儲能電池單體測試系統技術方案

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... 3

1.1 設備型號... 3

1.2 硬件系統結構... 3

1.3 軟件系統結構... 4

1.4 系統的可擴展性... 4

1.5動力電池測試標準... 4

二、技術參數... 6

2.1儲能電池單體充放電系統5V300A-4CHs. 6

三、軟件功能介紹... 8

3.1系統簡介... 8

3.2系統功能... 8

3.3測試程序控制... 9

3.4 限制條件的動作... 9

3.5 控制結構... 9

3.6 數據采集... 9

3.7 客戶端軟件繪圖功能... 10

3.8? 安全保護功能... 14

四、安全環保與其他環境條件... 15

4.1安全環保... 15

4.2建議業主予以關注的其他環境條件... 15

 

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

2.1儲能電池單體充放電系統ECT4-300-05B

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

 

 

 

 

 

 

 

 

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