電池模擬器Softpanel

產(chǎn)品型號(hào)： A170202

所屬分類(lèi)：電池測(cè)試及自動(dòng)化解決方案

產(chǎn)品時(shí)間：2022-04-22

簡(jiǎn)要描述：為何需要電池模擬器
越來(lái)越多電能轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品，會(huì)搭配電池來(lái)使用，例如汽車(chē)系統(tǒng)內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，OBC，DD轉(zhuǎn)換器，或是儲(chǔ)能系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)換器（PCS），直流母線(xiàn)上的產(chǎn)品...等各 項(xiàng)應(yīng)用，但產(chǎn)品在研究開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，其供應(yīng)商電池可能還未到位，或搭配的電池種類(lèi)不同，充電電特性曲線(xiàn)不同，液流電池，鈉硫蓄電池，鋰鐵電池等，要同時(shí)準(zhǔn)備 不能，電池是非線(xiàn)性特性，其溫度的影響，充電電速度，老化程度，效率等，無(wú)法維持

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電池模擬器Softpanel Model A170202

• 電池模擬器Softpanel

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  電池模擬器Softpanel

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  主要特色：

• 多通道電池模塊狀態(tài)模擬

• 依據(jù)電池芯曲線(xiàn)行為，進(jìn)行電池狀態(tài)模擬

• 可設(shè)定電池組常用參數(shù)與快速自定義輸出初始狀態(tài)

• 電池放電能量回收功能，省電、環(huán)保、低熱能產(chǎn)出，效率85%

• 具備并聯(lián)功能，可依照用戶(hù)更大電流的需求并聯(lián)多到60個(gè)通道

• 操作模式：定電流/定電壓/定功率放電
     - 每通道功率600W, 1.25kW, 2.5kW, 5kW,10kW, 20kW, 30kW, 50kW, 60kW
     - 電壓 20V, 60V, 100V, 200V, 500V模塊
     - 大電流 2600A (并聯(lián))

• 模擬動(dòng)態(tài)電流充放電功能

• 高精準(zhǔn)度電流電壓量測(cè)

• 快速充電與放電間電流切換, 平順不中斷

• 充放電模式轉(zhuǎn)換時(shí)(CC-CV-CP)，電流平順無(wú)突波

• 獨(dú)立信道保護(hù)功能電池模擬器Softpanel Model A170202

• 電池模擬器Softpanel Model A170202

  為何需要電池模擬器

  越來(lái)越多電能轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品，會(huì)搭配電池來(lái)使用，例如汽車(chē)系統(tǒng)內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，OBC，DD轉(zhuǎn)換器，或是儲(chǔ)能系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)換器（PCS），直流母線(xiàn)上的產(chǎn)品...等各 項(xiàng)應(yīng)用，但產(chǎn)品在研究開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，其供應(yīng)商電池可能還未到位，或搭配的電池種類(lèi)不同，充電電特性曲線(xiàn)不同，液流電池，鈉硫蓄電池，鋰鐵電池等，要同時(shí)準(zhǔn)備 不能，電池是非線(xiàn)性特性，其溫度的影響，充電電速度，老化程度，效率等，無(wú)法維持相同特性來(lái)重復(fù)做測(cè)試。

  另外，電池充電需要時(shí)間，要馬上變更輸出電壓，來(lái)測(cè)試電能轉(zhuǎn)換器的上下限值不方便，重要的，大容量電池占體積，使用后老化，更換需要不少成本，加上若電池?fù)p壞，不小心過(guò)充或過(guò)放電會(huì)有火災(zāi)的危險(xiǎn)。所以在實(shí)驗(yàn)室中，不建議設(shè)置大容量電池，應(yīng)該使用電池模擬器進(jìn)行測(cè)試。

  汽車(chē)系統(tǒng)應(yīng)用

  

  
  

  CSS系統(tǒng)架構(gòu) (獨(dú)立型–直流母線(xiàn)) 應(yīng)用

  

  如何選用電池模擬器或直流電源與直流負(fù)載整合方案

  透過(guò)直流電源與直流負(fù)載整合方案也可以成為電池模擬器，但跟雙向電源主要的差別在于轉(zhuǎn)換過(guò)程中是否有延遲，若需要測(cè)試的產(chǎn)品為雙向產(chǎn)品建議直接采用17020，若為單向架構(gòu)可考慮17020或直流電源與直流負(fù)載整合方案。

  	17020	DC Source/DC Load
  Power Rating	>20kW	<20kW
  Voltage Rating	20V, 60V, 100V, 200V, 500V	Source：30V, 40V, 80V, 100V, 300V, 450V, 600V,1000V                Load：150V, 600V, 1200V
  V Ripple Noise (rms)	<1%FS (Base on Voltage range)	8mV~1500mV (Base on Voltage range)
  I Ripple Noise (rms)	<1%FS (Base on Current range)	10 mA~270mA (Base on Current range)
  Interrupt during current transition	W/O Interrupt	Interrupt                during charge / discharge switch
  Battery Simulator Software	Ready by Chroma	Create by user
  Multi-UUT	Max 8 channels / Min 1 Channels	1 Channels
  Dual-Output	2 DC output per-channel	1 DC output per-channel

  常見(jiàn)電池模擬需求

  電池組內(nèi)阻影響電壓曲線(xiàn)

  電池組主要的任務(wù)是提供能量給開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，但電池能量為化學(xué)能需要透過(guò)充電使其恢復(fù)容量，故需要進(jìn)行被充電或放電；當(dāng)充放電電流再加到電池組的瞬間，電池組的電壓會(huì)在短時(shí)間內(nèi)有瞬間變化，主要是因?yàn)殡姵亟M內(nèi)阻所造成的影響。

  

  
  

  電池組電壓與 SOC (State of Charge)相互關(guān)系

  電池組透過(guò)SOC定義電池當(dāng)下容量狀態(tài)，電池容量對(duì)應(yīng)電池組輸出電壓，產(chǎn)品在規(guī)格定義時(shí)需要明確定義輸入直流電壓的工作范圍才能設(shè)計(jì)產(chǎn)品，故產(chǎn)品會(huì)對(duì)應(yīng)的電池組輸出電壓也會(huì)與電池的容量使用狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。

  

  
  

  電池組工作電壓，滿(mǎn)充滿(mǎn)放電壓與保護(hù)電壓

  產(chǎn)品在不同應(yīng)用上會(huì)定義電池組使用的區(qū)間，例如純電動(dòng)車(chē)會(huì)定義電池SOC使用區(qū)間為 0~90%，HEV定義SOC為20~70%；因?yàn)殇囯姵亟M有危險(xiǎn)性，故電池組內(nèi)的電池管理系統(tǒng)會(huì)對(duì)過(guò)電壓(OVP, UVP)進(jìn)行管理，故常見(jiàn)的電池使用區(qū)間管理會(huì)有過(guò)充電壓、過(guò)放電壓、上限操作電壓、下限操作電壓、滿(mǎn)充電壓、滿(mǎn)放電壓，六個(gè)重要電壓點(diǎn)。

  

  
  

  電池模擬器軟件：

  Chroma 提供多信道電池模擬器與雙向直流電源控制儀控面板，使用者可方便的進(jìn)行電池模擬器功能使用。

  

  
  

  電池模擬器參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

• 軟件具備多信道狀態(tài)控制

• 實(shí)時(shí)讀取測(cè)試結(jié)果，包含電壓、電流、功率、SOC%、充放電狀態(tài)與容量

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  常用電池參數(shù)設(shè)定與功能模擬

  軟件具備加載4條電池芯曲線(xiàn)，模擬電池芯在常溫、高溫、低溫時(shí)的狀態(tài)

  

• 曲線(xiàn)加載：斜直線(xiàn)、電壓 vs SOC曲線(xiàn)、電壓 vs 容量曲線(xiàn)

• 電池容量容量與內(nèi)阻實(shí)時(shí)設(shè)定

• 充放電曲線(xiàn)偏移設(shè)定

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  電池模塊常用參數(shù)設(shè)定

• 透過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)定將電池芯參數(shù)變成電池模塊的狀態(tài)

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• 電池電池組配置：設(shè)定電池芯串聯(lián)與并聯(lián)成為電池模塊

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• 電池組內(nèi)阻設(shè)定：總電池內(nèi)阻=電池組阻抗+其他電阻 (PCBA +線(xiàn)材…等)

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• 電池組操作/保護(hù)：SOC 100％~0％設(shè)定、OVP／UVP設(shè)定、工作范圍設(shè)定SOC 80％~20％

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  輸出初始狀態(tài)設(shè)定

  透過(guò)軟件設(shè)定初始輸出狀態(tài)，隨心所欲的模擬所需要的電池狀態(tài)，需要電池為滿(mǎn)充狀態(tài)或是SOC 50%，快速完成，不須像實(shí)際電池組，需等待充放電時(shí)間。

• 初始輸出狀態(tài)：OCV、SOC%、容量

• 效率(%)：軟件計(jì)算結(jié)果為考慮充電效率與放電效率狀態(tài)

• 預(yù)充(Pre-charge)電壓模擬：模擬電池包具備電池組啟動(dòng)時(shí)的電壓爬升狀態(tài)

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  輸出初始狀態(tài)設(shè)定

  實(shí)際產(chǎn)出電池定電流至限電壓(CC-CV)充電狀態(tài)與定電流(CC)放電狀態(tài)

  

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