El nuevo laboratorio de ensayos de un importante organismo internacional de certificación necesitaba un sistema para realizar ensayos de inmersión-choque de agua de baterías de gran tamaño en el ámbito de la movilidad eléctrica. Weiss Technik desarrolló y suministró una solución que permite realizar ensayos de conformidad con LV 124 K13, ISO 16750-4 (ensayo de inmersión) e ISO 20653 (ensayo de inmersión IPX7), entre otros.
Equipamiento especial para un nuevo centro de ensayos múltiples
Un gran organismo de certificación buscaba un especialista para la instalación de un sistema de ensayos de choque de agua. Esta instalación debía utilizarse para realizar ensayos de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos de conformidad con las especificaciones de ensayo y norma LV 124 K13, ISO 16750-4 e ISO 20653. Sobre la base de sus muchos años de experiencia con equipos de ensayo en el sector de la automoción, Weiss Technik desarrolló un concepto de sistema a medida que es indicado tanto para objetos de ensayo casi de serie como para prototipos.
Sofisticado dispositivo de comprobación para una refrigeración ultrarrápida
La LV 124 es una norma de ensayo exhaustiva en la industria de la automoción e incluye la sección de ensayo K-13 «Inmersión con choque térmico». En el primer paso, el objeto de ensayo se calienta a su temperatura de funcionamiento máxima. A continuación, se sumerge en un baño de agua salada (NaCl al 5%) a unos 0 grados centígrados durante un periodo de cinco minutos en tan solo cinco segundos. Después de su extracción, el objeto de ensayo se vuelve a calentar y a sumergir (20 ciclos). Un reto especial es hacer descender el gran peso del objeto de ensayo, de hasta 1200 kg, de forma controlada en los cinco segundos estipulados. Weiss Technik pudo aprovechar su experiencia con sistemas similares y desarrollar una solución segura y fiable.
Sistema exclusivo de dimensiones impresionantes
En todo el mundo solo hay unos pocos centros de ensayos que dispongan de un sistema de ensayos tan grande con unas dimensiones de 6680 x 5500 x 5100 mm (anch. x prof. x alt.) para ensayos de conformidad con la sección K-13. Como consecuencia de la altura del sistema, se recomendó instalarlo en dos niveles accesibles o en un foso para poder la introducción del objeto de ensayo a ras de suelo. Debido a la atmósfera corrosiva, el recinto de ensayos y los componentes montados deben estar fabricados con materiales de alta aleación resistentes a la corrosión.
Descenso rápido de los objetos de ensayo conectados
El sistema de ensayos consta de cuatro componentes principales: el espacio de aire de la cámara de ensayos propiamente dicha, una pila de agua situada debajo, la estructura de acero y el grupo de máquinas, situado detrás del sistema. Durante el ensayo, el objeto de ensayo se fija en una plataforma elevadora y se desciende uniformemente a la pila de agua después del calentamiento por medio de actuadores eléctricos. La tecnología de accionamiento está concebida de tal modo que cualquier desplazamiento del centro de gravedad del objeto de ensayo no influya en el movimiento. El sistema de ensayo también dispone de un sistema de seguimiento de energía para el objeto de ensayo, que garantiza el guiado seguro de los cables durante el movimiento vertical. Esto permite el contacto y la supervisión continuos del objeto de ensayo en varios modos de funcionamiento durante el ensayo.
Otras especificaciones
La plataforma a la que se fijan los objetos de ensayo mide 2900 x 1900 mm y permite unas dimensiones máximas de objeto de ensayo de 2500 x 1700 x 750 (anch. x prof. x alt.) mm. El volumen máximo admisible de inmersión es de 3,18 m3 y el peso máximo del objeto de ensayo es de 1200 kg. La velocidad de calentamiento en el recinto de ensayos es de 2 Kelvin/minuto. La pila de agua cuenta con un dispositivo de enfriamiento y una bomba de circulación, que garantizan una temperatura constante del agua de unos 0 grados centígrados. El sistema de ensayos puede integrarse perfectamente en el sistema existente de gestión del edificio por medio de interfaces convencionales.
Weiss Technik es sinónimo de tecnología de ensayo probada
La solución de ensayo suministrada se basa en un concepto de sistema probado y en los muchos años de experiencia de Weiss Technik como socio especializado de la industria automovilística. Equipado con una unidad de control S!MPAC y conexión Web Season, el sistema de ensayos permite programar con sencillez secuencias de ensayos, ofrece una función multiusuario y permite el acceso en todo el mundo a través de tableta o un PC. La sofisticada conducción de aire garantiza una elevada constancia de la temperatura en el recinto de ensayos.
Equipamiento de seguridad para baterías de iones de litio
El sistema de ensayos permite realizar ensayos de baterías hasta el nivel de peligro 6. Junto con el centro de ensayos, Weiss Technik ha desarrollado un concepto de seguridad que incluye tanto componentes instalados de fábrica como precauciones de seguridad locales. El sistema dispone de funciones de alarma visual y acústica, así como de una gacheta de puerta eléctrica para impedir la apertura no autorizada durante los ensayos o en caso de avería de un objeto de ensayo. Otras características de seguridad son las trampillas de alivio de presión, el barrido de aire fresco y la detección de gas CO y CH. Además, el sistema debe instalarse en un sección cortafuegos separada. Para la refrigeración del recinto de ensayos durante un embalamiento térmico (thermal runaway) se debe prever un sistema local de nebulización de agua a alta presión.
Ejecución fluida del proyecto
El sistema se desarrolló en colaboración con empresas asociadas y se montó finalmente en Hesse Central. Tras una intensa prueba de funcionamiento en fábrica, se desmontó en varios componentes para su transporte. La división en componentes individuales se concibió para que el sistema pudiera montarse in situ en poco tiempo y ponerse en funcionamiento con rapidez.
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