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电池充放电测试系统
Chroma 17040 能源回收式电池模组测试系统
CE Mark Taiwan Excellence
主要特色:
  • 可符合动力电池国际标准测试 : IEC, ISO, UL, GB/T 等

  • 具备电池放电能量回收再利用功能 (Eff. >90%, PF >0.95, I_THD <5%)

  • 具有电压/电流多档位自动切换功能

  • 高精准度电流/电压量测(±0.05%FS/±0.02%FS)

  • 电流爬升率 2ms (-90% ~ 90%)

  • 动态(电流/功率)工况模拟测试 : NEDC, FUDS, HPPC 等<

  • 具备通道并联功能

  • 报表资料分析功能

  • 支援断电复归测试功能

  • 测试异常自动保护功能

  • 电池模拟器功能(选配)

  • 高功率检测设备
    - 电压范围 : 80 ~1000V
    - 电流范围 : 0 ~ 750A
    - 功率范围 : 0 ~ 300kW

  • 客制化整合功能
    - 整合温控箱
    - BMS 资料读取判断
    - 多通道电压/温度采集

应用领域

  • 动力电池模组

  • 储能电池系统

  • 马达驱动器

  • 储能电源控制系统


  • 产品介绍
  • 关联选件
  • 技术资料
  • Chroma 17040电池模块测试系统是专为高功率二次电池组测试而开发的高精密充放电设备,具有能源回收功能,可节省放电过程所消耗的大量电能,即使动态充放电,也能确保电网端维持稳定,不致因谐波污染影响其他设备。并将电池组放电产生的电能回收到电网再利用,解决传统的设备放电能量虚耗,以及空间热处理不易的问题,符合环保需求。

    17040系统具备信道并联与动态工况仿真功能,并联功能可提升最大充放电电流和功率,增加设备使用上的效益与弹性,可达到设备高利用率。动态工况仿真功能可让用户加载行车路谱的电池波形,可选择电流或功率两种模式来适用不同标准(NEDC/FUDS)的要求。双向架构可确保充放电转态瞬间电流不会中断,才可精确模拟出行车工况,并能符合ISO、IEC、UL、GB/T 等各式国际测试标准。

    17040系统搭配Battery Pro软件,具备弹性编辑功能,可进行各信道独立测试,符合二次电池模块的各项测试需求,具高度稳定性与安全性,并支持断电复归功能,确保测试数据不中断。

    针对电池测试设计多项安全保护机制,测试过程自动侦测过电压、过电流、过温度、外部参数判断等异常讯号,保障测试过程安全。各通道侦测到异常时,启动中止充放电保护措施,并具备断电数据保存与复归测试功能,防范任何数据遗漏的潜在因素。

    安全 - 强化风险管控

    • 可将测试条件及截止/保护条件,直接加载到充放电机执行,透过内部软件/硬件达到多层保护功能

    • 可整合外部硬件取得各项实时监控参数,如BMS、Data Logger、Chamber、I/O讯号,达到告警/截止/断电保护功能

    • 透过BMS通讯读值与Data Logger的量测,能监控电池包中的各项电压/温度值,并可依照设定值进行实时判断与保护动作

    • 内建多项告警/保护模式: OVP, UVP,OTP, WIR_LOSS, CAL_ERR, POW_ERR, RM

    精准 - 提升产品质量

    • 高频取样量测技术: 最快取样率50kHz, 确保动态量测精度

    • 电压精度 : ±(0.02% of rdg. ± 0.02% of F.S.)

    • 电流精度 : ±(0.05% of rdg. ± 0.05% of r.n.g.)

    • 快速响应测试技术 : 电流爬升率2ms(-90% to 90%),适用于多种测试应用需求

    • 自动电压/电流文件位切换功能: 皆可分为4个档位,随着大电流或小电流的动态变化过程,自动调整正确档位,达到量测精度之优化

    • 支持动态工况仿真(Waveform)测试功能,仿真实际行车路况之电流或功率状态,支持NEDC、FUDS、HPPC等法规测试标准

    高频取样量测技术
    一般电池充放电机,直接使用软件读取电流值作电量计算,然而软件的数据读取速度有限制,将造成动态电流的容量计算误差过大。Chroma 藉由提高V/I 取样率,并透过两次积分法,提供更佳精准的容量计算,电流变化时的数据不遗漏,不受数据传输速率影响。

    • V/I 取样率50kHz (每20μs 取样一点)

    • 分段积分模式运算 : 对 I 积分 – 电容量 ; 对 V x I 积分 – 能量


    ▲一般充放电机取样速度示意图         ▲Chroma充放电机取样速度示意图

    快速响应测试技术
    在电流快速响应的同时,可达到优化的充放电模式转换控制,避免测试过程损伤到待测物。

    • Current Ripple Noise <0.5%, Overshoot <1%

    ▲Overshoot <1%                                          ▲电流爬升率 2ms (-90% to 90%)

    动态工况仿真功能
    电池组的使用方式都是快速与不规则的电流充放电变动状态,透过工况模拟,电池组的使用状态才能真实的反应在电池上。

    • 仿真电池实际使用的动态充放电波形,在此动态电流模式下 (Waveform),最大放电与最大充电电流变换时间仅需要2ms

    • 工步可设定读取指定计算机内存放电流/功率波形的Excel档案

    • 每通道可储存720000点, 进行长时间动态测试

    • 工况波形变化的间隔时间1ms~10sec.


    ▲模拟实际车型路况                                        ▲符合法规测试标准                    ▲工况仿真数据加载设备

    效益 - 降低营运成本

    • 软硬件之整合/客制能力,如 : BMS、Data logger、恒温箱、外部讯号、HIL (Hardware in the Loop)

    • 提供多种设备外部讯号接口 (CANbus, Ethernet, Analog I/O),可支持硬件在环测试平台 (HIL)

    • 系统之间具有并联功能,最大可并联至600kW, 1500A之规格

    • 具备电池充放电机与电池仿真器两种功能

    • 具备高效率之放电能量回收技术

    多功能记录器整合技术
    17040系统透过软件可整合多功能记录器,在充放电过程中,读取多组的电压与温度纪录,其条件可转成保护启动条件或截止条件。51101多功能记录器可达到各信道同步取样,最快的数据撷取速度为200ms,若有更快的数据撷取速度需求,可客制整合其他厂牌之仪台,17040系统则最多可支持51101多功能记录器达192信道。

    放电能量回收技术

    • 采用双向式电路架构,对电流反向变化能精准控制

    • 具有放电能量回收功能 (效率 >90%.)

    • 稳态能量回收特性 : 符合太阳能回收电网标准,电流THD < 5%,PF > 0.95

    • 动态能量回收特性 : 实时完成瞬时电流之相位转换,避免电网污染

    • 能量回收至电网过程,AC电流波形平顺且实时完成相位转换,可避免测试误判或造成电网被污染影响其他设备


    ▲放电状态转换为充电状态            ▲充电状态转换为放电状态

     双重模式应用切换 

    • 充放电机模式 : 透过Battery Pro软件操作接口,应用于动力电池包检测

    • 电池仿真器模式 : 透过Battery Simulator软件操作接口,应用于马达驱动/充电桩测试

     

     电池充放电软件 - Battery Pro 

    Chroma 17040测试系统的软件平台Battery Pro,符合二次电池组的各项测试需求,具备高度的稳定性与安全性,并具备断电数据保存回复功能,防范任何数据遗漏的可能性。

    • 实时监控:系统测试状态实时浏览,无须等待,信道数据与系统整合数据可同时浏览

    • 图示管理:信道测试状态透过不同图示管理,一目了然,易看易懂易了解,立即对照状态说明,了解测试状态

    • 权限设定:可设定使用者操作权限,方便管理

    • 故障纪录追踪:独立纪录信道异常状态


    ▲Battery Pro 主画面                ▲充放电程序编辑画面            ▲实时监控画面                      ▲Waveform Current 测试编辑画面

    整合CANbus/SMbus/LIN 通讯功能

    • 可直接加载Vector.dbc档,让使用者快速且方便完成BMS监控设定

    • 用户依照BMS通讯协议,自行设定所需要的讯息信息

    • 读取的BMS数据可转成,测试中的保护条件或截止条件

     

     电池仿真器软件 - Battery Simulator 

    17040具备电池充放电机与电池仿真器两种功能,可用于测试电池组与测试与电池组连接的相关产品,产品在研发设计时,其供货商电池还未到位,可透过电池仿真器功能,确认其系统功能是否正常,且也能程控不同电池电量状态(SOC状况),并可下载不同电池曲线,测试产品充放电状态,预先做产品与电池搭配的测试评估,可应用于汽车启停系统马达驱动器、轻型电动车电控器、车载充电器等各项测试。

    电池组仿真功能 
    • 多通道电池组特性仿真

    • 电池组电源充电与放电模拟

    • 电池特性曲线设定

    • 启始电压与启始容量初始化设定

    • 电池组总容量设定

    • 充电与放电效率设定

    • 电池直流内阻模拟

    • 电池组初始化循环模拟

    • 单通道双向电源供应器

    单通道双向电源供应器 

    • 电压/电流/功率显示

    • 电压/电流设定

    • Pre-charge功能: 设定产生设定电压所需时间

     
     

    电池组保护功能

    • 过电流保护

    • 过电流保护

    • 电池高电压/电量警示

    • 电池低电压/电量警示

    • 电池过高电压/电量保护

    • 电池过低电压/电量保护

     
     

    实时测试数据显示 

    • 电压/电流/功率数值显示

    • 电压/电流/功率图形显示

    • 电池组充放电曲线显示

    • 测试报表导出功能

     
     

    Battery Pro 电池仿真器操作接口
    可选配电池仿真器功能,双向电压源可被充电或放电,可设定电池容量/直流阻抗/下载V-SOC曲线,适合使用于测试充电器、逆变器及马达驱动器,附有电池仿真器专用软件。


    ▲电池模拟操作主画面                                  ▲直流阻抗设定         ▲电池特性V-SOC曲线设定画面


    • 17040-SC.pdf


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