一、 概述
1.1 动力电池测试系统概述
动力电池测试系统是由AC-DC、DC-DC电能转换,回路及数据采集与处理的实时计算机控制系统构成的网络架构。 各DC-DC模块下位机硬件(测试回路与数据采集)通过网络适配器与上位计算机相连;各组硬件之间可以通过局域网或因特网连接;各DC-DC模块设备可以共用统一的上位机操作系统,实现标准的动力电池产线批量测试。DC母线共用式电池包充放电测试系统,既提高了测试效率,还降低了产品的使用成本。
序号 |
设备名称 |
型号 |
数量(套) |
技术参数与说明 |
1 |
动力电池测试系统 |
WLD-300-550 |
1 |
高压直流母线电压:550Vdc; 双向DCDC额定电流:300Adc; 双向DCDC超载电流:375Adc; |
2 |
上位机管理系统 |
WLD-Solution |
1 |
动力电池测试管理软件/PC硬件 |
1.3软件系统结构
上位机软件由十几个软件模块组成,全部集成在一套上位机操作管理软件中。下位机DPS位于设备内部,将上位机指令下发给测试设备实现各种操作,同时将测试数据回传给上位机数据库。上位机软件Server与client高度一体化集成,保证测试系统长期稳定运行。同时上位机软件具有细分化的操作和功能权限,适用于不同使用者的需要。Server以TCP/IP方式与下位机通讯。
下位机DPS实现实时监控DCDC和电池包,上位机实现人机交互、指令上传下行、本地数据库、状态识别与判断等功能;云服务器用于实现充放电管理决策以及电池自动测试工艺流程建模、远程监控等
1.4 系统的可扩展性
考虑到用户对动力电池测试的未来扩展要求,本方案提供的系统对于测试系统的扩展(除了额定电流/电压/功率)都具有较好的灵活性,便于用户将来可能的系统扩充和调整。
例如:数采系统具有可扩展的特点;
上位机软件管理系统具备管理多台测试设备的预留接口;
1.5动力电池测试标准
1.5.1
国际标准
国际标准化组织标准(ISO)
国际电工委员会标准(IEC)
美国汽车工程师学会标准(SAE)
日本电动车辆学会标准(JEVA)
欧洲标准化技术委员会(CEN)
1.5.2
国际标准协会
USABC(美国先进电池联合会)
FreedomCar(自愿合作的汽车研究计划2002~长期计划)
PNGV(新一代汽车合作伙伴计划19942004)
1.5.3
满足2015年4月颁布的新国标
QC/T 741-2014车用超级电容器
GB/T 31467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分:高功率应用测试规程
GB/T 31467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程
GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求及测试方法
二、技术参数介绍
2.1 电气回路图
序号 |
类目 |
详细类目 |
参数 |
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1 |
DC电压 |
高压侧DC电压(V) |
100-800VDC (可设置) |
|
|
|
低压侧DC电压(V) |
80VDC-输入侧直流电压 (可设置) |
|
2 |
DC电流 |
高压端DC电流(A) |
(0-350)A (可超载375A≥60s) |
|
|
|
低压端DC电流(A) |
(0-350)A (可超载375A≥60s) |
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3 |
额定功率 |
输出功率(输出电压350V) |
额定60KW持续,最大80KW不持续 |
|
4 |
转换效率 |
输入500V,输出300V |
≥95%(在测试条件下取得) |
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5 |
**变比 |
高压电压:低压电压 |
10:1 |
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6 |
通道电压稳定精度 |
动态 |
2% (≤满量程的±0.1%FSR(0~40)℃) |
|
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|
静态 |
1%(≤满量程的±0.1%FSR(0~40)℃) |
|
7 |
通道电流稳定精度 |
动态 |
5%(≤满量程的±0.1%FSR(0~40)℃) |
|
|
|
静态 |
1%(≤满量程的±0.1%FSR(0~40)℃) |
|
8 |
工作模式 |
设备具有斜坡充放电、恒压充放电、恒流充放电、恒功率充放电、恒负载放电功能;SOC标定;具有电池内阻测量功能(按照国标配置) |
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9 |
保护 |
过压、欠压、过流、过热 |
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10 |
方向转换 |
双向DCDC接受RS485或CAN指令在线转换充电、放电状态 |
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11 |
通信接口 |
RS485,全隔离 |
Modbus,RTU协议 |
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|
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CAN2.0A/B,全隔离 |
**1M/S |
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12 |
通信功能 |
通过通讯功能能够控制系统的启动、停止、工作模式、电压、电流值等的设定 |
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13 |
数据采集间隔 |
10ms |
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14 |
可持续的数据采集间隔 |
999HRS:59M:59.99S |
||
15 |
程序步数 |
≤9999 |
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16 |
程序步数设置时间 |
999HRS:59M:59.99S |
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17 |
程序循环次数 |
≤99999 |
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18 |
动态响应能力(电池负载,电流无超调,可接受电压为限制条件) |
0到充电或放电(100%满量程设定):≤20ms 充电到放电(100%满量程设定):≤40ms 放电到充电(100%满量程设定):≤40ms |
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19 |
安时数 |
* 9999.9 |
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20 |
瓦时数 |
* 99999 |
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21 |
能量回收 |
能量在DC母线均衡循环使用,避免电网污染及逆变损耗 |
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22 |
外部CAN通讯 |
外部CAN变量参与系统工作控制,含CAN卡及标配CAN通讯线1根,接受.dbc文件导入,接受客户手动添加CAN变量,所有接收CAN变量可以作为限定条件并存储到上位机软件中,上位机软件系统变量可以传送给客户端; |
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23 |
绝缘电阻 |
输入—机壳≥200MΩ/500VDC |
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24 |
抗电强度 |
输入—机壳≤20mA 1.5kVDC/1min |
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25 |
接地导通电阻 |
外壳与安全接地线之间≤0.1Ω/10A |
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26 |
尺寸 |
WLD-DC200A:390*360*270(mm)(长*宽*高) |
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WLD-DC350A:390*540*270(mm)(长*宽*高) |
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27 |
重量 |
WLD-DC200A:30KG |
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WLD-DC350A:50KG |
三、软件系统功能介绍
图2:带防反接功能电池包测试系统图