儲能電池單體測試系統技術方案
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儲能電池單體測試系統技術方案
目錄
一、概述
1.1 設備型號
根據用戶的要求并結合我們的專業經驗,主體設備具體選型如下:
| 序號 | 設備名稱 | 型號 | 數量(套) | 技術參數與說明(單套設備) |
| 1 | 儲能電池單體充放電系統 | ECT4-300-05B | 1 | 單通道5V300A每個機柜4通道,性能試驗,可并聯。
電壓電流測控精度0.1%FS; |
| 2 | 上位機操作管理系統 | I-Solution | 1 | 動力電池測試管理軟件/PC硬件 |
1.2 硬件系統結構
測試系統是由能量轉換,回路及數據采集與處理的實時計算機控制系統構成的網絡集成。 各組下位機硬件(測試回路與數據采集)通過網絡適配器與上位計算機相連。各組硬件之間可以通過局域網或因特網連接。各主體設備可以共用統一的上位機操作系統,如圖1-1所示:
圖1-1
1.3 軟件系統結構
上位機軟件由十幾個軟件模塊組成,全部集成在一套上位機操作管理軟件I-Solution中。下位機DPS位于設備內部,將上位機指令下發給測試設備實現各種操作,同時將測試數據回傳給上位機數據庫。上位機軟件Server與client高度一體化集成,保證測試系統長期穩定運行。同時上位機軟件具有細分化的操作和功能權限,適用于不同使用者的需要。Server以TCP/IP方式與下位機通訊。
1.4 系統的可擴展性
考慮到用戶對動力電池測試的未來擴展要求,本方案提供的系統對于測試系統的擴展(除了額定電流/電壓/功率)都具有較好的靈活性,便于用戶將來可能的系統擴充和調整。
例如:數采系統具有可擴展的特點;
上位機軟件管理系統具備管理多臺測試設備的預留接口;
可以增加環境溫度測試設備集成等。
1.5動力電池測試標準
| 1.5.1 | 國際標準協會 |
| FreedomCar(自愿合作的汽車研究計劃2002~長期計劃) | |
| PNGV(新一代汽車合作伙伴計劃19942004) | |
| 1.5.2 | 滿足2015年4月頒布的新國標 |
| QC/T 741-2014車用超級電容器 | |
| QC/T 742-2006電動道路車輛用鉛酸蓄電池 | |
| GB/T 31486-2015電動汽車用動力蓄電池性能要求及試驗方法 | |
| GB/T 31485-2015電動汽車用動力蓄電池性安全要求及試驗方法 | |
| GB/T 31484-2015電動汽車用動力蓄電池性循環壽命要求及試驗方法 | |
| GB/T 31467.1-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第1部分:高功率應用測試規程 | |
| GB/T 31467.2-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第2部分:高能量應用測試規程 | |
| GB/T 31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第3部分:安全性要求及測試方法 | |
| 1.5.3 | 儲能用鋰離子電池 |
| GB/T 36276-2018電力儲能用鋰離子電池 (設備V/I準確度達到0.05%FS時) |
二、技術參數
| 序號 | 項目 | 參數 | 解析度 |
| 1. | 設備交流輸入 | 380V ±15% 頻率50HZ±3 | / |
| 2. | 主通道數量 | 4 | / |
| 3. | 硬件技術 | 開關電源和線性電源復合技術,電池放電能量回饋企業內網 | / |
| 4. | 系統輸出運行范圍 | 單通道電壓輸出范圍:?????? (0~5)V
單通道電流輸出范圍:?????? (-300~+300)A 單通道輸出功率:?????????? (0~1.5)KW 通道間支持并機: 雙通道電壓輸出范圍:?????? (0~5)V 雙通道電流輸出范圍:?????? (-600~+600)A 雙通道輸出功率:?????????? (0~3)KW |
1 mV
1 mA |
| 5. | 主通道電壓測量與控制精度 | ±1‰FSR | / |
| 6. | 電池過壓電壓保護 | 5%FSR | |
| 7. | 主通道電流測量與控制精度 | ±1‰FSR | / |
| 8. | 輸出過流保護值 | 5%FSR | |
| 9. | 主通道數據采集最小間隔 | 20ms | / |
| 10. | 輔助溫度測量通道 | 每通道含2個溫度采樣通道,測量范圍:(-40~150)℃
測量精度:±1℃ |
0.5℃ |
| 11. | 過熱保護值 | 變壓器溫度保護值110℃ | / |
| 12. | 通訊功能 | 通過通訊功能能夠控制主測試通道的啟動、停止、電壓/電流值的設定,步的跳轉,報錯功能 | / |
| 13. | 充放電功能 | 設備具有斜坡充放電、恒壓充放電、恒流充放電、恒功率充放電、恒負載放電功能。
具有電池內阻測量功能(按照國標配置) |
/ |
| 14. | 可持續的數據采集間隔 | 999HRS:59M:59.99S | 0.1sec |
| 15. | 程序步數 | ≤9999 | / |
| 16. | 程序步數設置時間 | 999HRS:59M:59.99S | 0.1sec |
| 17. | 程序循環次數 | ≤99999 | / |
| 18. | 動態響應能力(電流無超調,可接受電壓為限制條件) | 0到充電或放電(90%滿量程設定):≤20ms
充電到放電(90%滿量程設定):≤30ms 放電到充電(90%滿量程設定):≤30ms |
/ |
| 19. | 安時數 | * 9999.9 | 0.01 AH |
| 20. | 瓦時數 | * 99999 | 0.01 WH |
| 21. | 通訊連接方式 | 以太網 | / |
| 22. | 電池放電能量處理方式 | 放電能量逆變回企業內網 | / |
| 23. | 保護功能 | 保護:欠壓、過壓、過流、缺相、過載
軟件保護:充電、放電、靜置全局保護條件 過溫停機保護報警 |
/ |
| 24. | 標準配置輸出電纜 | 輸出電纜標準配置為6m(軟線) | / |
| 25. | 設備輸入線纜 | 須用戶自行配備 | / |
| 26. | 冷卻方式 | 散熱器風冷前進后出 | / |
| 27. | 設備運行環境溫度 | (0~40)℃ | / |
| 28. | 設備運行環境濕度 | 0~90%(非冷凝) | / |
| 29. | 設備運行海拔高度 | 0~2000m | / |
| 30. | 絕緣電阻 | 輸入—機殼間不小于200MΩ/DC 500V | / |
| 31. | 抗電強度 | 輸入—機殼 1.5kVDC/1min? 20mA | / |
| 32. | 接地導通電阻 | 外殼與安全接地線之間小于0.1Ω/10A | / |
| 33. | 棱角 | 表面無對人體可能造成危險的尖楞、尖角 | / |
| 34. | 端子防護 | 接上線以后,高于安全電壓的帶電部件人不可觸及 | / |
| 35. | 通訊線纜 | 交換器到設備網線標配20m;
設備間通訊線如有,長度為5m; 電腦到交換器如有,長度為1m |
/ |
三、軟件功能介紹
3.1系統簡介
測試管理軟件是測試系統的不可分割的一部分,它可在Windows XP或Windows 7專業版環境下操作配合系統軟件的上位計算機,實現工藝程序、測試流程、數據采集以及結果分析一體化服務;用戶友好型、集成化設計理念,便于用戶操作;采用成熟的軟件設計架構,具有良好的可拓展性,便于升級和維護。
3.2系統功能
- 電池循環壽命試驗
- 電池容量試驗
- 電池內阻試驗
- 電池充/放電特性試驗
- 電池充放電效率試驗
- 電池溫度特性試驗
- 電池標準動態測試
- 電池單體電壓測試
- 電池單體溫度測試
- 恒電流充放電、恒電壓充放電
- 恒功率充放電
- 恒負載放電
- 電流階梯充放電
- 電流斜坡充放電
- 在一個測試過程中,滿足最多10個測試步驟結束條件
- 按照時間的變化記錄數據,保證足夠的有用數據且使得數據文件達到最小
- 具有數據自動上傳功能
- 測試軟件具有豐富的功能和用戶友好型界面,為用戶提供最優質的使用體驗
3.3測試程序控制
- 限制條件
- 時間,電流,電壓,功率,溫度,容量,電池總成單體電壓
- 數字信號值的輸入及清零
- 安時/瓦時(累積值,充電,放電)
- 外循環數和內循環
3.4 限制條件的動作
- Go to 語句(或者 暫停 Goto 語句);
- 調用子程序,及子程序的返回
- 設置采樣時間,電流或電壓,容量
- 設定或數字量輸入的清零
- 程序正?;蚍钦=Y束
3.5 控制結構
- 外循環數
- 內循環數
- 子程序
3.6 數據采集
采集的數據存放于下位機緩存區,具有斷點續測功能,即使突發斷電也能保持試驗的完整性和連貫性。數據采集與程序的執行同步,采集的數據存可以輸出到EXCEL格式文件,且可以根據一定條件,如時間、數據名等進行查詢,支持批量導數據功能。
3.7 客戶端軟件繪圖功能
歷史曲線繪制
標準的歷史曲線繪制功能,允許圖像多倍放大,可精確獲取每一點的測試結果,數據分析更加便利,如圖3-1所示。
圖3-1
實時曲線繪制
實時曲線繪制功能,全參數可選,電池狀態一目了然,如圖3-2所示。
圖3-2
自由的曲線定制
曲線繪制可進行自由的X/Y軸設定,獲取實驗外延伸數據,如圖3-3所示。
圖3-3
適用于特殊實驗需求的曲線
對于各種電池測試實驗,給出最真實直觀的輸出,如圖3-4所示。
圖3-4
可任意調整的圖像
使用參數設置功能可任意調整圖像的坐標軸,滿足用戶要求,如圖3-5所示。
圖3-5
經過調整后,圖像繪制更加美觀,可直接用于實驗報告中,如圖3-6所示。
圖3-6
數據曲線篩選功能
通過任意條件的數組設置進行數據篩選,從而有目的性的實現測試數據二次開發,如圖3-7所示。
圖3-7
工況模擬功能
高還原度的模擬工況,支持txt/excel工況數據導入,附帶多種程序設置,使用更加方便靈活,如圖3-8所示。
圖3-8
3.8? 安全保護功能
- 全過程的限制保護條件
- 下位工控機的看門狗安全保護
- 測試程序在下位工控機中運行
- 所有限制條件(包括全過程限制條件)和程序走向控制都與上位計算機無關。這就保證了上位計算機的執行或誤操作都不影響安全保護措施
- 具有硬件緊急剎車功能
- 具有硬件過載保護
四、安全環保與其他環境條件
4.1安全環保
設備工作環境:0~40 攝氏度
相對濕度:???? 0%~90% RH, 非冷凝狀態
海拔高度:???? 0~2000米
4.2建議業主予以關注的其他環境條件
| 4.2.1 | 環境模擬設備—高低溫實驗箱 |
| 4.2.2 | 配電系統設計 |
| 4.2.3 | 照明系統設計 |
| 4.2.4 | 中央空調系統設計 |
| 4.2.5 | 排風、消防系統設計 |
| 4.2.6 | 煙霧報警系統設計 |
| 4.2.6 | 現場攝像監控系統 |
| 4.2.7 | 輔助排風系統設計,異常情況啟動加大排風量 |
| 4.2.8 | 防火/防爆措施設計 |
注意事項:1.設備無故障穩定運行5000h以上.
2.主通道輸出充放電電流需為315A(300*1.05),持續能在300A
3.主通道線長2m
4.電腦配置:8代I5,8G內存,再配置了256G的固態硬盤加1T機械盤。
5.數據具有自動上傳功能
6.電壓采集線要長于主通道線10cm以上,電壓采集是OT端子
7.溫度采集線要長于主通道線10cm以上
8.售后服務要求隨叫隨到
9.設備斷電后可續接,設備斷電后數據自動保存,不會丟失




