흔히 에너지 밀도와 전력 밀도를 동일하게 생각하여 에너지 밀도가 높은 배터리가 강력한 배터리라고 생각하는 경우가 많습니다. 사실 에너지 밀도와 전력 밀도는 매우 다른 개념입니다. 에너지 밀도는 배터리 단위당 저장할 수 있는 에너지의 양을 말하며, 전력 밀도는 배터리 단위당 방전할 수 있는 최대 에너지의 양을 말합니다. 에너지 밀도가 배터리 성능을 결정하는 데 더 일반적으로 사용되는 측정값이지만, 전력 밀도는 에너지 시스템에 대해 이야기할 때 여전히 고려해야 할 중요한 측정값입니다. 이 두 가지의 관계를 이해하는 것은 다양한 제품에 필요한 배터리 유형을 결정하는 데 도움이 되므로 필수적입니다.
에너지 밀도 대 전력 밀도
*https://www.tecategroup.com/products/ultracapacitors/ultracapacitor-FAQ.php
기본적으로 에너지 밀도와 전력 밀도의 주요 차이점은 에너지 밀도가 높은 배터리는 더 많은 양의 에너지를 저장할 수 있고, 전력 밀도가 높은 배터리는 더 많은 양의 에너지를 훨씬 빠르게 방출할 수 있다는 것입니다. 전력을 공급받는 도구의 유형에 따라 다양한 수준의 에너지 밀도와 전력 밀도가 필요합니다. 휴대폰을 예로 들면, 휴대폰은 기능을 유지하기 위해 엄청난 양의 에너지가 필요한 것이 아니라 장시간 동안 지속적으로 방전할 수 있는 에너지가 필요합니다. 따라서 주로 에너지 밀도가 높은 배터리가 필요합니다. 반면에 퍼즐이나 원형 톱과 같은 전동 공구는 한 번에 많은 에너지를 방출할 수 있는 배터리가 필요하지만 동시에 큰 가스 탱크가 필요하므로 전동 공구에 전원을 공급하는 데 사용되는 배터리는 에너지와 전력 밀도가 모두 높아야 합니다.
전동 공구의 배터리를 테스트할 때는 제품 사용 방식이 완전히 다르기 때문에 휴대폰 배터리와 동일한 방법으로 평가할 수 없습니다. 휴대폰은 비교적 일정한 속도로 사용되므로 비교적 일정한 충전 및 방전 주기를 거칩니다: 휴대폰은 하루 종일 켜놓고 사용하다가 밤에 충전하고 다시 방전하는 주기가 매일 반복됩니다. 반면 전동 공구는 휴대폰처럼 규칙적인 패턴으로 사용하지 않고 짧은 순간에 높은 출력을 사용하므로 방전 주기가 훨씬 더 산발적이고 예측할 수 없습니다. 따라서 휴대폰은 정전류 및 정전압 충전 및 방전 프로필을 추적하는 기존의 배터리 주기 방법을 통해 테스트할 수 있지만, 전동 공구용 배터리를 테스트할 때는 이러한 유형의 제품을 테스트할 때 발생할 수 있는 많은 변수를 고려하여 보다 동적인 시스템을 채택해야 합니다.
다이내믹 사이클링
다른 기술도 방전 주기가 더 역동적인데, 전기 자동차용 배터리가 그 예 중 하나입니다. 다음과 같은 테스트 장비 아빈의, 는 불규칙한 충전 및 방전 주기를 테스트할 수 있어야 합니다. 이를 통해 전동 공구 또는 전기차 배터리를 실제 시나리오에서 테스트할 수 있습니다. Arbin의 장비는 테스트 대상 제품의 유형에 관계없이 정확하고 실제와 같은 시뮬레이션을 보장합니다. 사용 진정한 바이폴라 회로, 키사이트의 테스트 시스템은 교차 제로 선형성과 충전과 방전 사이의 전환 시간이 없어 배터리를 보다 역동적이고 정밀하게 테스트할 수 있는 것이 특징입니다.
전기차의 동적 사이클이 의미하는 바를 살펴보면, 전기차 주행 사이클은 언덕을 올라갈 때는 가속하다가 내려갈 때는 회생 제동으로, 신호등에서 제동을 하면 배터리 충전량이 약간 증가하다가 녹색으로 바뀌면 가속하는 등 순간적으로 전환되어 많은 전력을 필요로 합니다.
마찬가지로 전동 공구는 드릴이 회전하는 것처럼 일정한 속도로 작동하다가 콘크리트나 단단한 나무를 눌러 구멍을 뚫을 때와 같이 저항에 직면하면 갑자기 계속 작동할 수 있어야 합니다. 이 방전 프로필은 출력은 크지만 비교적 짧은 시간 동안 높은 출력을 유지해야 하며, 이러한 유형의 반복 작업을 몇 시간 동안 지속해야 합니다.
사전 정의된 90개 이상의 메타 변수와 사용자가 사용할 수 있는 12개의 사용자 지정 변수를 통해 테스트 시스템을 완벽하게 정의하고 사용자 지정하여 배터리 사용량을 최대한 정확하게 시뮬레이션할 수 있습니다. Arbin의 "시뮬레이션" 소프트웨어 기능은 추가 프로그래밍 없이 데이터 프로필을 프로그램에 직접 업로드하여 시뮬레이션할 수 있는 직관적인 인터페이스도 제공합니다.
결론
전동 공구의 성능은 공구에 장착된 배터리만큼이나 중요하므로, 전동 공구의 주어진 기능에 따라 필요한 성능을 제공할 수 있는 배터리를 장착하는 것이 중요합니다. 아빈은 일관되게 정확한 배터리 테스트 시스템을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 매우 역동적인 배터리 수명 주기를 시뮬레이션하는 데 가장 빠르게 반응하므로 전동 공구, 전기 자동차 및 정전류가 더 필요한 기타 애플리케이션의 고유한 실제 테스트 프로파일을 적절히 재현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
