发布时间 : 星期五 文章动力电池自动化测试系统总体方案（修改）更新完毕开始阅读
现数据对接与控制 冷却方式 强制风冷 循环次数 可编程步骤 最短步长 可编程参数 控制程序 循环嵌套 在线修改程序 编程特点 恒流充放电 恒压充电 恒功率充放电 工作模式 恒阻充放电 电流脉冲充放电 斜坡充放电 搁 置 项目列表 数据展现方式 明细列表 时间截止 有项目名称及测试结果 有记录序号、累计时间、电压、电流、能量、功率、单体温度、单体电压，及各类系统设备数据 截止条件: 电压、电流、时间、容量、功率、能量、单体电压、单体温度及扩展变换的衍生数值等。 9999 9999 10ms 包括电流、电压、功率、负载阻抗、持续时间 最大支持5层 在程序运行的过程中可对正在运行的程序进行修改 每工步可以有一个或者多个出口，具备“goto”功能 数据导出方式 曲线种类 数据可以导出csv等文件格式 X坐标：总时间、序号、电流、电压、容量、功率、能量等 Y坐标：电压、电流、容量、能量、功率、单体电压、单体温度等 电池组工况模拟试验； 电池组循环寿命试验； 电池组容量、能量试验； 电池组充/放电特性试验； 电池组脉冲充/放电特性试验； 电池组荷电保持能力试验； 电池组充放电效率试验； 电池组过充、过放承受能力试验； 单体温度特性试验； 单体电池电压试验； 可根据储能电站工况数据自动转换为测试程序，工况数据可以是功率-时间或电流-时间 380V±15%三相五线制，频率 50Hz±2Hz ＞98% 功能测试范围 工况模拟测试 输入交流电源 电能质量(对电网的影输入侧功率因数 响) 输入侧电流谐波≤3% （THD） 能量回馈90%以上（额采用IGBT-PWM控制技术，放电能量高品质回馈定工况） 电网，对电网无污染 整机效率 设备噪声 >90%（额定工况） ≤75dB 外形尺寸（高×长×宽） ≤2000mm×2000mm×1200mm 重量 ≤4000kg 3.1.2.2 设备技术方案
充放电测试仪由工艺控制单元、主回路单元及测试仪主控单元组成，各组成单元的方案如下。 a）工艺控制单元
由于系统要求上位机脱机后，系统仍能够保持运行，因此工艺控制设备采用高端ARM芯片CorTex-M3作为控制核心。
主要功能包括：
? 通过以太网接收上位机编制的工艺文件和起停控制指令；
? 根据工艺文件，进行化成工艺解析，按步骤控制充放电组件运行。 ? 增加支持上位机离线后，对检测数据的保存功能；
? 开发设计高速记录，能到达最快10ms记录的功能，设计多级缓冲机制； ? 支持告警。 b）主回路单元
主回路单元由升压变压器，输入滤波电路，高频整流单元，斩波单元和输出滤波单元组成。如下图所示
电池组
图2 主回路电气拓扑图
交流输入三相四线380VAC，经过升压变压器将输入电压升高，经过高频整流后，输出直流母线电压，再经过斩波满足输出直流电压的需求。
输入滤波电路由变压器的自身的电感量，输入滤波电容，进线电抗器组成的LCL滤波器，可以有效地减少电流中的高次谐波成分，同时，在低于谐振频率时，LCL滤波器可以看成是两个电感之和的L滤波器，而且比L滤波的电感值小。
高频整流单元采用IGBT进行PWM控制，可实现能量的双向流动。 斩波单元采用IGBT进行PWM控制，实现输出直流电压调节。 输出滤波单元采用LCL滤波器。 c）测试仪主控单元
主控制单元由MCU板、采样/接口板、主/从驱动板组成，控制电路结构如下图所示。
PWMCANMCU 板模拟量采样接口板PWM电压、电流从驱动板ErrIGBTErrPWM主驱动板IGBT
图3 控制电路结构图
MCU板采用以TMS320F2812为控制核心，主要完成PWM整流和斩波控制算法的计算、各种数据采集和处理、PWM信号生成、系统软件保护及通讯等功能。
采样/接口板完成主回路电压、电流信号的采样、滤波处理，并送至MCU板，作为控制反馈量；同时对MCU板输出的PWM信号进行分配、处理，输出至IGBT驱动板，具有PWM信号直通、故障封锁保护等功能。。
主/从驱动板完成高频整流单元和斩波单元功率器件IGBT的驱动，每一个驱动板驱动2个IGBT桥臂，输入为PWM信号，反馈故障信号。 3.1.3 Pack自动测试柜方案
Pack自动测试柜主要包含工控机、五位半高性能数字万用表、NI cDAQ数采板卡和标准电阻模块等。 a）Pack测试工控机
Pack测试工控机主要完成与上位机的通讯、对各个功能模块控制指令的发送、对各模块测试数据的收集、上传等功能。根据上位机的试验工艺指令，通过PCI DI/DO接口卡控制相应继电器的通断来控制对应功能模块的投入/切除，并以通讯的方式下发测试指令给对应的功能模块，使功能模块按照上位机的试验工艺指令进行相应项目的测试，待测试项目完成后，读取测试结果并上传至上位机，供上位机分析、处理、显示和保存等。 b）五位半多功能电表
五位半多功能电表对电池Pack的开路电压进行高精度测量，并以通讯的方式传输到控制系统进行数据的显示及保存。 c）NI数采板卡
NI数采板卡通过外接高精度电流传感器，对试验主通道的电流进行测量。 d）标准电阻模块
标准电阻模块用于BMS的绝缘检测功能的测试。该模块配置多路固定阻值的高精度电阻，各路之间相互独立，根据测试流程，通过继电器对电阻支路进行切换，实现对绝缘检测功能的测试。
标准电阻模块中配置1000k、500k、100k电阻各一个，工作电压大于500V，精度0.5%。 e）结构方案
整体设计采用模块化设计方法，根据产品的需求，配置相应的模块，灵活方便。 3.2 具体功能实现方案 1）信息化配置管理