一電池模拟器系統概述
電池(電容)模拟器系統由電池模拟器、外部數據采集系統及上(shàng)位機控制軟件構成。系統的(de)核心爲(wéi / wèi)電池模拟器及其控制系統。
電池模拟器具有恒壓、恒流、恒功率多種輸出(chū)模式，具備電池充放電、電池内阻、電池溫度等特性模拟功能。電池包充放電模拟系統既能做爲(wéi / wèi)電池組測試的(de)電流源使用，也(yě)可操作在(zài)電壓源模式下，成爲(wéi / wèi)一台能量回收式測試仿真器，并可回收到(dào)電網再利用。利用此雙向電源的(de)特性，搭配仿真電源軟件，可直接設定電池仿真電源的(de)輸出(chū)電壓，顯示操作時(shí)的(de)電壓/充放電流/功率等數值，并可紀錄電池仿真電源一段時(shí)間中的(de)充電或放電容量。
外部數據采集系統具備電壓采集與溫度采集功能，主要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)電池或電容模組采集數據提供端口。
控制系統軟件系統具備測試參數設置、測試任務定義、測試數據顯示及圖表轉換、系統參數監控等功能。
圖1 電池模拟器系統解決方案
二電池模拟器系統引用标準及适用場合
01電池模拟器系統引用标準
[1] GB/T31467.1-2015 電動汽車用锂離子(zǐ)動力蓄電池包和(hé / huò)系統 第1部分：高功率應用測試規程
[2] GB/T31467.2-2015 電動汽車用锂離子(zǐ)動力蓄電池包和(hé / huò)系統 第2部分：高能量應用測試規程
[3] GB/T31467.2-2015 電動汽車用锂離子(zǐ)動力蓄電池包和(hé / huò)系統 第3部分：安全性要(yào / yāo)求與測試方法
[4] ISO 12405-1-2014 電動道(dào)路車輛 锂離子(zǐ)動力蓄電池包和(hé / huò)系統測試規程第1部分：高功率應用
[5] ISO 12405-2-2014 電動道(dào)路車輛 锂離子(zǐ)動力蓄電池包和(hé / huò)系統測試規程第2部分：高能量應用
[6] ISO 12405-3-2014 電動道(dào)路車輛 锂離子(zǐ)牽引電池組和(hé / huò)系統的(de)試驗規範第3部分：安全性能要(yào / yāo)求
[7] SAEJ2288 電動車輛電池模塊的(de)壽命循壞測試
02電池模拟器系統适用場合
銀河维基互联電池模拟器系統适用于(yú)以(yǐ)下場合：
● 電動汽車電機、控制器測試;電動汽車傳動系統、動力總承系統測試
● 特種電動車輛電機、控制器測試;特種電動車輛傳動系統、動力總承系統測試
● 船艦電傳動、電驅動系統測試
● 電機系統測試
● 充電機、充電樁測試
● 儲能系統變流器測試
● 電池組、電池包充放電測試;電容、超級電容充放電測試
● UPS、EPS系統測試
● 直流屏系統測試
● 替代普通直流電源作爲(wéi / wèi)測試電源;替代真實電池供電測試
圖2 電池模拟器系統應用
三TES系列電池模拟器
01電池模拟器功能
銀河维基互联TES系列電池模拟器具有兩大(dà)基本功能：
直流電源輸出(chū)功能
● 具有恒壓、恒壓限流、恒功率多種輸出(chū)模式；
● 直流雙向流動，支持電機測試能量反灌；
● 支持編程測試輸出(chū)；
電池模拟功能
● 電池充電特性模拟功能；
● 電池放電特性模拟功能；
● 電池SOC特性模拟功能；
● 電池内阻、溫度特性模拟功能；
02電池模拟器突出(chū)特點
1)運用功率單元串并聯國(guó)家專利技術，一台電池模拟器可由2個(gè)或多個(gè)獨立單元構成，每個(gè)單元即可獨立使用，又可串并聯使用(如單個(gè)模塊爲(wéi / wèi)800V、300A時(shí)，使用兩個(gè)模塊串聯則爲(wéi / wèi)1600V、300A，并聯使用則爲(wéi / wèi)800V、600A);
2)采用公司獨有的(de)專利技術，使中間直流母線可以(yǐ)随輸出(chū)電壓變化而(ér)變化，即當輸出(chū)800V時(shí)中間直流母線是(shì)900V左右，而(ér)當輸出(chū)50V時(shí)中間直流母線自動下降到(dào)100V。其他(tā)公司的(de)800V電池模拟器最低輸出(chū)電壓一般隻能穩定輸出(chū)到(dào)150V左右，而(ér)且輸出(chū)波動大(dà)、效率低。我公司的(de)專利技術可以(yǐ)保證在(zài)20V-1600V間都可以(yǐ)平穩高效的(de)輸出(chū)，而(ér)且全範圍輸出(chū)波形品質極佳。
3)銀河维基互联電池模拟器自帶耗能保護單元，當回饋能量大(dà)時(shí)，自動投切到(dào)耗能模塊，從而(ér)保證了(le／liǎo)整個(gè)系統的(de)穩定。
4)保護功能完善：池模拟器具有過壓、過流、過載、過溫、缺相等故障保護。保護參數可編程，輸出(chū)極限電壓可以(yǐ)設置，保護被試品安全。過壓、過流、過載、過溫故障采用兩級門限處理方式，當達到(dào)低門限故障值時(shí)發出(chū)聲光報警信号，并限制輸出(chū);當達到(dào)高門限故障值時(shí)發出(chū)緊急聲光報警信号，并且立即采取制動措施，降低輸出(chū)，啓動緊急刹車裝置，達到(dào)安全門限之(zhī)後，再停止輸出(chū)。
5)與電網隔離、安全可靠，不(bù)會對電網其他(tā)設備産生任何幹擾。
03電池模拟器典型參數
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型号 | TES-600-1200 |
| 輸入 | 相數 | 3φ3W＋G |
| 電壓 | 380V±10% | |
| 功率 | 15kW | |
| 頻率 | 50Hz±3Hz | |
| 輸出(chū)（單相） | 輸出(chū)電壓 | PLC≥50Vrms |
| 輸出(chū)電流 | 0～100Arms | |
| 輸出(chū)正弦波頻率範圍 | 10Hz～100kHz | |
| 電流幅值精度 |
≤0.05%，10Hz~1kHz；≤0.1%，1kHz~20kHz； ≤0.2%，20kHz~100kHz |
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| 穩定度 | 0.02%/3min | |
| 頻率精度 | 0.01% | |
| 波形品質（正弦波） | THD≤1% | |
| 基波波形 | 正弦波、三角波、方波等（可選諧波） | |
| 方波信号特性 | 上(shàng)升/下降時(shí)間 | ＜10us |
| 過沖 | ≤5% | |
| 占空比 | 1%～99%（受當前頻率設置限制） | |
| 不(bù)對稱性 | 周期的(de)2% | |
| 三角波 | 線性度 | ≤峰值輸出(chū)的(de)2% |
| 信号特性 | 對稱性 | 0%至100% |
| 通訊和(hé / huò)操作 | 操作界面 | 大(dà)屏幕液晶 |
| 外部通訊 | RS485（标配） | |
| 保護 | 輸入 | 過壓、過流、缺相 |
| 輸出(chū) | 過壓、過溫、過流 | |
| 環境條件和(hé / huò)安全 | 防護等級 | IP20(室内 ) |
| 冷卻方式 | 強制風冷 | |
| 環境溫度 | 0～45℃ | |
| 相對濕度 | 10～90% （非凝結) | |
| 噪音 | ＜65dB | |
| 體積 | 體積(W*D*H) | 約1200*1000*2200 mm（内置5套100A模塊） |
| 重量 | / | 約2000kg |
| 備注：可選諧波輸出(chū)功能：0～50次諧波，總帶寬100kHz； | ||
四外部數據采集系統
外部數據采集系統具備電壓采集與溫度采集功能，主要(yào / yāo)爲(wéi / wèi)電池或電容模組采集數據提供端口。
電壓、溫度采集系統包含36路以(yǐ)上(shàng)采集通道(dào)，通過CAN通訊爲(wéi / wèi)電池或電容模組采集數據提供端口。電壓、溫度采集系統将采集的(de)動力電池電壓、溫度數據通過CAN通訊傳給控制系統。
| 數據采集通道(dào)數 | 電壓采集範圍 | 電壓采集精度 | 溫度采集精度 | 數據采集速率 | 分辨率 | 溫度範圍 |
| ≥36 | 0~5V | ≤±0.1%滿量程 | ≤±1℃ | <100ms | 15Bit | -40°C 至 +150°C |
五上(shàng)位機控制軟件
1、上(shàng)位機軟件功能
● 控制變量：電流，電壓，功率，電阻，斜坡功能，脈沖電流
● 截至參數：時(shí)間，電壓，電流，安時(shí)，瓦時(shí)，斜率，溫度可選
● 功能：充電，放電，暫停，循環，源端，載端
● 測量參數：電壓，電流，時(shí)間，安時(shí)，瓦時(shí)，功能，步數，循環次數，溫度可選
● 被測數據顯示：試驗過程中通過終端顯示數據
● 軟件可以(yǐ)自定義标題、測試命令、測試任務等
● 軟件爲(wéi / wèi)多用戶、多任務處理系統，具備權限設置功能
● 測試數據可以(yǐ)轉換爲(wéi / wèi)圖标或曲線方式便于(yú)分析、記錄
● 測試數據文件可以(yǐ)通過網絡調用管理，滿足遠程管理要(yào / yāo)求
● 通訊功能：具備CAN通信接口，可以(yǐ)與電池BMS進行通信
圖3 電池模拟器系統上(shàng)位機軟件界面
