為何需要電池仿真器
越來越多電能轉(zhuǎn)換的產(chǎn)品,會搭配電池來使用,例如汽車系統(tǒng)內(nèi)的馬達驅(qū)動器、OBC、D-D convertor,或是儲能系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)換器(PCS),直流母線上的產(chǎn)品...等各項應(yīng)用。但產(chǎn)品在研究開發(fā)設(shè)計時,其供貨商電池可能還未到位,或搭配的電池種類不同,充放電特性曲線不同,液流電池、鈉硫蓄電池、鋰鐵電池等,要同時準(zhǔn)備不易。且電池是非線性特性,其溫度的影響,充放電速度、老化程度、效率等,無法維持相同特性來重復(fù)做測試。
另外,電池充放電需要時間,要馬上變更輸出電壓,來測試電能轉(zhuǎn)換器的上下限值不方便, 較重要的,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,不小心過充或過放電會有火災(zāi)的危險。所以在實驗室中,不建議設(shè)置大容量電池,應(yīng)該使用電池仿真器進行測試。
汽車系統(tǒng)應(yīng)用
CSS系統(tǒng)架構(gòu) (單獨型–直流母線) 應(yīng)用
如何選用電池仿真器
或直流電源與直流負(fù)載整合方案
透過直流電源與直流負(fù)載整合方案也可以成為電池仿真器,但跟雙向電源主要的差別在于轉(zhuǎn)換過程中是否有延遲,若需要測試的產(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 |
硬件規(guī)格請參考
常見電池模擬需求
電池組內(nèi)阻影響電壓曲線
電池組電壓與 SOC (State of Charge)相互關(guān)系
電池組工作電壓,滿充滿放電壓與保護電壓
電池仿真器軟件
電池仿真器參數(shù)實時監(jiān)控
常用電池參數(shù)設(shè)定與功能模擬
電池模塊常用參數(shù)設(shè)定
- 透過簡單的設(shè)定將電池芯參數(shù)變成電池模塊的狀態(tài)
- 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
- 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 +線材…等)
- 電池組操作/保護:SOC 100%~0%設(shè)定、OVP/UVP設(shè)定、工作范圍設(shè)定SOC 80%~20%
輸出初始狀態(tài)設(shè)定
透過軟件設(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),需要電池為滿充狀態(tài)或是SOC 50%,快速完成,不須像實際電池組,需等待充放電時間。
- 初始輸出狀態(tài):OCV、SOC%、容量
- 效率(%):軟件計算結(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時的電壓爬升狀態(tài)
實際產(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)