電子發(fā)燒友App
本文主要是關(guān)于電池模擬器的相關(guān)介紹，并著重對電池模擬器的原理及優(yōu)勢進(jìn)行了詳盡的闡述。
電池模擬器
電池模擬器是專門為新能源電動汽車行業(yè)的電機(jī)控制器，驅(qū)動電機(jī)，整車測試實(shí)驗(yàn)研發(fā)的，用于取代動力電池的設(shè)備。回饋電網(wǎng)是指：采用先進(jìn)的IGBT器件和相幅控制PWM算法，可用于提高變頻器的減速制動能力，同時將電機(jī)在制動過程中產(chǎn)生并輸入到變頻器的能量回饋到電網(wǎng)，從而在滿足變頻器有效制動的同時，能把95%以上的再生電能回收利用。我知道一款電池（電容）以下是介紹希望能幫助到您！一、產(chǎn)品介紹銀河天濤TES系列電池（電容）模擬器是一款高功率因數(shù)高精度可編程的IGBT式電池（電容）模擬器。采用全數(shù)字控制，控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出調(diào)節(jié)范圍廣。具有動力電池模擬、精密供饋電雙重功能，廣泛適用于電池組充放電測試、充電樁測試，電動汽車電機(jī)、傳動系統(tǒng)、動力總成測試等領(lǐng)域。系統(tǒng)采用AC-DC、DC-DC雙向變換兩級架構(gòu)，能有效的平穩(wěn)母線電壓在突加突卸負(fù)載時的波動，從而提高整機(jī)輸出的動態(tài)響應(yīng)時間。AC-DC雙向變換采用四象限SPWM整流技術(shù)，能量雙向流動，功率因素高達(dá)99%以上，并網(wǎng)諧波污染小。DC-DC雙向變換采用高頻電路，輸出響應(yīng)快，精度高?？梢愿鶕?jù)用戶需要全面模擬各種電池組的伏安特性，靈活測試各種電池組供電設(shè)備。二、產(chǎn)品特點(diǎn)1）采用DSP+ARM數(shù)字控制芯片，全數(shù)字化控制2）采用AC-DC雙向、DC-DC雙向兩級變換，IGBT功率器件，技術(shù)可靠先進(jìn)3）采用高效工頻隔離變壓器，直流側(cè)輸出與交流側(cè)電網(wǎng)相互隔離4）直流側(cè)電壓范圍寬，適應(yīng)多種電壓范圍電池系統(tǒng)測試5）自帶耗能保護(hù)單元，當(dāng)回饋能量大時，自動投切到耗能模塊，保證了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定6）四象限控制，輸入功率因數(shù)高，額定功率下可達(dá)0.99以上，對電網(wǎng)無諧波污染7）放電能量純正弦波回饋電網(wǎng)，電流諧波《3%（額定功率），回收效率90%以上8）具有電池反接、過功率、過流短路、過溫、電網(wǎng)斷電（孤島）、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻等故障保護(hù)及告警功能9）支持掉電數(shù)據(jù)保護(hù)和測試接續(xù)功能10）配備功能齊全的上位機(jī)軟件，操作簡單，具有編程測試、工況模擬、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)曲線處理等功能，極大方便用戶操作11）協(xié)議開放，支持第三方指令控制選型及應(yīng)用01、TES系列電池（電容）模擬器具有兩大基本功能直流電源輸出功能
●具有恒壓、恒壓限流、恒功率多種輸出模式
●直流雙向流動，支持電機(jī)測試能量反灌
●支持編程測試輸出電池模擬功能
●電池充電特性模擬功能
●電池放電特性模擬功能
●電池SOC特性模擬功能
●電池內(nèi)阻、溫度特性模擬功能02、TES系列電池（電容）模擬器適用于以下場合
●電動汽車電機(jī)、控制器測試;電動汽車傳動系統(tǒng)、動力總承系統(tǒng)測試
●特種電動車輛電機(jī)、控制器測試
●特種電動車輛傳動系統(tǒng)、動力總承系統(tǒng)測試
●船艦電傳動、電驅(qū)動系統(tǒng)測試
●電機(jī)系統(tǒng)測試
●充電機(jī)、充電樁測試
●儲能系統(tǒng)變流器測試
●電池組、電池包充放電測試;電容、超級電容充放電測試
●UPS、EPS系統(tǒng)測試
●直流屏系統(tǒng)測試
●替代普通直流電源作為測試電源
●替代真實(shí)電池供電測試TES系列電池
電池模擬器模擬電池有哪些優(yōu)勢
研發(fā)工程師在開發(fā)電池供電設(shè)備時，在只使用電池的情況下，需要將大量的電池均預(yù)設(shè)為各種荷電狀態(tài)，耗時較大。其實(shí)我們完全可以使用電池模擬器來避免如此長的電池準(zhǔn)備時間。電池模擬器可以縮短測試設(shè)置時間，創(chuàng)建一個更安全的測試環(huán)境，與使用真正的電池進(jìn)行的測試相比，模擬器可以提供可重復(fù)的測試結(jié)果。下面我們就來看一下，使用模擬器的好處都有哪些。
更安全的測試
電池，特別是較新的鋰離子設(shè)計(jì)，含有較高的儲蓄能量。在正常操作條件下（例如溫度，充電速率，放電速率），電池可以安全使用。但測試過程中，可能發(fā)生一些意外情況。在設(shè)計(jì)階段，被測器件可能無法正常工作而造成電池過度充電或過度放電。更糟的是，被測器件可能失效或進(jìn)入到一個意想不到的狀態(tài)，這可能會從電池吸收過多的電流，可能產(chǎn)生引發(fā)火災(zāi)，爆炸，化學(xué)品泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。
與此相反，與真正的電池相比，模擬器是一個更安全的選擇。電池模擬器包含電子保護(hù)電路，如過壓和過流保護(hù)，它可以在測試出現(xiàn)問題時中斷測試。從測試中移除真電池，被測器件的故障不會導(dǎo)致電池相關(guān)的危害。
重復(fù)度好
不斷循環(huán)地使用電池可能會導(dǎo)致不一致的測試結(jié)果，并縮短電池壽命。當(dāng)把電池手動調(diào)整到所需的荷電狀態(tài)時，很難保證確切的荷電狀態(tài)。通常情況下，通過給電池完全放電，然后再對電池充電，到期望的荷電狀態(tài)。這導(dǎo)致電池出現(xiàn)額外的循環(huán)使用，并加速電池老化。電池表現(xiàn)會隨著時間推移而有所變化，研發(fā)工程師不能保證對老化電池充電能夠達(dá)到理想的荷電狀態(tài)。因此，使用老化電池進(jìn)行測試可能會產(chǎn)生不準(zhǔn)確的結(jié)果。
相比使用真正的電池進(jìn)行測試，模擬器能夠得到更一致和可重復(fù)的測試結(jié)果。它消除了電池老化相關(guān)的不確定因素，能夠確定電池的荷電狀態(tài)。
總結(jié)
使用電池模擬器可以加速測試結(jié)果，強(qiáng)化安全性，并提供更一致的測試結(jié)果。
電池模擬器的應(yīng)用
隨著電池行業(yè)的日益擴(kuò)張，電池的測試也越來越被重視。相比較于去使用一個真實(shí)的電池進(jìn)行測試，通過模擬電池特性去測試電池有著非常多的好處。首先，仿真電池能夠非常有效地減少測試時間，提供重復(fù)性的測試結(jié)果并且創(chuàng)造一個安全的測試環(huán)境。另外，通過測試電池溫度和老化測試，都能減少準(zhǔn)備時間，避免操作者的失誤以及結(jié)果的偏差等因素。
針對行業(yè)的需要，艾德克斯近期推出了幾款全新的電池模擬器電源來滿足市場的需求，IT6400雙極性直流電源/電池模擬器和IT6500C大功率雙向直流電源。IT6500C系列具有雙象限電流輸出能力，跨象限無縫切換，適用于電池快速充放電。搭配選件功率耗散器，可以將電流吸收的能力提升到100%、功率吸收擴(kuò)展300%，以滿足更大功率的放電測試需求，廣泛適用于電池、電池封裝以及電池保護(hù)板等儲能設(shè)備測試。下面我們就來詳細(xì)了解一下使用這兩款電池模擬器去測試電池的優(yōu)勢在哪里。IT6400因其獨(dú)特的電流雙極性設(shè)計(jì)，以及可變的輸出阻抗，適用于對各類便攜式電池進(jìn)行充、放電試驗(yàn)，還可以模擬電池的充放電特性，協(xié)助進(jìn)行其他各項(xiàng)測試。
使用電池模擬器測試電池可以大幅減少測試時間
在實(shí)際測試中，工程師測試一個真實(shí)的電池往往需要準(zhǔn)備好操作的每一步。例如：首先要對電池進(jìn)行充電或放電，接著是停止工作狀態(tài)，最后再進(jìn)行測試，通常需要耗費(fèi)很久的時間。利用IT6412和IT6500C的電池模擬功能去測試電池就可以有效的縮短測試時間，減少了在使用真實(shí)電池測試時所需的繁復(fù)的操作準(zhǔn)備以及繁雜的測試過程和時間。
圖1：真實(shí)電池測試與仿真電池測試對比
上述圖1中顯示的是客戶使用真實(shí)電池連續(xù)9天測試獲得的數(shù)據(jù)和有電池模擬功能的測試儀器測試獲得的測試數(shù)據(jù)的對比，通過對比我們能發(fā)現(xiàn)，同樣的測試目的，相比使用真實(shí)電池，使用具有電池模擬功能的測試儀器去測試能減少大約70%的測試時間。
使用電池模擬器測試電池可提供重復(fù)性測試的結(jié)果
隨著使用時間的增加，電池的性能也會發(fā)生改變，最終導(dǎo)致電池耗盡，不得不重新?lián)Q個電池。所以我們說電池容量，內(nèi)部溫度，循環(huán)壽命等等都是影響有限的電池壽命的因素。
采用手動測試真實(shí)的電池，由于長時間操作其中必定還包含了操作人員的的休息時間，所以導(dǎo)致測試結(jié)果不精準(zhǔn)。利用IT6412和IT6500C的電池模擬功能去測試電池就可提供一致的且可重復(fù)的測試結(jié)果，不像那些真實(shí)電池測試，在測試時更換電池和操作員失誤會導(dǎo)致測試結(jié)果有所不同。
圖2：鋰電池充電曲線
使用電池模擬器測試電池可以提升安全
在日常的測試中，盡管電池在正常范圍內(nèi)操作是安全的，但由于電池也屬于高能源設(shè)備，所以還是有一定的風(fēng)險(xiǎn)存在的，這些風(fēng)險(xiǎn)包括接觸有害氣體、火災(zāi)、爆炸、或腐蝕性化學(xué)品等等?；诎踩目紤]，所以會要有一系列的安全政策，要求在在電池的測試過程中必須進(jìn)行檢測和監(jiān)控。所以利用艾德克斯IT6412和IT6500C的電池模擬功能可以在高度仿真電池特性的同時，創(chuàng)建一個沒有任何隱患的測試環(huán)境。并且， 電池模擬功能還可以模擬和驗(yàn)證當(dāng)電池超出正常的工作范圍時待測部件的反應(yīng)。
除此之外，電池的一些過放或過充等測試極端情況，也很可能會造成不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。鋰電池安全保護(hù)性能包括過充電保護(hù)、過放電保護(hù)，和短路保護(hù)三方面。根據(jù)國標(biāo)GB/T18287-2000的測試要求，測量電池在過沖、過放和短路情況下保護(hù)電流的變化情況和響應(yīng)時間。由于在過保護(hù)瞬間和短路響應(yīng)瞬間時間非常短的，通常都在百微秒級別，因此，對于測試的電源響應(yīng)速度也是有著嚴(yán)格的需求。例如艾德克斯IT6412電源是一款高精度的線性電源，具有超快動態(tài)響應(yīng)，50%-100% LOAD 恢復(fù)到50 mV時響應(yīng)時間小于50us。完全滿足鋰電池ms級別的響應(yīng)測試要求。
圖3：IT6412 動態(tài)響應(yīng)時間曲線圖
采用仿真電池測試
IT6400雙極性直流電源/電池模擬器和IT6500C大功率雙向直流電源均提供了電子可編程的電池模擬模式，可模擬任意一個電池的充電放電狀態(tài)。就像一個真實(shí)的電池，IT6400和IT6500C可以在保持電壓的時，吸收或輸出電流，電壓與電阻都是可編程的，并可以隨時演示任何需要的狀態(tài)，在測試前停止電池充電或放電。安全地重復(fù)過充或過放的電池的極端情況，以便測試待測部件在此類情況下是如何對電池進(jìn)行反應(yīng)的。
圖4：IT6412雙極性示意圖
尤其是IT6500C系列（1800W-30KW）作為一款高速的雙極性電源具有priority功能，能夠?qū)崿F(xiàn)高速源電流和載電流模式轉(zhuǎn)換。 避免了傳統(tǒng)的雙極性電源在實(shí)現(xiàn)正負(fù)電流切換時，中間會存在短暫的跳變和不連貫現(xiàn)象。從而在輸出電流和吸收電流之間進(jìn)行快速連續(xù)的無縫切換，有效避免電壓或電流過沖，廣泛適用于電池、電池封裝以及電池保護(hù)板等儲能設(shè)備測試。搭配IT-E500系列功率耗散器可為IT6500C提供更大的卸放能力，每個IT-E500可提供高達(dá)3KW的電流吸收能力，并支持多個功率耗散器并聯(lián)，最大可至90KW，將吸收電流能力擴(kuò)展到100%，功率吸收擴(kuò)展300%，以滿足更大功率的放電測試需求。
使用電池模擬器IT6400和IT6500C用來仿真電池產(chǎn)品不但會縮短測試時間，很快得到測試結(jié)果，并且提供了與真正的電池相同的測試，但是于真正電池測試不同的是電池模擬器還能夠給待測部件提供安全的測試和可重復(fù)使用率。
結(jié)語
關(guān)于電池模擬器的相關(guān)介紹就到這了，如有不足之處歡迎指正。
工商網(wǎng)監(jiān)
評論