와 10 % ~ 95 % r.h의 습도 범위에서 수행할 수 있습니다.
EUCAR 위험 레벨 6에 따른 안전 기능에는 불연성 재료로 만든 단열재로 증기가 새지 않도록 용접된 테스트 챔버, 에어 퍼지 시스템, CO 및 HC 가스 경고 시스템, 화재 발생 시 질소 불활성화, 과압 보호 버전의 테스트 챔버, 온도 측정을 통한 화재 감지 등이 포함됩니다.
테스트 챔버는 SIMPAC 디지털 측정 및 제어 시스템과 WEBSeason 소프트웨어를 통해 작동됩니다.
한눈에 보는 장점
- 작은 설치 면적과 고성능 테스트 기술
- 단일 공급업체에서 22대의 테스트 챔버 납품
- 일부 테스트 챔버에 특수 장비 구현
- 위험 레벨 6에 따른 안전 기능