模擬,測試與測量電池供電設(shè)備和車輛中使用的可充電電池至關(guān)重要。過度充電和深度放電會縮短充電電池的使用壽命. 設(shè)計缺陷可能導(dǎo)致電池過熱,甚至引起起火。
具有電池管理系統(tǒng)(BMS)的電池組示意圖
更大的電池容量通常通過串聯(lián)和并聯(lián)連接來構(gòu)建。由于所有 電池承受相同的充電和放電電流,因此電池容量,自放電等 方面的個體差異會導(dǎo)致充電狀態(tài)(SoC)隨時間而變化,從 而限制了電池的容量和壽命。
電池管理系統(tǒng)(BMS)
主動監(jiān)視、控制和管理各種電池參數(shù):
-確定每個單元的充電狀態(tài)(SoC)
-監(jiān)視每個單元的完整性和衰減(健康狀態(tài),SoH)
-檢測故障和異常情況并防止過熱和火災(zāi)等危險
-在電池單元之間平衡充電狀態(tài)(SoC)
-熱能管理
可以通過在充電過程中選擇性地加載具有最高電荷的電 池或通過使用開關(guān)模式調(diào)節(jié)器將能量從具有最高電荷狀 態(tài)的電池主動轉(zhuǎn)移到具有最低電荷狀態(tài)的電池來以被動 方式實現(xiàn)平衡。
由于BMS在電池壽命和故障安全性中起著至關(guān)重要的作用,因 此必須對其進行徹底的測試。測試必須模擬運行中可能發(fā)生 的所有情況
羅德與施瓦茨解決方案
羅德與施瓦茨公司的R&S®NGL200和R&S®NGM200直流電源是通用設(shè)備,具有測試和驗證電池管理系統(tǒng)所需的所有功能。
R&S®NGL200和R&S®NGM200支持作為電源和負載的兩象限操作??梢蕴峁└哌_6A的輸出電流和高達3A的輸入電流。所有輸出均完全隔離。
它們可以串聯(lián)連接,以模擬單節(jié)電池組,最大對地電壓為 250 V??烧{(diào)輸出阻抗可在–50mΩ至100Ω之間設(shè)置。電源以高分辨率測量顯示輸出端的電流和電壓值。
所有功能均可通過遠程控制實現(xiàn),命令處理時間< 6 ms。此外,R&S®NGM200電源系列還具有可選的電池仿真功 能,可以仿真不同預(yù)定義或用戶自定義的電池類型。在 ASCII文件中,用戶可以為每種電池類型定義開路電壓和內(nèi) 阻這些影響充電狀態(tài)的參數(shù)。
這些功能允許以高精度和高時間分辨率模擬電池隨時間變 化的特性。對于中小型電池,可以用電源直接輸出電池電 流。對于較大的電池(如汽車應(yīng)用中使用的電池),在 BMS測試中,無需實際的進行充放電。測量結(jié)果包括仿真 到BMS的并聯(lián)電阻兩端的電壓值,且電源提供電池電壓與 平衡電流。
帶有8臺R&S®NGM202兩通道電源的測試系統(tǒng),用于模擬48 V電池管理系統(tǒng)中所需要使用的16個電池單元。
R&S®NGL202和R&S®NGM202分別具有雙通道和緊湊的外 形設(shè)計,可靈活配置,節(jié)省空間,非常適用于測試電池管理 系統(tǒng)(BMS)。19英寸機架安裝套件和背板連接可輕松,牢固地將電源集成到機架中。
除了R&S®NGM-K106電池模擬選件外R&S®NGM200 電源系列還提供更高的測量精度以及更快速的電流和電 壓記錄功能,采樣率高達500 000/秒。電池模擬選項可以運行存儲在ASCII文件中的配置文件,這些文件描述了 開路電壓和電池內(nèi)阻與充電狀態(tài)的關(guān)系。
R&S®NGM200電源提供了常用電池類型的配置文件??焖儆涗浌δ芸梢圆东@電流和電壓中的窄尖峰和毛刺,以進行故障排除。
羅德與施瓦茨公司的R&S®NGL200和R&S®NGM200電源可以在測試電池管理系統(tǒng)(BMS)時方便地模擬電池。在多數(shù)情況下,它們可以替代價格昂貴的專用電池模擬器。