電池模擬器的控制原理

電池模擬器

電池模擬器是專門為新能源電動(dòng)汽車行業(yè)的電機(jī)控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，整車測(cè)試實(shí)驗(yàn)研發(fā)的，用于取代動(dòng)力電池的設(shè)備?；仞侂娋W(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(dòng)能力，同時(shí)將電機(jī)在制動(dòng)過(guò)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(dòng)的同時(shí)，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(dòng)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(cè)試、充電樁測(cè)試，電動(dòng)汽車電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總成測(cè)試等領(lǐng)域。系統(tǒng)采用AC-DC、DC-DC雙向變換兩級(jí)架構(gòu)，能有效的平穩(wěn)母線電壓在突加突卸負(fù)載時(shí)的波動(dòng)，從而提高整機(jī)輸出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間。AC-DC雙向變換采用四象限SPWM整流技術(shù)，能量雙向流動(dòng)，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(cè)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(jí)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(cè)試5)自帶耗能保護(hù)單元，當(dāng)回饋能量大時(shí)，自動(dòng)投切到耗能模塊，保證了整個(gè)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(duì)電網(wǎng)無(wú)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(guò)功率、過(guò)流短路、過(guò)溫、電網(wǎng)斷電(孤島)、電網(wǎng)過(guò)欠壓、電網(wǎng)過(guò)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(cè)試接續(xù)功能10)配備功能齊全的上位機(jī)軟件，操作簡(jiǎn)單，具有編程測(cè)試、工況模擬、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(dòng)，支持電機(jī)測(cè)試能量反灌

●支持編程測(cè)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(chǎng)合

●電動(dòng)汽車電機(jī)、控制器測(cè)試;電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總承系統(tǒng)測(cè)試

●特種電動(dòng)車輛電機(jī)、控制器測(cè)試

●特種電動(dòng)車輛傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總承系統(tǒng)測(cè)試

●船艦電傳動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試

●電機(jī)系統(tǒng)測(cè)試

●充電機(jī)、充電樁測(cè)試

●儲(chǔ)能系統(tǒng)變流器測(cè)試

●電池組、電池包充放電測(cè)試;電容、超級(jí)電容充放電測(cè)試

●UPS、EPS系統(tǒng)測(cè)試

●直流屏系統(tǒng)測(cè)試

●替代普通直流電源作為測(cè)試電源

●替代真實(shí)電池供電測(cè)試TES系列電池

電池模擬器的控制原理

雙向可回饋直流測(cè)試機(jī)電源的核心電路由PWM雙向整流電路和DC/DC兩部分構(gòu)成，既可以為電機(jī)及控制器在型式、性能、耐久等實(shí)驗(yàn)測(cè)試中提供穩(wěn)定可調(diào)的直流電源動(dòng)力電，又可以將電機(jī)系統(tǒng)超速實(shí)驗(yàn)中的反電動(dòng)勢(shì)的能量回饋電網(wǎng)。

功能介紹

1.雙向直流電源運(yùn)行功能

全功率范圍內(nèi)能量雙向流動(dòng)，滿足以下運(yùn)行曲線。具有恒壓、恒流、恒功率三種運(yùn)行模式，可以設(shè)置輸出電壓、電流、功率的運(yùn)行參數(shù)。

圖2- 產(chǎn)品輸出特性圖

2.緊急停止功能

具有緊急停止功能，在出現(xiàn)類似電機(jī)失控等緊急狀況時(shí)，可通過(guò)按下操作面板上的急停開關(guān)緊急停止電源輸出，避免對(duì)客戶的設(shè)備造成損壞。

3.自診斷和保護(hù)功能

具有輸入(缺相、過(guò)壓、欠壓)、直流母線過(guò)欠壓保護(hù)、輸出過(guò)壓、輸出欠壓，輸出過(guò)流，過(guò)熱，輸出短路保護(hù)、IGBT過(guò)流保護(hù)等豐富的保護(hù)功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，在異常情況下自動(dòng)診斷并快速切斷主電路，避免對(duì)內(nèi)部器件造成損壞。

4.自放電功能

具有輸出端自放電功能，在產(chǎn)品停止輸出后，可在10S內(nèi)將輸出端的電壓降至安全電壓(36V)以下。

5.通訊功能

標(biāo)配以太網(wǎng)通訊功能，可選配CAN、RS485通訊功能。能夠與PC連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、無(wú)人值守以及嵌入測(cè)試系統(tǒng)?？赏ㄟ^(guò)通訊接口實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品啟動(dòng)、停止、設(shè)置運(yùn)行參數(shù)等操作，并可實(shí)時(shí)查詢電源的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)值、報(bào)警信息。

電池模擬器功能在智能設(shè)備測(cè)試中的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的興起，“互聯(lián)網(wǎng)+”概念成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新熱點(diǎn)，滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在這股浪潮下智能硬件、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備行業(yè)以星火燎原之勢(shì)迅速擴(kuò)張，大量的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，在給用戶帶來(lái)新的使用體驗(yàn)的同時(shí)，其產(chǎn)品性能也需要經(jīng)受市場(chǎng)的檢驗(yàn)。IT6400系列雙極性可編程直流電源具備電池模擬功能，適用于電池供電的智能硬件設(shè)備的測(cè)試。

一、 IT6400系列電池模擬器功能

車位檢測(cè)器、地下供水器等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備埋于地下并以電池進(jìn)行供電，在運(yùn)行中需要保證3-5年的連續(xù)供電時(shí)間，這就對(duì)設(shè)備的續(xù)航能力提出了嚴(yán)格的要求。智能手環(huán)、手機(jī)、平板等設(shè)備同樣將待機(jī)時(shí)間作為一項(xiàng)重要指標(biāo)，例如小米手環(huán)2就提出充電一次滿足20天持續(xù)使用的口號(hào)，而其中內(nèi)置的是一個(gè)僅有70mAh的鋰聚合物電池。但在電池供電條件下的待機(jī)測(cè)試中若使用真實(shí)電池作為電源，一方面測(cè)試結(jié)果受到電池產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)的影響，另一方面也增加了測(cè)試的工作量。

IT6400系列可編程直流電源在電池測(cè)試方面具備強(qiáng)大的功能，包括電池充電、電池放電、電池模擬三種模式。用戶可用IT6400系列可編程直流電源替代電池，為智能設(shè)備供電，通過(guò)電池模擬功能來(lái)模擬電池的輸出特性，測(cè)試待測(cè)物的待機(jī)能力，或者測(cè)試充電器的充電能力。用戶最多可編輯20組電池特性數(shù)據(jù)，每組電池特性數(shù)據(jù)可配置20個(gè)步驟，每個(gè)步驟包括電壓、電阻、電池容量三個(gè)參數(shù)。輸出阻抗參數(shù)為0-20 Ω可調(diào)，可模擬各種內(nèi)阻參數(shù)的電池，電壓與電池容量參數(shù)即代表放電時(shí)的實(shí)時(shí)電壓及剩余容量。

電池特性數(shù)據(jù)可以通過(guò)面板按鍵的簡(jiǎn)單操作進(jìn)行參數(shù)編輯，也可以在PC機(jī)上將電池特性參數(shù)編輯為.CSV文件，通過(guò)U盤從電源面板上的USB接口導(dǎo)入。

在電池特性數(shù)據(jù)中，若容量和電壓逐漸上升，即表示IT6400所模擬的電池處于充電狀態(tài)，若容量和電壓逐漸下降，則表示電池處于放電狀態(tài)。如果用戶用IT6400連接用電產(chǎn)品，使用電池模擬功能來(lái)模擬電池供電環(huán)境下的產(chǎn)品功耗，就可以將電池特性參數(shù)編輯為逐步下降的放電參數(shù)。IT6400將根據(jù)表格參數(shù)自動(dòng)擬合出一條平滑的放電曲線，減小用戶編輯參數(shù)的工作量，提高仿真能力。

用戶也可以利用IT6400系列的電池放電功能，對(duì)設(shè)備原配電池進(jìn)行放電測(cè)試，通過(guò)上位機(jī)軟件采集到電池在放電中的電壓、放電容量等參數(shù)，得到放電特性曲線。使用艾德克斯IT5101內(nèi)阻測(cè)試儀測(cè)得電池的內(nèi)阻值， 來(lái)獲取IT6400需要的電池模擬參數(shù)，以支持智能設(shè)備的研發(fā)測(cè)試。內(nèi)阻值是電池的關(guān)鍵參數(shù)之一，內(nèi)阻可調(diào)功能也是IT6400系列可以有效模擬電池特性，而有別于一般電源的特點(diǎn)。

對(duì)于電池放電的截止條件，IT6400系列提供關(guān)斷電壓、關(guān)斷電流、關(guān)斷容量及關(guān)斷時(shí)間四種截止方式，滿足不同的電池管理需要。