动力电池组测试平台设计
动力电池PACK装调与检测技术平台的结构与应用
69汽车维护与修理 2022·10下半月1 动力电池PACK装调与检测技术平台的结构动力电池PAC K 装调与检测技术平台如图1所示。
该平台采用实训平台、显示屏、智能教学系统软件三合一的设计模式,由电池管理系统、动力电池组、配电系统、人机交互系统、高压上电模块组成。
1.1 电池管理系统电池管理系统俗称电池管家,主要由控制器和采集线束组成。
采集线束的主要作用是收集各单体电池的温度、电压等信号并输送到控制器中。
控制器的主要作用是对采集线束输入的数据进行处理。
电池管理系统控制单体电池的温度、电流、电压在标准范围内运行,在单体电池出现异常情况时进行干预,有效避免单体电池发生成组损坏。
同时,根据车辆的最优状态,调节单体电池的环境温度来确定单体电池的额定功率,从而间接地提高单体电池的使用寿命。
1.2 动力电池组单体电池主要有镍镉电池、镍氢电池、磷酸铁锂电池等不同类型,通过比较,磷酸铁锂电池具有能量密度高、额定电压高、使用寿命长等优点,因此该平台采用磷酸铁锂电池。
动力电池组由4个单体电池组组成,每个单体电池组有6个单体电池(3.2 V ),共19.2 V ,4个单体电池组总电压为76.8 V 。
1.3 配电系统配电系统由薄膜电容、预充电阻、正极接触器、负极接触器、预充接触器、充电接触器、连接线动力电池PACK 装调与检测技术平台的结构与应用江苏汽车技师学院 冯文茜图1 动力电池PACK 装调与检测技术平台置角度传感器2信号线存在故障。
查阅J338相关电路,测量端子T6e/1与端子T105/55间的电阻,测量值为∞ Ω,说明此段线路断路。
找到故障点并对其进行修复。
4)故障总结。
由于节气门驱动装置角度传感器2信号线断路,导致发动机怠速游车,转速限制在1 500 r/min 且EPC 灯点亮,其控制目的是提示驾驶人尽快对车辆进行检修,同时能够让车辆实现跛行回家,避免在路上抛锚 。
(收稿日期:2022-07-18)束、配电箱等组成。
星云动力锂电池组保护板测试系统BAT-NEHP36K-300
星云动力锂电池组保护板测试系统 BAT-NEHP36K-300简介星云动力锂电池组保护板测试系统 BAT-NEHP36K-300 是一种用于测试锂电池组保护板性能的设备。
该测试系统采用先进的测试技术,可以实时监测电池组的各项指标并进行全面的性能评估,帮助用户提高锂电池组的质量和可靠性。
功能特点1. 高精度测试星云动力锂电池组保护板测试系统 BAT-NEHP36K-300 采用高精度的测试仪器,能够准确测量电池组的电压、电流、温度和容量等参数,确保测试结果的准确性和可靠性。
2. 多项安全保护该测试系统具有多项安全保护功能,可以及时检测到电池组中的异常情况,并进行报警和保护措施。
例如,当电池组电压、温度超过安全范围时,系统会自动切断电池组与外部设备的连接,避免发生危险。
3. 自动化测试BAT-NEHP36K-300 具有自动化测试功能,可以根据用户的设定进行连续、定时或定量的测试,并自动生成测试报告。
这种自动化测试方式可以提高测试效率,节省时间和人力成本。
4. 多种接口该测试系统支持多种通信接口,包括USB、RS232、以太网等,方便与其他设备进行联接,实现数据的传输和管理。
同时,还具备远程控制和监测功能,用户可以通过网络远程监控测试状态和获取测试数据。
5. 易于操作BAT-NEHP36K-300 设计简洁,操作界面友好,具备用户友好的图形界面和操作指导。
即使对于没有专业电池测试经验的用户,也可以轻松上手,快速进行测试操作。
应用领域星云动力锂电池组保护板测试系统 BAT-NEHP36K-300 主要应用于锂电池组的生产、研发和质量控制过程中。
它可以对电池组的保护板进行全面测试和评估,确保电池组达到设计要求,并提供性能数据和分析报告,帮助用户改进产品质量,提高市场竞争力。
技术规格•测试通道数:36•测试电流范围:0~300A•测试电压范围:0~100V•测试温度范围:-10℃~60℃•测试精度:电流 0.1A,电压 0.01V,温度 0.1℃•通信接口:USB、RS232、以太网•输入电源:AC 220V•外形尺寸:400mm × 300mm × 200mm•重量:10kg使用说明注意:在操作之前,请确保已经详细阅读并理解用户手册中的操作规程和安全要求。
电动汽车动力测试平台设计及试验分析
基金项目:湖南省自然科学基金杰出青年项目资助,项目编号:01jzy2102收稿日期)6)作者简介宫唤春()),男,天津人,硕士,研究方向为电动汽车控制技术与试验分析。
电动汽车动力测试平台设计及试验分析宫唤春,徐胜云,徐海磊(北京化工大学北方学院,河北燕郊065201)摘要:根据电动汽车运行的特点,分析了电动汽车动力测试平台的性能要求,构建了基于变频控制交流电力测功机的电动汽车动力测试平台。
在该测试平台上对国内外多台电动汽车驱动电机的动力特性进行了测试,对多组电动汽车用动力锂离子电池组进行了放电测试。
试验结果表明,该试验平台具有较高的测试准确性。
关键词:动力测试;电机;锂离子动力电池组;放电特性中图分类号:U476.3文献标识码:BAna l ysis on electr ic veh icle dyna m ic character istics m ea sure p la tform design and exp er im en tG O NG H uan -chun,XU Sheng -yun ,XU H a i-lei(N o rth C o llege o f B eiji ng Un i v ersit y Che m ical and Technolo gy ,H eb ei Y anjiao 065201Ch in a )Ab stract :Acc ord i ng to t he characteristics of el ectri c ve -h icle op erati on ,t h i s paper analyzes the perf or mance re -qu ire m ents of el ectric veh icle dyna m ic test p l atf or m,struct u res electri c veh icl e dyna m i c test p latf or m based on the co mmun icat i onfr equency electric dyna m o m eter .Through t h i s test p latf or m m ak i ng the dyna m i c character -i st i cs test of do mestic and f orei gn many el ectric cars d ri v -i ng motor and d isc har ge test of several groups of electric veh icles dyna m ic lith i um -ion batteries.The exp erm i en tresu lts sho w that the experm i ent p latf or m has h i gher test accuracy .K ey word s :dyna m ic tes;t motor ;dyna m ic lith i um -i on batteries ;d isc har ge c haracteristi cs引言电动汽车动力性能优化的关键是设计适合的动力驱动系统,即实现动力电池组、电机和电机控制器的优化匹配[1]。
动力电池组测试平台设计
设置 、 准 , 校 同时可 以控 制充放 电设 备按 照编程 指令 输 出电流 , 以满足 不 同 的实验 要 求。 经实 验验
证 , 系统对 电池信 息进行 实 时检测 具有 较高 的精度 , 本 系统 运行 稳定 、 靠。 可 关键 词 : 电池测试 ; 据采 集 ; 数 上位机 监控 ; 电机 控制 充
Ab t a t W ih h d v l p n f ee t c e il n u ty,t e e n q a t y f t e b t r sr c : t t e e eo me t o l cr v h ce i d sr i h d ma d u n i o h a t y t e ice sss apy n r a e h r l .Th e nd o atr e te u p n s a s n r a i g i r le .Th s pa e u s e d ma f b te t s q i me ti lo i c e sn n pa al1 y i p r p t fr r i d o a tr e t l t r ,An mp a ial nto uc s t e d t c uiiin s se a d o wa d a k n fb te t si p af m y ng o d e h t ly i r d e h aa a q st y t m n c o
p sto ma h n mo io n s se . Th d t a q iiin s se o iin c ie n tr g y tm i e aa c u st y tm u e t e M CU wh c i tp d o s h ih s y e
动力电池系统测试平台
动力电池系统测试平台动力电池系统测试平台主要包括动力电池充放电性能测试设备、频域-阻抗特性测试设备、环境模拟设备以及连接装置等。
2.1.1 充放电性能测试设备充放电性能测试设备通过加载特定的测试程序或车用工况,可以获得动力电池的电压、功率、容量、能量、内阻/阻抗、温度以及这些量的衍生和计算表达,从而考察所测试动力电池是否满足电动汽车对动力电池系统的要求。
从1987年美国Arbin公司推出第一台计算机控制的动力电池测试系统以来,动力电池充放电设备从手动分选测试到自动化、数字化测试,各方面都有了飞速发展。
该领域的国外知名公司除美国Arbin外,还有美国MACCOR 公司、日本日置株式会社、德国迪卡龙公司等企业。
我国主要的生产企业有武汉蓝电电子有限公司、深圳新威尔电子有限公司、宁波拜特以及哈尔滨子木科技有限公司等。
根据市场反应,进口设备因为发展较早,设备进行了持续更新和改进,测试精度、测试系统稳定性和售后较国产设备优势明显,而且测试范围和功能较为广泛,但设备价格昂贵。
本书数据全部来源于北京理工大学AESA测试平台,主要使用了Arbin-BT2000动力电池单体和系统测试设备,包括三台单体测试设备和两台系统测试设备。
Arbin-BT2000实物图及工作界面如图2-1和图2-2所示,设备参数和特征见表2-1和表2-2。
另一方面,合适的电池夹具也是保证动力电池性能测试顺利进行的重要因素。
考虑到部分动力电池在充放电过程中会积累过多的副反应产物(尤其是气体),这会引起动力电池的膨胀和鼓包等现象,进而影响到动力电池的电性能和安全。
所以在进行测试前,需要给动力电池安装特定的夹具。
图2-3所示为某方形动力电池的夹具。
此外,由于圆柱形动力电池难以直接与充放电设备连接,也需用特制夹具对其进行固定。
图2-4所示为某圆柱形动力电池的夹具。
图2-1 Arbin-BT2000实物图图2-2 Arbin-BT2000工作界面表2-1 Arbin-BT2000动力电池单体测试设备的参数和特征表2-2 Arbin-BT2000动力电池系统测试设备的参数和特征图2-3 某方形动力电池的夹具图2-4 某圆柱形动力电池的夹具2.1.2 频域-阻抗特性测试设备频域-阻抗特性测试设备用于测量动力电池在一定频率范围内、不同频率下的交流阻抗,即电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)。
新能源汽车混合动力系统测试平台设计与分析说明书
Construction and Analysis on the Hybrid System Test Bench of NewEnergy BusKun ZHOU 2, Qiu-Lin SUN 2, You-Ming TANG *,1,2, Gui-Bin SUN 1, Shui-TingZHOU 1, Yi ZHANG 1 and Yuan-Wei ZHANG 1,21Fujian Institute of New Energy Vehicles and Safety Technology, Xiamen University of Technology,Xiamen, Fujian, 361024, P .R. China2Fujian Fugong Power Technology Co, Ltd, Xiamen, Fujian, 361024, P .R. ChinaKeywords: ISG system, Hybrid system, Test bench, New energy bus.Abstract. There is high market demand for new energy vehicles. And the driving system of new energy bus gets improved day by day. Within the performance studies on core components such as electric machinery, controller, battery and gearbox and within the vehicle system performance matching and conformity, it is an important part to accurately and quickly construct a test bench of the new energy bus hybrid system. To achieve ideal results of the bench test, the paper probes into the test objects, the test items, the site layout and technology assessment and others, and has taken every relevant factors into consideration.BackgroundSince 21st century the hybrid system has made continuous extension and its techniques including oil gas, gas-electric and gas-electric and others have been brought gradually into market. The paper mainly discusses the new energy bus hybrid system which is divided into BSG system and ISG system as different positions of the generators.BSG hybrid system means linking generator and engine through the integration of the belt drive and mechanism in the front end of the engine, which replaces the former generator and achieves integration of hybrid system. ISG system driver modes mainly includes following four kinds: pure electric-operation mode, electric-operation in series mode, hybrid drive in parallel mode, and pure engine-driven mode [1]. The brake system modes mainly are double-motors braked mode and single-motor braked mode.Nowadays the mixed coaxial direct drive occupies main hybrid system market. ISG system has solved the problems that the belt grinds early and that the crankshaft bearings of engine have eccentric wear, meantime it owns high saving rate of fuel consumption and good stability. Compared with BSG system, ISG system has following advantages: various working modes, high stability, high reliability, high integration, efficient brake recovery, low-energy driver and convenient maintenance [2].The paper studies ISG system and BSG system to build hybrid system bench and discussesbuilding plans.Figure 1. BSG Sketch3rd Annual International Conference on Mechanics and Mechanical Engineering (MME 2016)Figure 2. ISG SketchPreparations for Building BenchesBuilding hybrid system benches are time-consuming and energy-consuming projects, which include previous preparation, project development, project acceptance. In the early stage of hybrid system bench construction, we should collect data and consider equipment utilization ratios, equipment price, importance, work confidentiality and overall plan. Besides, we should ascertain the test bench target and its relevant information and various parameters. Manufacturers generally aim at driving systems under multiple spectrum to build hybrid products. Therefore, we need to synthetically consider kinds of parameters of spectrum and take the maximum speed, torque and power as reference. When choosing dynamometer, its spectrum parameters needs to be enveloped [3] Principles of Bench Construction SelectionAs for manufacturers without developing engines, they mainly study the integration effects among engine and motor, controller, transmission. When selecting equipment, we should consider parameters like testing precision and response time which will directly affect the data or frequency collection.Dynamometer SelectionThe power and speed of dynamometer can be determined by combing the motor and engine spectrum in the early stage of project. When selecting dynamometer, we try to envelope all tested products into dynamometer curve [4].1) According to the characteristics of motor peak, the maximum output power changes as speed differs before rated speed, but peak torque basically remains invariant. The maximum output power remains same with the change of speed after rated speed, but peak torque gradually decreases.2) Formula of Power Torque Speed.P=T*N/9550Among them:P--- Power;T--- Torque;N--- SpeedTherefore the following two points need evaluating to judge whether the tested product is within dynamometer curve or not. 1) To analyze whether torque is lower than the peak torque before rated speed. 2) To analyze whether peak torque power of the tested product is lower than peak power at maximum speed.When selecting torque flange we should pay attention to the following three points. 1) The speed of torque flange and the choice of torque; 2) The precision choice; 3) The linking methods. Dynamometer Frequency Converter SelectionBefore selecting dynamometer frequency converters we firstly need to consider the ways to use electricity of bench. In general there are two modes showed in table 1.Table 1. Electric Way of BenchWhen choosing dynamometer converters we should think the electricity modes whose maximum input voltage and maximum input current depend on maximum voltage and maximum current, and whose response time depends on the response time of tested motor controller.Direct-Current and Stable-Voltage Power Supply SelectionDirect-current and stable-voltage power supply is also called battery simulator selection which is taken into consideration together with the ways to use electricity of bench. Both single-channel direct-current and stable-voltage power supply and double-channels one are the energy-feedback type. When choosing direct-current and stable-voltage power supply we must consider the impact on grid from energy-feedback. According to the national standard GB/T 14549-93, there are two key requirements about implanting harmonic into grid.1) The power factor of direct-current and stable-voltage power supply is less than 0.99.2) The current distortion is less than 5%.If the above two requirements fail to meet, the grid frequency can be affected when the system gives back energy to the grid, which makes the grid unstable even shows a sudden power outage. Regulating System SelectionThe main regulating equipments of bench system are engine fuel, engine cooling water, engine oil, transmission oil and motor cooling water temperature control systems, all of which are controlled by temperature. Besides, although the car engine and gearbox have cooling device, the changes of temperature will directly affect the test results. And it is suggested to adapt separate regulation system.Test ItemsHybrid system platform construction can test engine and gearbox, however the main purpose of construction is to study the integration effects of driving system and the working efficiency and running state of every components under different running modes. Therefore, the main basis of test standards is GB/T18488, and simulation road bases on related standards of pure electric or hybrid [5]. To see table 2.Table 2.Test Items and Test StandardsLaboratory Arrangements and General RequestsHybrid system laboratory arrangements should take the electricity utilization, water usage, air conditioning, ventilation, fire protection, transportation, vibration reduction, noise reduction and exhaust and other factors into consideration [6].1) Vibration reduction: Hybrid system tests makes high speed and vibration. Running engine also makes bigger vibration. In general dynamometer is fixed into large iron floor with T-slot, and damping spring is used to decrease vibration under the iron floor. The pits fits the land building.2) Noise reduction: That dynamometer runs at high speed will produce noise. We need to use some sound insulation and noise reduction measures about walls, doors and windows.3) Electricity Usage: Dynamometer inverter and battery simulator are high-power electricalappliances, therefore we need to offer high power electricity to the power point.Given power dynamometer is W1, and maximum power for all tested prototype is W2, according to the following two modes, the choices of dynamometer power consumption and breakers are shown in table 3.4) Water Usage: Dynamometer are usually air cooling as well as water cooling. Many systems are water cooling, so the laboratory needs to circulate cooling water for the use of motor cooling system. At the same time, we also need to consider water temperature and flow requirements of the main equipment. In general, every test temperature is shown in the following table, and the equipment flow is related to its peak power.Table 3.Power Consumption of Dynamometer and Breaker SelectionTable 4. Cooling water requirements of Main EquipmentIn addition, we should take arrangements of the fuel supply system, the engine’s intake air conditioning, the engine exhaust system and the whole room ventilation or air conditioning system into consideration. It is also highly required to solve vibration and noise.Hybrid Bench Basic Function Requirements InstructionsBuilt hybrid bench has the following basic functions:1) It can adjust to the working mode of manual transmissions and automatic transmission (AMT, AT, CVT, DCT and general hybrid transmission).2) The platform system has the inertia simulation of the whole vehicle, the simulation of the road resistance, the simulation of the mechanical braking force and the simulation of the automatic driving functions.3) Bench system can adjust to recycling energy of hybrid energy braking systems and studying power allocation strategies. The brake system should fit two kinds structure forms in series or in parallel from the moto feedback energy r brake and mechanical brake.4) The system can simulate the using electricity order of the whole vehicle, including the use of low-voltage power system and the use of high voltage system.5) The protection of bench system should suit parking ways of hybrid power train and working ways of pure electric mode and other hybrid systems, which can set protection strategies of current and voltage by usingcurrent and voltage measurement parameters.6) In the dynamic model it can achieve “time – speed” closed-loop control; it also can control the speed of opening loops (users set accelerator pedals, the opening of brakes and the time of shifting gears before tests) to reappear torque and speed of the tested vehicle in test bench.7) The dynamic parameters of working condition can be input easily by users, for example, users can set different rolling resistance coefficient, relative wind speed, slope and bend coefficient that reflect road conditions; and users can set entire vehicle quality, radius of the tire, windward area, and unexisted inertia parameters that reflect the status of the vehicle condition; and users can set operating conditions such as vehicle starting, accelerating, uniform, sliding, decelerating, braking, the start point and end point of parking.8) There is common vehicle driving cycles in the system. If the operating mode cycle, defined by users, can create and lead in controlling systems by simple files like Excel, the system can run according to the defined control system of powertrain test bench.9) Bench can timely measure and store the operation data of the powertrain system including rotational speed, torque, fuel consumption, voltage, current and the pedal position, block information and some command data of the platform and others, which can be obtained by CAN protocol at the same time.ConclusionsTo build the hybrid system of passenger cars, we are supposed to understand the information of the test object, test content and support conditions etc. In this paper, we mainly discuss the preparation of the hybrid system, the main equipment selection criteria, the use of electricity and other aspects of the discussion rather than the battery test because of its high requirements to exam construction and fire protection. At the same time, EMC test, due to the high construction cost and low utilization rate, is suggested to outsource test, which is not explored in this paper either. AcknowledgementsThis study was financially supported by the Research and Development Project of State High Technology of China (‘863 Project’, 2012AA111105) and the Fujian Science & Technology Project of China (2016H2003).References[1] Ye Xianjun et al. Han Zhao, Bingli Zhang and Xizhen Wang. The Parameters Design and Experimental Study for the Powertrain of BSG Hybrid Electric Car[C], Automobile Technology ,2008.[2] Wu Qitang, Powertrain System of New Energy Vehicle at Home and Abroad [J], Beijing: State Administration of Machinery Industry, 2009.[3] Yang Yajuan, Han Zhao and Maofei Zhu, A Study on the Control Strategy for Maximum Energy Recovery by Regenerative Braking in Electric Vehicles [J], Automotive Engineering, 2013.[4] Gao Meng, Ziming Liu, Research on Driving Resistance Simulation System by using Automobile Chassis Dynamometer[J], Vehicle & Power Technology,2012.[5] Liang Jingjing, and Jiang Zhishen, Analysis on Chinese and European New Energy Vehicle Market Entry Certification System [J], automotive technology research center of China, 2013. [6] Sun Xiaoxin, Brief Analysis on Disciplines Structure of State Key Lab [J], scientific research regulation, 2008.。
电动汽车动力测试平台设计及试验分析
电动汽车动力测试平台设计及试验分析首先,该平台需要具备一个可调节的电机,用于模拟电动汽车的动力系统。
电机的输出可以根据需要进行调节,以模拟不同驾驶条件下的动力需求。
其次,该平台需要配备一个电池组,用于为电动汽车提供电力。
电池组的容量和性能应当与实际电动汽车的电池相匹配,以确保测试结果的准确性。
此外,该平台还需要一个电动汽车模型,用于模拟电动汽车的行驶过程。
该模型应包括车身、车轮等组成部分,并能够与电机和电池组进行连接。
在进行测试时,可以通过控制电动汽车模型的加速和制动来模拟各种行驶情况,例如起步、加速、匀速行驶和减速等。
同时,可以监测电动汽车模型的动力输出和能量消耗,以评估电动汽车的动力性能和能效。
另外,为了更准确地评估电动汽车的动力性能,测试平台还需要配备必要的传感器和测试仪器。
例如,可以安装在电动汽车模型上的转速传感器,用于测量电机的转速。
还可以使用电流传感器和电压传感器,以监测电池组的工作状态和能耗。
另外,可以使用数据采集系统来记录和分析测试数据,以便进行进一步的研究和评估。
在试验分析方面,可以通过收集和分析测试数据来评估电动汽车的动力性能和能效。
例如,可以通过电机转速和电机输出扭矩来评估电动汽车的加速性能。
可以通过测量电池组的电流和电压以及车辆的行驶距离来评估电动汽车的能效。
此外,还可以进行不同测试条件下的比较试验。
例如,可以比较不同电池组的性能,评估它们的充电速度、能量密度和续航里程等指标。
也可以比较不同电机的性能,评估它们的效率和扭矩输出等指标。
通过这些试验分析,可以为电动汽车的设计和研发提供有力的参考依据。
综上所述,电动汽车动力测试平台的设计及试验分析对于评估电动汽车的动力性能和能效具有重要意义。
通过适当的模拟和分析,可以为电动汽车的设计和改进提供有益的信息和指导。
燃料电池汽车动力系统测试平台的设计与验证
2019年第1期【摘要】为实现燃料电池汽车(FCV )动力系统及其关键部件的开发和产品化综合测试,设计了FCV 动力系统的分布式多任务动态测试平台,实现车辆运行环境、道路振动适应性和动态道路阻力的模拟,基于功能特性和冗余需求设计了测试系统的体系结构和功能,采用XiL 技术设计验证过程和测试用例。
通过对测试结果的分析,论证了测试平台的有效性和先进性,并验证了FCV 动力总成领域大型多层测试平台的设计方法。
主题词:燃料电池汽车动力系统多任务测试平台主控系统中图分类号:U467.3文献标识码:A DOI:10.19620/ki.1000-3703.20180853Design and Verification of Fuel Cell Vehicle Power System Test PlatformChai Hua,Zhang Tong,Chen Juexiao,Gao Haiyu(Tongji University,Shanghai 201804)【Abstract 】For the development and productization comprehensive test of FCV power system and its key components,a distributed multi-task dynamic test platform for FCV power system was designed,which could simulate vehicle operating environment,road vibration adaptability and dynamic road resistance.Architecture and function of the test system based on the functional characteristics and redundancy requirements were designed.The verification process and test cases weredesigned using XiL technology.Through analysis of the test results,the effectiveness and advancement of the test platform were demonstrated,and the design method of the large multi-layer test platform in the FCV powertrain was verified.Key words:Fuel cell vehicle,Power system,Multitask,Test platform,Main control system柴华章桐陈觉晓高海宇(同济大学,上海201804)燃料电池汽车动力系统测试平台的设计与验证汽车技术·Automobile Technology1前言新能源汽车已成为汽车工业未来的发展方向,氢燃料电池汽车具有高效率和零排放的特点,因而具有广阔的应用前景[1-3]。
电动汽车动力锂电池性能测试实验平台设计
映电动汽车动力电池组性能, 二者关系如图 2 所 示。 本文主要针对低压电池进行性能检测, 对上 述交流、 直接转化及变化环节不做讨论。
池—电机系统, 采用磁滞制动器模拟实车负载。 提出了电动汽车动力锂电池性能检测实验台结构。
在对平台各组成构件设计的基础上, 研制了该实验台, 并通过测试验证了该实验平台可以对锂电池
(组) 性能进行测量与表征, 为研究实车动力锂电池性能测量装置提供了参考。
关键词 电动汽车; 锂电池; 性能测试; 实验平台
件的整体组成如图 3 所示, 包括充电部分和放电 部分。 充电变压器、 控制器及锂电池 (组) 构成 充电系统。 锂电池 (组)、 减速电机及控制模块、 磁滞制动器及其控制模块、 放电检测显示控制模 块构成放电系统。
充电时, 市电经变压器、 充电控制器给锂电 池 (组 ) 充 电 , 锂 电 池 (组 ) 额 定 电 压 为 12V, 充电控制器可以对充电电压进行微调, 可以设定 不同的充电 C 率, 并显示充电电流及充电容量。
目前, 针对电池性能的检测主要集中在装车 前电池检测和电池检测设备生产阶段, 如珠海九 源电力电子科技有限公司, 广州广电计量检测股 份有限公司, 中国北方车辆研究所等均提供动力 电池的专用检测仪设备, 但此类检测设备成本以 及单次检测费用高, 不适用于动力电池日常检测 环节。 因此, 针对动力电池性能日常随车检测的 需求, 本文提出一种电动汽车动力电池性能检测 实验平台, 以期对动力电池性能随车检测装置的 设计与研究提供参考。 2 方案
动力电池自动化测试系统总体方案
动力电池自动化测试系统总体方案
摘要:随着汽车新能源开发的加快,动力电池正成为汽车新能源发展的重要组成部分,对动力电池的安全可靠性进行全面测试,有助于保障汽车新能源的发展和实现,提升汽车新能源的可信度和品牌形象。
本文针对动力电池各个种类的不同测试要求,提出了一种自动化测试系统的总体方案,采用PLC+HMI+伺服电机等组件构成自动化测试系统硬件框架,实现测试现场的实时控制与显示;在上位机上编写相应的软件,实现测试数据的报表及存储,实现对于测试过程的实时管理。
此外,为了提升测试系统的灵活性和可靠性,本文还介绍了基于智能操作的智能电池自动化测试系统的设计方案,实现系统的自动化控制和参数调节。
关键词:动力电池;自动化测试;PLC;HMI;智能操作
1、绪论
随着新能源技术的发展,动力电池的使用越来越广泛。
动力电池已经可以有效地满足提高汽车新能源能效和减少汽车污染,因此,对动力电池的安全可靠性进行全面测试,有助于保障汽车新能源的发展和实现,提升汽车新能源的可信度和品牌形象。
双电机驱动电动车动力系统试验平台设计
双电机驱动电动车动力系统试验平台设计发表时间:2018-06-01T10:50:21.227Z 来源:《基层建设》2018年第9期作者:林剑锋[导读] 摘要:电机驱动系统试验平台对加快电机驱动系统的开发进度、提高开发水平具有重要的价值。
深圳市红狐狸智能科技有限公司广东深圳 518100摘要:电机驱动系统试验平台对加快电机驱动系统的开发进度、提高开发水平具有重要的价值。
本文详细分析了电机驱动系统试验平台的设计。
关键词:电动车;电机驱动系统;实验平台电机驱动系统试验平台,必须要实现对汽车行驶道路工况的模拟。
根据此设计思路,要求在平台硬件设计中,功率、转矩的测量装置除满足静态特性的测试外,还必须满足动态特性测试的要求,测控软件的开发必须考虑测功机转动惯量等动态特性因素的影响。
一、试验平台总体设计双电机系统试验平台主要包括电源系统、主控制系统、动力加载系统和被测动力传动系统。
电源系统既可以供应整个台架的电力需求,又可以通过泄放电阻消耗多余的电能,保护被测电机控制器不受损坏。
主控制系统主要由上位机和实时控制器构成,用于向电力测功机及被测电机发出控制指令,采集并处理各部件状态信息。
动力加载系统主要由交流异步电机及变频器构成,可实现主动加载和被动加载。
被测动力传动系统主要由被测电机及双输入单输出齿轮箱构成,通过被测电机转矩控制,可实现单电机驱动及双电机联合驱动模式。
二、测控系统设计1、硬件设计。
控制系统硬件设计包括工控机、数据采集设备、信号调理设备、传感器、物理信号、电信号。
传感器将电机温度、泵油压力等原始物理信号转换为电信号。
部分电信号经信号调理设备进行滤波、放大、隔离等处理后送达数据采集设备,不需调理的电信号可直接传输到数据采集设备。
数据采集设备采用PCI.6221型数据采集卡和双端口高速控制器局域网络接口卡,将模拟的电信号转换为计算机可识别的二进制数据,通过外部设备互连总线传送给工控机进行处理,也可将工控机编写的数字信号转换为模拟信号输出。
星云动力锂电池组保护板测试系统BAT-NEHP36K-300
星云动力锂电池组保护板测试系统BAT-NEHP36K-300星云动力锂电池组保护板测试系统BAT-NEHP36K-300是一种用于测试锂电池组保护板的设备。
它的主要功能是对锂电池组保护板进行各种电气性能测试,以确保其正常工作。
该测试系统的主要组成部分包括以下几个方面:1. 控制系统:该系统由一台主控计算机和相应的控制软件组成。
主控计算机用于控制整个测试过程,并通过控制软件对测试结果进行分析和记录。
2. 电源系统:该系统为锂电池组保护板提供所需的电源。
它通常由直流电源和交流电源组成,可以提供各种电压和电流。
3. 信号发生器:该设备用于产生各种测试信号,如电压、电流和频率等。
这些信号用于模拟锂电池组在不同工作条件下的电气特性。
4. 测试夹具:该夹具用于固定锂电池组保护板,并将其与测试系统的其他部分连接起来。
它通常包括电源接口、信号接口和数据接口等。
5. 测试仪器:该仪器用于测量和记录锂电池组保护板的各种电气参数,如电压、电流、温度和时间等。
常用的测试仪器包括示波器、电压表、电流表和温度计等。
在进行测试时,首先将锂电池组保护板安装在测试夹具上,并将其与测试系统的其他部分连接起来。
然后,通过控制软件设置测试参数,并开始进行测试。
测试过程中,测试系统会发送各种测试信号到锂电池组保护板,并测量和记录其响应。
最后,通过分析测试结果,可以评估锂电池组保护板的性能是否符合要求。
总的来说,星云动力锂电池组保护板测试系统BAT-NEHP36K-300是一种用于测试锂电池组保护板的专用设备,它能够对锂电池组保护板进行全面的电气性能测试,以确保其正常工作。
电动汽车的驱动系统测试平台设计
电动汽车的驱动系统测试平台设计随着环保意识的增强和对能源消耗的担忧,电动汽车作为一种清洁能源交通工具,正逐渐受到人们的关注和青睐。
然而,电动汽车的驱动系统的可靠性和性能仍然是一个重要的研究方向。
为了确保电动汽车的安全和性能,设计一个高效的驱动系统测试平台是至关重要的。
电动汽车的驱动系统主要包括电机、电池和电控系统。
电机作为电动汽车的动力源,直接影响着电动汽车的性能和效率。
电池作为电动汽车的能量储存装置,决定着电动汽车的续航里程和功率输出。
而电控系统则负责对电机和电池进行控制和管理,保证整个驱动系统的运行稳定和安全。
为了设计一个全面有效的驱动系统测试平台,首先需要考虑测试平台的可扩展性和灵活性。
驱动系统的不同部分在不同的测试场景下需要进行不同的测试,因此测试平台应该具备可配置的测试环境,能够满足不同测试需求。
同时,测试平台应该具备高度的自动化程度,能够实现自动化测试和数据采集,提高测试效率和准确性。
其次,测试平台的硬件和软件设计也是至关重要的。
硬件方面,测试平台需要具备高精度的测量设备,能够对电机和电池的各项性能进行精确测量。
同时,测试平台还需要具备高功率的负载装置,能够模拟真实的工作负载,对驱动系统进行全面的负荷测试。
软件方面,测试平台需要具备强大的数据分析和处理能力,能够对测试数据进行准确的分析和评估,为驱动系统的优化提供有力支持。
此外,测试平台的安全性和可靠性也是需要重视的。
驱动系统测试过程中会产生大量的电能和热能,如果不加以合理的控制和管理,可能会对测试设备和人员的安全造成威胁。
因此,测试平台需要具备有效的安全措施,如过载保护、温度监测和紧急停机等,确保测试过程的安全可靠。
综上所述,设计一个高效的驱动系统测试平台对于电动汽车的研究和发展至关重要。
这个测试平台应该具备可扩展性和灵活性,具备高精度的测量设备和高功率的负载装置,具备强大的数据分析和处理能力,同时也要注重测试平台的安全性和可靠性。
动力电池组测试平台设计
动力电池组测试平台设计1 前言作为电动汽车的能量存储部件,电池的功率密度、储电能力、安全性等不仅决定着电动车的行驶里程和行驶速度,更关系到电动车的使用寿命及市场前景。
目前,电池在实际使用中普遍存在的问题是电荷量不足,一次充电行驶里程难以满足实用要求。
另外,用可测得的电池参数对电池荷电状态( SOC,S tate- O f- Charge)作出准确、可靠的估计,也一直是电动汽车和电池研究人员关注并投入大量精力的研究课题。
因此有必要建立动力电池测试平台测试平台,利用该平台对电池相关参数进行全面、精确的测量,实现电池性能试验,工况模拟和算法研究,确定最合理的充放电充放电方式及更为精确的SOC 估算方法,从而合理的分配和使用电池有限的能量,尽可能延长电池的使用寿命,进一步降低电动汽车的整车成本。
与以往的电池测试系统相比,该测试平台可全面监测电池相关参数,并加入充放电能量的计量,可从能量的角度对电池的性能进行描述,从能量状态( SOE,Sta te- O f- Energy)的角度对电池的使用效率进行分析。
系统硬件电路具有电池过电压、欠电压保护及均衡功能,可对单体电池进行监视和保护,减小电池间的不一致性。
在充放电设备与上位机之间建立通信,控制充电机按照编程指令改变控制策略和输出电流,检验充放电电流大小、方式和环境条件对电池的电荷量及使用寿命的影响。
2 测试平台结构测试平台的结构,以单片机为核心的电池数据采集系统数据采集系统直接对电池组电池组的单体电压、总电压、温度、电流、充放电容量、充放电能量等信息进行精确测量,并通过RS232总线将数据发送到上位机。
由微型计算机构成的上位机监控系统,实时显示并记录接收到的测试数据,对数据进行分析,监控测试系统工作状态。
另外可根据具体的实验要求,控制充放电设备按照编程指令输出电流,模拟电池在某些特定条件下的使用情况。
充放电设备实现电池组的充放电,完成电池和电网之间能量的双向流动,与监控PC 机通过CAN 通信,可接收监控PC机的编程控制指令。
电池管理系统测试平台设计与实现
电池管理系统测试平台设计与实现黄瑞;赵春莲;明鑫;朱里【摘要】动力电池组的安全性、稳定性、使用寿命极大限度的受到BMS的影响.一旦BMS出现故障,会减少电池组寿命,甚至引起短路、漏电、爆燃等严重威胁生命财产安全的重大事故,所以通过测试平台对BMS进行测试是必要的.该文阐述了一种高性能大功率电池管理自动测试平台的设计与实现,该平台基于PXI硬件架构设计,采用LabVIEW作为开发环境,适合于多种大功率电池管理系统的性能测试.系统应用PXI技术,不仅可以完成兼具高性能和低成本的测量与自动化系统的开发,还保证了未来对系统进行升级和维护的便捷性.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2017(032)001【总页数】6页(P62-67)【关键词】大功率;电池管理系统;PXI;自动测试【作者】黄瑞;赵春莲;明鑫;朱里【作者单位】天津津能易安泰科技有限公司,天津300384;天津津能易安泰科技有限公司,天津300384;天津津能易安泰科技有限公司,天津300384;天津津能易安泰科技有限公司,天津300384【正文语种】中文【中图分类】TP206.1随着动力电池生产制造水平的提高和需求量的急剧增长,电池管理系统的组织架构也变得庞大复杂,尤其是电动汽车的应用升温加速了电池管理系统的研发。
但电池管理的整体研发目前仍处于不断研发和探索的阶段。
保证电池组的质量和安全性是电池管理的主要目的,因此对电池体系的安全性研究已成为当前电池领域的研究热点[1]。
电池组的质量优劣不单单取决于每块电芯的性能,更重要的在于电池管理系统的可靠与否。
要提高电池组使用的安全性,除了进行深入的机理研究、选择合适的电极材料及优化整体结构、通过电池外围的集成电路对电池进行有效的管理之外,还需要有合适的测试平台对电池管理系统进行性能测试。
通过测试平台对电池管理系统的检测,可剔除功能不达标、性能不可靠的产品,保证动力电池组的整体质量。
本文阐述的平台基于PXI硬件架构设计,采用LabVIEW作为开发环境,适用于多种大功率电池管理系统的性能测试。
新能源汽车动力电机测试平台设计
新能源汽车动力电机测试平台设计王记磊;杨坤;王杰;张学义;郭栋;白国军【摘要】针对车用动力电机系统测试存在的问题,系统分析了整车厂对新能源汽车动力电机的测试需求,并在此基础上提出了动力电机系统测试平台方案.按照整车厂开发的需求完成了测功机的选型,根据测试需求完成了数据采集与控制系统开发,基于共直流母线技术这一全新理念完成了供电系统设计.针对提出的测试需求对测试平台进行了功能验证并对7个典型功能进行了说明.结果表明,所开发的车用动力电机系统测试平台可以满足整车厂对动力电机系统性能及耐久性的测试需求,对车用电机测试系统开发具有一定的参考价值.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2017(007)006【总页数】8页(P407-414)【关键词】新能源汽车;电机系统;测试需求;测试平台【作者】王记磊;杨坤;王杰;张学义;郭栋;白国军【作者单位】广东省珠海市质量计量监督检测所,广东,珠海 519060;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东,淄博 255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东,淄博 255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东,淄博 255049;山东理工大学交通与车辆工程学院,山东,淄博 255049;广东省珠海市质量计量监督检测所,广东,珠海 519060【正文语种】中文【中图分类】U467.4电机性能的好坏直接决定了新能源汽车整车性能的好坏,这是因为从动力源角度看,新能源汽车与传统车的主要区别在于是否用电机或电机和发动机的组合取代了发动机[1-2]。
因此,电机性能测试成为新能源汽车开发过程中的重要环节。
然而,由于电机性能测试设备价格昂贵,电机性能多由整车厂委托测试部门测试,存在测试周期长且测试项目不能完全满足整车厂需求的问题。
如何从整车使用的角度,准确、高效地对电机性能进行测试成为整车厂及测试部门亟待解决的关键问题。
参考文献引用格式:本研究针对整车厂对电机性能测试的需求进行了深入分析,提出了动力电机系统测试平台方案,对测功机系统、数据采集和控制系统、供电系统等进行了设计选型,并基于测试需求对搭建的测试平台进行了验证。
动力电池PACK装调与检测技术平台的结构与应用
动力电池PACK装调与检测技术平台的结构与应用发布时间:2023-01-16T09:11:35.910Z 来源:《中国科技信息》2022年18期作者:王正春[导读] 随着新能源汽车技术的发展进步,电动汽车已逐步成为市场主流王正春41142219861229****摘要:随着新能源汽车技术的发展进步,电动汽车已逐步成为市场主流。
但是电动汽车续驶里程受到动力电池配电量的限制,当用户临时有较长使用里程的需求时,只能通过车辆原装配置大电量电池或者中途寻找充电桩充电的方式解决。
原装配置大电量电池会导致用户购车成本增加,且平常无长续驶里程需求时,多配置的电量就会浪费掉;寻找充电桩会增加用户等待时间,若中途路线无充电桩则会导致车辆电量不足而抛锚。
基于此,对动力电池PACK装调与检测技术平台的结构与应用进行研究,以供参考。
关键词:动力电池;PACK装调;检测技术平台;结构;应用引言动力电池是新能源汽车的核心部分,也是后者与传统燃油汽车进行区分的主要部分。
目前多种动力电池被应用于新能源汽车之中,解决了最基本的安全问题、续航问题、充电问题,但是在这些方面依旧无法完全令人满意,还有不小的探索发展空间,值得就相应的应用现状以及发展趋势展开研究。
1新能源汽车动力电池概述新能源汽车是通过各种新能源生成电力并以电池作为动力源的汽车。
新能源汽车的动力电池主要可划分为化学电池、物理电池以及生物电池三大类。
化学电池即以物质的化学反应生成电能的电池,并可根据工作性质划分为原电池、蓄电池、燃料电池、储备电池等;物理电池即借助物理能量生成电能的电池,如太阳能电池、超级电容器等;生物电池即基于生物化学反应生成电能的电池,包括微生物电池、酶电池等。
动力电池本身具有极高的电能以及输出功率,完全能够代替传统燃油汽车的动力装置。
新能源汽车动力电池需要在电动势、开路电压、额定电压、工作电压、终止电压、电池容量、内阻、标称能量、实际能量、比能量、能量密度、功率、容量效率、能量效率、自放电率、放电速率、放电深度、使用寿命等方面达到一定的指标要求,而且需要满足比能量高、比功率大、充放电效率高、相对稳定性好、使用成本低、安全性好等基本优势。
HEV动力电池性能测试平台控制系统的设计的开题报告
HEV动力电池性能测试平台控制系统的设计的开题报告1.选题依据HEV(Hybrid Electric Vehicle)是一种新型的车辆技术,与传统的内燃机汽车相比,它具有较低的油耗、更为环保等优点,在未来的汽车市场上具有广阔的前景。
其中,HEV动力电池是HEV的重要组成部分,作为整个系统的能量存储单元,其性能对整车的使用寿命、性能、安全等方面都有着重要的影响。
因此,HEV动力电池的性能测试具有重要意义。
在HEV动力电池性能测试中,测试平台是关键的部分,其设计和控制系统的实现决定着整个测试过程的精度和效率。
因此,本课题旨在设计一种HEV动力电池性能测试平台控制系统,提高测试的稳定性和效率,为HEV电池相关研究提供有力支撑。
2.研究目的本课题的主要研究目的是设计一种HEV动力电池性能测试平台控制系统,实现对电池的充放电控制、参数监测、数据采集和处理等功能,以提高测试精度和效率,为后续研究提供可靠的测试平台。
3.主要研究内容(1)HEV动力电池性能测试平台的概述介绍HEV动力电池性能测试平台的基本概念和组成部分,分析其特点和应用。
(2)HEV动力电池性能测试平台控制系统的设计要求明确测试平台控制系统的设计要求,包括充放电控制、参数监测、数据采集和处理等方面的要求。
(3)HEV动力电池性能测试平台控制系统的硬件设计设计测试平台控制系统的硬件结构,包括电源、传感器、通信接口等。
(4)HEV动力电池性能测试平台控制系统的软件设计设计测试平台控制系统的软件程序,实现对电池的充放电控制、参数监测、数据采集和处理等功能,实现高效稳定的测试过程。
(5)系统测试和结果分析对设计的HEV动力电池性能测试平台进行测试和结果分析,评价测试平台的性能和稳定性。
4.预期成果本课题的主要预期成果如下:(1)设计一种HEV动力电池性能测试平台控制系统。
(2)实现对电池的充放电控制、参数监测、数据采集和处理等功能。
(3)提高测试的精度和效率,为HEV电池相关研究提供可靠的测试平台。
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动力电池组测试平台设计
1 前言
作为电动汽车的能量存储部件,电池的功率密度、储电能力、安全性等不仅决定着电动车的行驶里程和行驶速度,更关系到电动车的使用寿命及市场前景。
目前,电池在实际使用中普遍存在的问题是电荷量不足,一次充电行驶里程难以满足实用要求。
另外,用可测得的电池参数对电池荷电状态( SOC,S tate- O f- Charge)作出准确、可靠的估计,也一直是电动汽车和电池研究人员关注并投入大量精力的研究课题。
因此有必要建立动力电池测试平台测试平台,利用该平台对电池相关参数进行全面、精确的测量,实现电池性能试验,工况模拟和算法研究,确定最合理的充放电充放电方式及更为精确的SOC 估算方法,从而合理的分配和使用电池有限的能量,尽可能延长电池的使用寿命,进一步降低电动汽车的整车成本。
与以往的电池测试系统相比,该测试平台可全面监测电池相关参数,并加入充放电能量的计量,可从能量的角度对电池的性能进行描述,从能量状态( SOE,Sta te- O f- Energy)的角度对电池的使用效率进行分析。
系统硬件电路具有电池过电压、欠电压保护及均衡功能,可对单体电池进行监视和保护,减小电池间的不一致性。
在充放电设备与上位机之间建立通信,控制充电机按照编程指令改变控制策略和输出电流,检验充放电电流大小、方式和环境条件对电池的电荷量及使用寿命的影响。
2 测试平台结构
测试平台的结构,以单片机为核心的电池数据采集系统数据采集系统直接对电池组电池组的单体电压、总电压、温度、电流、充放电容量、充放电能量等信息进行精确测量,并通过RS232总线将数据发送到上位机。
由微型计算机构成的上位机监控系统,实时显示并记录接收到的测试数据,对数据进行分析,监控测试系统工作状态。
另外可根据具体的实验要求,控制充放电设备按照编程指令输出电流,模拟电池在某些特定条件下的使用情况。
充放电设备实现电池组的充放电,完成电池和电网之间能量的双向流动,与监控PC 机通过CAN 通信,可接收监控PC机的编程控制指令。
文中主要完成数据采集系统、上位机监控系统的设计并实现各部分之间的实时通讯。
图1 平台结构图
3 系统硬件设计
数据采集系统硬件结构,主要包括以下几个模块:微控制器、电源模块、电流及安时检测模块、瓦时检测模块、电压检测模块以及通信接口电路。
图2 硬件结构图
微控制器采用的是MC9S12DT128B 芯片,该芯片具有串行接口、CAN 控制器等丰富的外围资源,只需加入电平转换电路即可实现与上位机之间的232通信。
本设计使用数字温度传感器DS18B20来实现温度检测,它支持1- w ire总线协议,可利用单片机的一个端口来读取多个检测点的数字化温度信息,扩展方便。
电压检测采用bq76PL536 芯片,它同时检测3到6节电池,测量的单只电池的电压范围为1~ 5V。
该芯片由所测电池直接供电,供电电压范围为5. 5~ 30V。
为了保证芯片在所测电池少于3 节时仍能正常工作,电路中外接9V 的直流电源。
在电池总电压小于9V 时,采用外部供电。
该芯片具有电池过电压,欠电压保护功能,电压阈值及检测延迟时间这些保护参数可通过程序写入。
当某节电池的实际情况超过设定的安全阈值范围时,芯片中电池故障寄存器相应字节置位,从而通知充电机动作,防止电池过充或过放。
在芯片外围,有MOS管与电阻构
成的均衡电路,芯片的CBx管脚可以控制MOS管的导通与关断,。
通过软件设置,当程序判断出某节电池需要均衡时,该电池对应的CBx 管脚被置位,这时与CBx 相连接的MOS 管导通,均衡电路启动。
图3 均衡电路
CS5460A 芯片能够精确检测和计算有功电能、瞬时功率、IRM S和VRM S, 本系统用两片CS5460 分别检测电流、安时和瓦时。
其中一片CS5460 采用分压电阻检测电压,分流器检测电流,通过软件设置,它在每秒钟内对电压、电流信号采样4000次,并计算出瞬时功率。
通过4000次功率的累计,芯片可自行计算出这一秒钟内的能量值,即??瓦时。
另外一片CS5460将通过电压测量通道测量恒压源信号,电流测量通道测量分流器信号,这样测得的数值为电流与时间的积分,即电池电量的计量单位??安时 , 可用于SOC 的计算。
4 系统软件设计
数据采集系统软件分为主程序、电流检测及安时检测、瓦时检测、电压检测、温度检测以及RS232程序。
系统上电后,主程序开始运行。
首先进行系统初始化,之后进入主循环,然后循环调用其他子程序模块,完成各个参数的采集、通讯等功能。
上位机监控软件在VC + + 6. 0 编程环境下完成,整个应用程序采用模块化和结构化模式:各个程序模块分别设计,然后用最小的接口组合起来,控制明确地从一个程序模块转移到下一个模块。
该监控系统包括:
数据显示:实时显示电池数据采集系统所检测到的电池总电压、单体电压、电流、充放电总容量、充放电总能量、温度等信息,将接收到的数据按时间先后顺序存储到access形式的数据库中。
读取已存储的access库,以列表的形式在界面上显示数据。
参数设置及校准:在数据采集系统上电后,通过RS232接口和PC 之间的通讯,根据事先设定的通信协议,对电池的信息进行修改,或对芯片进行软件校准等。
数据处理:分析收到的电压、温度数据,计算出最高、最低电压/温度,及其位置信息,并实时显示。
另外数据采集系统已实现电池容量变化的实时计算,但实际应用场合,通过电流积分来进行SOC 估算存在累计误差,所以需要定期修正。
在上位机程序中,有预留的模块添加用于SOC 修正的代码。
在进行SOC 估算的实验时,可根据实时收到的电池相关参数,结合程序事先设置好的修正方法,实现SOC在线估算。
充放电设备控制:在上位机程序中有预留的模块用于添加充放电设备的控制程序,使电池的电压、温度、充放电容量、充放电能量等相关参数都能参与电池的充放电控制和管理。
在电池充放电过程中,上位机分析收到的电池状态和信息,同时判断电池组中所有电池是否发生过充电、过放电或过温,由于充放电设备与上位机之间存在CAN 通信,会及时按照上位机的程序指令动作。
这种控制模式可以方便的用于电池组充放电策略的研究,上位机按照预先设定好的控制策略计算出充放电设备的电压、电流控制值,并发送给充放电设备使其动作。
同时这种控制模式也可以模拟电动汽车的实际运行情况,提高了充放电设备的智能化水平,简化了充电工作人员设置充电参数等繁琐的工作,使得充电机具有了更好的适应性,充电机只需要得到上位机提供的指令就能实现安全充电。
5 系统测试
为了测试该系统,使用3. 7V /80Ah的锰酸锂电池做恒流恒压充电试验。
在上位机程序中设置如下参数:恒流阶段充电电流80A, 充电截止电压4. 2V,恒压阶段截止电流0. 1A, 得到的充电曲线。
图4 恒流恒压充电曲线
从图中可以看到,在恒流充电时,电流值保持恒定,电压稳步上升,达到截止电压后,电池开始恒压充电,电压值基本稳定,电流值逐渐下降至截止电流,达到了控制目的。
在整个测试过程中,充电机能够及时准确的按照上位机的编程指令动作,系统工作稳定,实时性好,采样精度高,其中电压测量相对误差最大值为0. 5%, 电流测量平均误差为0. 41%,温度测量误差为0. 5%, 安时、瓦时计量误差均在0. 5% 以内,符合设计要求。
6 结论
该测试平台能够准确反应电池状态的变化,为最大限度的发挥电池性能,提高电池使用效率,实现电池容量和能量的高效利用提供数据支持,达到了设计要求。
上位机监控程序模块化,结构化的优点,保证了系统良好的功能扩展性,为动力电池的性能测试、算法验证、充电方法研究提供了可靠的平台,为电动汽车的推广使用奠定了基础。