動力蓄電池電學(xué)性能綜合試驗臺

動力蓄電池電學(xué)性能綜合試驗臺用途及測試功能：

1.1用于電動汽車用動力電池包性能及可靠性測試，可完成表1所列項目的測試，還可用于動力電池及電池管理系統(tǒng)的研發(fā)、匹配等試驗。該測試試驗系統(tǒng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

1)GB/T 31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 1 部分：高功率應(yīng)用測試規(guī)程》

2)GB/T 31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 2 部分 ：高能量應(yīng)用測試規(guī)程》

3)GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 3 部分：安全性要求測試方法》

4)GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》

5)GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》

6)GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》

表1

1.2具備工況模擬功能，可根據(jù)工況數(shù)據(jù)及車載記錄數(shù)據(jù)（設(shè)置不同的電壓、電流、功率、SOC、內(nèi)阻等參數(shù)）文件轉(zhuǎn)換為模擬/仿真測試程序，對電池包進行標(biāo)準(zhǔn)工況測試。

1.3具有電池模擬器功能，用于電動汽車用電機及其控制器的性能、耐久及控制策略開發(fā)驗證試驗中替代動力電池總成，雙向恒壓源，可供電，并可吸收電流，將電能反饋交流電網(wǎng)。

動力蓄電池電學(xué)性能綜合試驗臺技術(shù)規(guī)格及主要配置：

2.1 試驗臺基本規(guī)格：

2.1.1 具有強大的電壓和電流和電源功能，可以滿足驅(qū)動系統(tǒng)和能量存儲設(shè)備等的開發(fā)需要?？捎糜跍y試、仿真或模擬純電動（EV）及混合電動車（HEV）等的能量存儲和驅(qū)動系統(tǒng)組件。

2.1.2 具備輔助電壓測量通道、輔助溫度測量通道和CAN-bus通訊等擴展功能。

2.1.3通過CAN與動力電池BMS管理系統(tǒng)進行通訊，參與動力電池系統(tǒng)的測試。

2.1.4 主通道2個。

2.1.5 輔助電壓測量通道96個。

2.1.6 輔助溫度測量通道96個。

2.1.7 電壓測量裝置：準(zhǔn)確度不低于0.5級，其內(nèi)阻至少為1kΩ/V。

2.1.8 電流測量裝置：準(zhǔn)確度不低于0.5級。

2.1.9 溫度測量裝置：具有適當(dāng)?shù)牧砍?，其分度值不大?℃。標(biāo)定準(zhǔn)確度不低于0.5℃。

2.1.10 計時器：按時、分、秒分度，準(zhǔn)確度為±1%。

2.1.11 電器柜底部有萬向腳輪，便于移動。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

測試系統(tǒng)由能量轉(zhuǎn)換回路及數(shù)據(jù)采集與處理的實時計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)集成，各組下位機硬件（測試回路與數(shù)據(jù)采集）通過以太網(wǎng)與上位機相連。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集各個電池模塊/單體的電壓和溫度，并測量總電流/總電壓等，數(shù)據(jù)存放于數(shù)據(jù)庫中，可以出分析報表或Excel格式數(shù)據(jù)等。各組硬件之間可以通過局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)連接。

系統(tǒng)具有回饋電網(wǎng)的儀器設(shè)備或功能，要求對公司內(nèi)部電網(wǎng)及外部電網(wǎng)無污染，能夠?qū)崿F(xiàn)能量高品質(zhì)雙向流動，放電能量高品質(zhì)回饋電網(wǎng)，具有如下特點:

1、高效、節(jié)能、對電網(wǎng)無污染；

2、高速動態(tài)響應(yīng)及轉(zhuǎn)換，滿足高標(biāo)準(zhǔn)實測工況模擬測試需求；

3、輸出紋波小，測試過程中對鋰電池不會造成傷害。

2.3 系統(tǒng)的可擴展性 

考慮到用戶對電動汽車動力電池測試系統(tǒng)將來的擴展需求，除了額定電流/電壓/功率外具有較好的靈活性，便于用戶將來可能的系統(tǒng)擴展和調(diào)整。 例如： 

2.3.1 CAN通訊接口擴展； 

2.3.2 上位機軟件管理系統(tǒng)具備管理多臺電池測試設(shè)備的預(yù)留接口； 

2.3.3 可以增加控制溫控箱、高溫高濕箱等；

2．3.4溫箱的通訊協(xié)議由招標(biāo)方提供。

2.4 系統(tǒng)配置

2.4.1 計算機硬件 

工控機采用當(dāng)前市場主流品牌機型，主頻、CPU、硬盤、內(nèi)存、數(shù)據(jù)采集卡、顯示器等配置滿足用途和功能。

2.4.2電池包測試軟件可以在市場主流工控操作系統(tǒng)環(huán)境下運行，包括：用戶操作軟件，實時繪圖數(shù)據(jù)處理軟件和數(shù)據(jù)處理軟件等；采用正版操作系統(tǒng)和辦公處理軟件。

2.4.3測試軟件具有下列功能，可滿足各種標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)測試程序及用戶自定義測試程序，以滿足對EV/HEV電池測試需要。

2.4.3.1 恒電流充、放電； 

2.4.3.2 恒電壓充電； 

2.4.3.3 恒功率放電； 

2.4.3.4 恒定負(fù)載放電； 

2.4.3.5 快速放電； 

2.4.3.6 電流階梯或斜坡； 

2.4.3.7 電流脈沖充放電； 

2.4.3.8 可任意編程控制，每一種測試的截止條件包括但不*于：測量值（電壓，電流，時間，溫度等），積分值（能量，容量，半循環(huán)數(shù)據(jù)）和微分值(V/δt, T/δt) ； 

2.4.3.9 數(shù)據(jù)記錄模式：可設(shè)時間、dV、dI、dT、dAh、dWh、dP的變化等； 

2.4.3.10 數(shù)據(jù)格式：把生成原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Excel或Accress數(shù)據(jù)庫格式等； 

2.4.3.11 實時繪圖功能：實時圖形處理軟件，便于在實時繪圖方式下制作各種形式的數(shù)據(jù)分析及研究報告，可監(jiān)測測試的變化過程； 

2.4.3.12 測試條件更改：測試過程中可以隨時更改尚未執(zhí)行的下一步流程。 

2.4.3.13 系統(tǒng)具有控制功能、數(shù)據(jù)實時顯示功能、數(shù)據(jù)實時記錄功能、數(shù)據(jù)自定義存儲功能，數(shù)據(jù)后處理功能等； 

2.4.3.14 具有實時圖形顯示，運行進程記錄器，層次清晰的多坐標(biāo)曲線圖形，如電壓、電流、SOC、時間等關(guān)系圖； 

2.4.3.15 可實現(xiàn)自編程工況運行，系統(tǒng)參數(shù)（包括采集參數(shù)和 CAN 信息）可作為工況控制的設(shè)定值； 

2.4.3.16 設(shè)備本身帶有校準(zhǔn)功能：可校準(zhǔn)主通道的電壓、電流、輔助電壓和輔助溫度。

2.4.3.17曲線與查詢功能：

2.4.3.17.1系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示并保存溫度、總電壓、總電流及時間、累計循環(huán)次數(shù)，并能夠計算容量、安時、瓦時、充放電效率、ΔV/Δt、ΔI/Δt等；

2.4.3.17.2數(shù)據(jù)記錄表包含時間、過程時間、電壓、電流、溫度、實際容量、階段容量、內(nèi)阻、能量等；

2.4.3.17.3數(shù)據(jù)記錄表應(yīng)能單獨生成程序工步開始、跳轉(zhuǎn)、結(jié)束等時刻的時間、電壓、電流、溫度、階段容量等信息；

2.4.3.17.4電流放電過程中的數(shù)據(jù)顯示為負(fù)值，充電過程中的數(shù)據(jù)顯示為正值；設(shè)備每個通道的測試數(shù)據(jù)可單獨保存或查看，充電、放電及暫停等工藝步驟標(biāo)應(yīng)能以不同顏色或其他形式區(qū)分；

2.4.3.17.6同一個項目數(shù)據(jù)保存時，所有數(shù)據(jù)可一次性保存在一個文件中；  

2.4.3.17.7具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能，按照時間段、項目名稱等實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢；       

2.4.3.17.8曲線種類 X坐標(biāo)：總時間、充電時間、放電時間、容量、能量、循環(huán)序號等；Y坐標(biāo)：總電壓、總電流、容量、能量、功率、單體電壓、單體溫度。

2.4.4 測試軟件系統(tǒng)有用戶自定義功能：用戶可以自定義設(shè)定試驗步數(shù)、工況點、測試參數(shù)、采集時間、文件存儲路徑、文件存儲名稱、保護限值等參數(shù)；程序編輯器讓用戶在視窗界面下編輯程序，無需編程語言的使用經(jīng)驗。

2.4.5 安全保護功能 

2.4.5.1 全過程的限制保護條件； 

2.4.5.2工控機的看門狗安全保護； 

2.4.5.3 硬件具有緊急停止功能； 

2.4.5.4 輸入保護：欠壓、過壓、過流、缺相、過載、超溫停機保護報警； 

2.4.5.5 輸出保護：過壓、過流、過載。 

2.5 主要技術(shù)參數(shù)：

設(shè)備滿足標(biāo)準(zhǔn)：

1)GB/T 31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 1 部分：高功率應(yīng)用測試規(guī)程》

2)GB/T 31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 2 部分：高能量應(yīng)用測試規(guī)程》

3)GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統(tǒng)第 3 部分：安全性要求測試方法》

4)GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環(huán)壽命要求及試驗方法》

5)GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》

6)GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》