电池行业解决方案
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电池行业解决方案
Battery Solutions在电池电芯、电池模组和电池包的开发和评估阶段的性能测试时,会对电池举行充放电测试,旨在验证电池充放电能力和使用寿命。这些测试对研发清静可靠、性能出众的电池以及产物性能简直认至关主要。通过对电池包举行充放电测试,可以发现其电压和温度是否存在异常,从而评估电池特征。由于电池电芯特征的转变可能导致整个电池组性能下降,相识每个电芯的电压和温度特征变得尤为要害。现在, 电动汽车的电池包越来越多地接纳更高的电压,以缩短充电时间并增添续航里程。
在本案例中,我们将详细叙述在尺度 400 V 电池包和已步入现实应用的 800 V 电池包举行充放电测试的理想工具—数据收罗仪。
对于本次测试需要用到的数据收罗仪性能
电池包的各电芯电压约为 4 V,单个电芯电压虽低,但若是要丈量 800 V 的电池包内各电芯的电压,就需要一台最大接地电压在 DC 800 V 以上的仪器。要组成 800 V 的电池包,约莫需要有200个电芯串联毗连。要丈量所有电芯的电压和温度则需要约莫400个通道。
电池包的充放电测试需要具备下述丈量功效及性能。
目的 | 丈量仪器的性能要求 |
高压电池包的检测 | 丈量仪器的绝缘 丈量仪器通道数目的可扩展性 |
数据的可靠性 | 收罗详细的电压和温度数 消除来自装备周围的滋扰 |
数据剖析 | 实时数据输出 |
需要特殊注重的是,在绝缘性能测试时,丈量模块间的电压和接地电压的耐压值是差异的。耐压是指凭证清静尺度,保证在耐压测试中被施加电压的装备在关闭电源后再一连被施加电压一分钟也不会发生故障的电压。但这并不意味着在任何时间施加该电压都没有问题,因此,纵然某产物声称耐压 800 V,也并不意味着它可以在?橹浠蚨缘匾涣┘ 800 V 电压的情形下丈量电池电压。
很是适合丈量系统的数据收罗仪
HIOKI 的数据收罗仪 LR8101 和 LR8102 是对高压电池举行充放电测试的理想选择。凭证所需的绝缘性能、采样速率和通道数目,搭配使用响应数目的丈量? M7100 和 M7102 举行丈量。
数据收罗仪 LR8101 和 LR8102 可以清静、详细地丈量和纪录电池各电芯的温度和电压。通过将数据收罗仪主机和丈量?樽楹显谝 起,输入通道数可轻松扩展至 3000 个。1500 V DC CAT II 的绝缘性能切合 EN IEC 61010 清静尺度,可确保高压系统的清静丈量。高达 5 ms的采样速率和高分辨率可详细捕捉电压的颠簸。LR8102 可高速输出每个丈量数据,在充放电测试时代实时监测电压和温度。
LR8101 和 LR8102 是充放电测试的理想之。饕幸韵挛甯鲈倒试。
1. 扩展性强,可轻松增添通道数
提供两种型号的数据收罗仪和两种型号的丈量?檠≡。通过增添毗连的?槭,可以轻松扩展通道数。此外,LR8102 最多可举行 10台同步采样。LR8102 和 M7102 组合起来最多可以扩展到 3000ch。右图是毗连 10 个 M7102 的状态下的 LR8102,用光同步电缆同步 10台的系统示意图(20ms采样)。(采样速率会受所用通道数的限制。)
2. 切合 EN IEC 61010 清静尺度,绝缘性能到达 1500 V DC CAT II,确保丈量清静
在丈量电池包中电芯的电压或电极的温度时,对地(输入通道与大地之间)和丈量?橹浠岜皇┘痈叩缪。HIOKI的 M7100 电压·温度 ?榻幽扇律杓频母衾氡溲蛊,在输入通道和大地之间提供 1500 V 直流电压隔离。HIOKI 的 M7100 电压和温度?樵谑淙胪ǖ篮痛蟮刂涮峁 1500 V 直流电压隔离。这确保了清静性和可靠性,可遭受瞬态电压浪涌和稳固的高电压。
电压?温度?榈木敌阅 | M7100 | M7102 |
通道间最大的额定电压 | DC 300 V | |
对地最大额定电压 | DC 1500 V, AC1000 V(CAT II) | DC 600 V, AC 600 V(CAT II) |
?榧渥畲蠖疃ǖ缪 | DC 1500 V, AC 1000 V | DC 600 V, AC 600 V |
3. 快速采样和高分辨率,捕捉电压颠簸细节
丈量? M7100 和 M7102 的最快采样速率划分是 5ms 和 10ms(会因所用通道数受限)。为准确捕捉电芯电压的颠簸,各?榫柚 了 18bit 分辨率的 AD转换器。因此,其最高采样速率不受?槭龆嗟挠跋。此外,为只管镌汰从电池到数据收罗仪的泄泄电流,在 2 V 量程和 6 V 量程下,丈量?榈氖淙氲缱枭杓莆 100 MΩ。快速采样加高分辨率丈量可细腻捕捉电压颠簸。
[丈量分辨率和精度]
在 2 V f.s. 量程内丈量时:分辨率为 20 ?V,精度为 ± 1 mV。
在 6 V f.s. 量程内丈量时:分辨率为 60 ?V,精度为 ± 3 mV。
4. 刷新抗噪能力,实现准确稳固的丈量
处置赏罚高电压和大电流的充放电测试仪容易发生噪声,而充放电测试 丈量也容易受到噪声的影响。数据收罗仪LR8101 和 LR8102 的抗噪 能力比以前的型号更强。纵然在高电压或高频率噪声情形中,丈量值也能保持稳固,不会发生偏移或大幅颠簸。
5. 测试时代实时输出电压和温度数据
若是要将丈量数据导入电池控制的模拟系统,则必须将数据高速输出到系统中。通常使用通讯下令将数据从数据收罗仪导入系统。使用文 本下令获取数据的速率仅限于每几十ms ~ 几百ms 获取一次数据。
图 1 为一样平常的数据收罗仪的丈量和数据输出时序示例。电压值于t7超阈值,但需到t9才气获取该数据。
图 2 展示了使用 LR8102 数据收罗仪举行丈量时的数据输出时序, LR8102 使用 UDP 作为通讯协议,以实现快速数据输出。丈量并连忙 输出每个数据,所有数据均可实现实时剖析;凌驾 t7 阈值的数据就可连忙获取。
数据收罗仪的设置组成
将数据收罗仪的主机与丈量?樽楹鲜褂。凭证所需的绝缘性能、采样速率和通道数,选择丈量仪器的类型和要毗连的模块数目。采样速率受所用通道数目限制。
尺度的用途:400 V 电池包(4 V x 100 个电池的情形)
下面是一个设置示例,用于丈量 400 V 电池组中每节电芯的电压和温度,并将数据传输到充放电测试仪。一台 M7102 最多可丈量 30 个通 道。这是一套节约空间且经济型的丈量系统。
高级评估系统:800 V 电池包(4 V x 200 个电池的情形)
下面是另一个示例设置,用于丈量 800 V 高压电池包中每个电池电芯的电压和温度,并将数据实时传输到充放电系统。L8102 若是通过光毗连线毗连的话,最多可支持 10个装备举行同步丈量;M7100 具有 1500 V DC CAT II 绝缘性能、保证了高压电池测试的清静性。在电压 规模内,一个?樽疃嗫墒褂8个通道举行丈量,最快采样速率为 5ms,所有数据均可实现实时传输。对于充放电系统监控的电池总电压值,也可实现低延迟监控。
最后
HIOKI 的数据收罗仪 LR8101、LR8102 和丈量? M7100、M7102 是电池充放电测试的理想之选。其稳固的绝缘性能提高了测试的清静性,可靠的丈量知足了准确的数据收罗需求,支持电池包以及电池外围系统的开发。
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