Una empresa internacional líder en ensayos y certificación ha creado un nuevo centro de ensayos en Estados Unidos. Este alberga instalaciones de ensayo para diversas pruebas del sector automovilístico. Entre los sistemas de ensayo más grandes figuran tres sistemas de ensayo de vibraciones con Shakers de 350 y 200 kN para someter a pruebas baterías de vehículos eléctricos. Para ello, Weiss Technik ha desarrollado y suministrado las cámaras de ensayo de vibraciones adecuadas con equipamiento de seguridad conforme al nivel de peligro 5.
Para equipar el nuevo centro de ensayos múltiples, el cliente, en colaboración con un contratista general, buscaba un especialista que le suministrara tres grandes cámaras de ensayo de vibraciones para ensayos de temperatura. En estas instalaciones se someterán a ensayos baterías de iones de litio para vehículos eléctricos a temperaturas comprendidas entre -40 °C y + 85 °C, de conformidad con la norma IEC 60068-3-5. El requisito es que los objetos de ensayo se controlen y funcionen en sus rangos límite a través del sistema de gestión de la batería durante el procedimiento de ensayo.
Componentes del concepto personalizado
Tras intensas conversaciones preliminares sobre el perfil de requisitos de los tres sistemas de ensayos, Weiss Technik desarrolló un concepto adecuado de sistema, manejo y seguridad. Las dimensiones del sistema, con un volumen útil de las cámaras de ensayos de 14,3 m3 respectivamente, se adaptan con precisión al tamaño de los dos tipos diferentes de Shakers, de 350 kN y 200 kN. Estos Shakers mueven los objetos de ensayo a lo largo de los ejes x, y o z. Para cada aplicación está disponible el fondo intercambiable adecuado para la adaptación entre cámara y generador de vibraciones. En las cámaras de ensayos se instalados pasamuros para los cables de alimentación de los objetos de ensayo y para equipos de ensayo adicionales.
Conocimientos técnicos y producción de un único proveedor
La gran instalación de ensayos consta de tres sistemas de ensayo, cada uno con un recorrido de desplazamiento de 14 metros. Como especialista en sistemas de ensayo de alta calidad, Weiss Technik diseñó la cámara para los objetos de ensayo, el grupo de máquinas para la técnica del sistema y la construcción completa de acero para el desplazamiento de todas las piezas del sistema y las fabricó internamente. Las cámaras de ensayo del sistema, fabricadas en acero inoxidable de alta calidad, tienen un espacio interior útil respectivo de aproximadamente 3000 x 1600 x 3200 mm (ancho x alto x fondo). También se desarrolló conjuntamente la simulación 3D previa, incluido el ensayo de colisiones, y los métodos FEM para el diseño de los elementos portantes.
Manejo de objetos de ensayo de gran tamaño
Los ensayos pueden realizarse ahora en un rango de temperatura de -55 °C a + 90 °C con una tasa de intercambio de aprox. 5 - 6 K sin objeto de ensayo o 2 K con objeto de ensayo con arreglo a la norma IEC 60068-3-5. Con una superficie de ensayo de unos 9,6 m2, se pueden ensayar sin problemas objetos de ensayo de gran tamaño, como los paquetes de baterías del cliente, con unas dimensiones de 2500 x 750 x 1700 mm (ancho x alto x fondo) y una masa de hasta 1,3 toneladas. En la nave hay un foso de 8000 x 1200 x 5000 mm (ancho x alto x fondo) para bajar y desacoplar los Shakers.
Sistema de seguridad integrado para nivel de peligro 5
La realización de ensayos con baterías de iones de litio requiere que los recintos de ensayos estén equipados con los dispositivos de seguridad adecuados para el nivel de peligro 5. Esto incluye funciones de alarma visual y acústica, cierres de puerta eléctricos para impedir la apertura no autorizada durante una prueba y trampillas de alivio de presión en caso de emergencia. Además, las cámaras de ensayos están equipadas con un dispositivo de aire de barrido para poder barrerlas con aire fresco al final del ensayo a fin de eliminar los gases tóxicos que puedan haberse escapado durante un ensayo.
Un sistema integrado de protección contra incendios con detección de gas CO garantiza la protección de las personas, los sistemas de ensayo y los objetos de ensayo. Esto señala visualmente una prealarma a 200 ppm y una alarma principal de forma visual y acústica a partir de 800 ppm. Las baterías defectuosas suelen tener fugas de hidrocarburos (HC). Así pues, un sistema de advertencia de HC de dos niveles señala de forma visual el aumento de las concentraciones a partir del 20 % del LIE y de forma visual y acústica a partir del 40 % del LIE para advertir del riesgo de explosión.
ShakeEvent es sinónimo de tecnología de ensayo probada
El concepto ShakeEvent se basa en un sistema de eficacia probada y en los muchos años de experiencia de Weiss Technik, especialmente en el sector automovilístico. Los sistemas de ensayos poseen una unidad de control S!MPAC con interfaz WebSeason. Este equipamiento permite programar secuencias de ensayos con sencillez, cuenta con una función multiusuario y permite el acceso en todo el mundo a través de una tableta o un PC. La conducción de aire garantiza una elevada constancia de la temperatura en el recinto de ensayos. El sistema de ensayos se suministró con los refrigerantes R449A y R469A y un valor PCA máximo de tan solo 1397. Esto hace que esté preparado para el futuro y que pueda funcionar sin problemas incluso después de 2030.
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