Wer benötigt einen Batteriesimulator?
Ist auf Produkten, die für den Betrieb auf den Anschluss von Batterien angewiesen sind, die Batterie nicht betriebsbereit oder aufgrund von hohen Kosten nicht verfügbar, können die Produktfunktionen in der Entwicklungsphase mit dem 17020-Batteriesimulator bestätigt werden. Die Anwendungsbereiche des Batteriesimulators umfassen Motorantriebe im Fahrzeugsystem, OBC, DC-DC-Wandler oder Ladegeräte im CSS-System und Produkte von DC-Bussen usw.
Fahrzeugsystem
CSS-Systemstruktur (Einzelgerät - DC-Bus)
Wie wählt man den Batteriesimulator oder
das DC-Netzgerät und die DC-Last als integrierte Lösung?
Das DC-Netzgerät und die DC-Last als integrierte Lösung können auch einen Batteriesimulator bilden; der Unterschied zwischen dieser Lösung und dem bidirektionalen Netzgerät liegt jedoch in der Verzögerung während der Umwandlung. Es wird empfohlen, bidirektionale Produkte mit dem 17020 und unidirektionale Produkte mit dem 17020 oder dem DC-Netzgerät und der DC-Last als integrierte Lösung zu prüfen.
| 17020 | DC-Quelle/DC-Last | |
|---|---|---|
| Nennleistung | >20kW | <20kW |
| Nennspannung | 20V, 60V, 100V, 200V, 500V | Quelle: 30V, 40V, 80V, 100V, 300V, 450V, 600V,1000V Last: 150V, 600V, 1200V |
| Welligkeitsrauschen V (rms) | <1%FS (basierend auf Spannungsbereich) | 8mV~1500mV (basierend auf Spannungsbereich) |
| Welligkeitsrauschen I (rms) | <1%FS (basierend auf Strombereich) | 10 mA~270mA (basierend auf Strombereich) |
| Unterbrechung während des Stromübergangs | W/O-Unterbrechung | Unterbrechung während des Lade-/Entladewechsels |
| Software für Batteriesimulator | Von Chroma angeboten | Von Benutzer zusammengestellt |
| Mehrere DUTs | Maximum 8 Kanäle / Minimum 1 Kanal | 1 Kanäle |
| Dual-Ausgang | 2 DC Ausgänge pro Kanal | 1 DC Ausgang pro Kanal |
Siehe Hardwarespezifikation
 Regeneratives Batteriepack-Testsystem Chroma 17020 |
Allgemeine Anforderung an Batteriesimulation
Von internem Widerstand des Batteriepacks beeinträchtigte Spannungskurve
Die Hauptaufgabe des Batteriepack besteht darin. fertig entwickelte Produkte mit Energie zu versorgen. Da es sich bei der Batterieenergie um einer Art chemischer Energie handelt, die eine Wiederaufladung der Kapazität der Batterie erfordert, muss das Batteriepack geladen und entladen werden. Wird dem Batteriepack der Lade- und Entladestrom zugeführt, ändert sich seine Spannung aufgrund des internen Widerstands des Batteriepacks innerhalb sehr kurzer Zeit. |
Beziehung zwischen Spannung und Ladezustand (SoC) des Batteriepacks
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Das Batteriepack ermittelt den Status der Batteriekapazität anhand des Ladezustands (SoC). Da die Batteriekapazität mit der Ausgangsspannung des Batteriepacks verknüpft ist und der Betriebsbereich der eingehenden DC-Spannung bei der Entwicklung eines Produkts in der Spezifikation festgelegt werden muss, stehen die Ausgangsspannung des Batteriepacks und die Nutzung der Batteriekapazität in enger Beziehung zueinander.
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Betriebsspannung des Batteriepacks, volle Lade- und Entladespannung und Schutzspannung
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Das Produkt definiert den Nutzungsbereich des Batteriepacks anhand seines Anwendungsbereichs, sodass z. B. für das reine Elektrofahrzeug der Batterie-Ladezustand (SoC) auf 0~90 % festgelegt ist, während für das Hybridelektrofahrzeug (HEV) der Ladezustand (SoC) auf 20~70 % festgelegt ist. Da das Lithium-Batteriepack nicht ungefährlich ist, wird die Unter- und Überspannung (OVP, UVP) vom Batteriemanagementsystem verwaltet. Das übliche Management einer Batterienutzung umfasst insgesamt sechs Punkte, nämlich Spannung bei Überladung, Spannung bei Überentladung, Obergrenze der Betriebsspannung, Untergrenze der Betriebsspannung, volle Ladespannung und volle Entladespannung.
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Software für Batteriesimulator
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Chroma stellt im Bedienfeld einen Mehrkanal-Batteriesimulator und ein bidirektionales DC-Netzgerät zur Verfügung, sodass Benutzer die Batteriefunktionen bequem simulieren können.
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Echtzeit-Überwachung der Parameter des Batteriesimulators
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Allgemeine Einstellung von Batterieparametern und Simulation von Funktionen
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Die Software kann 4 Batteriezellenkurven laden, um den Batteriezellenstatus bei Zimmertemperatur, hoher Temperatur und niedriger Temperatur zu simulieren. |
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Allgemeine Parametereinstellung für Batteriemodul
- Änderung der Batteriezellenparameter zu Batteriemodul über einfache Einstellungen
- Konfiguration des Batteriepacks: Seriell oder parallel geschaltete Batteriezellen, wodurch sie zu einem Batteriemodul werden.
- Interner Widerstand des Batteriepacks: Interner Widerstand der Batterie insgesamt = Widerstand des Batteriepacks + sonstiger Widerstand (PCBA + Draht…usw.)
- Batteriebetrieb/-schutz: SoC 100 ％ ~ 0 ％, OVP／UVP und SoC 80 ％ ~ 20 ％ der Einstellungen des Betriebsbereichs
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 ▲ Konfiguration des Batteriepacks |
 ▲ Interner Widerstand des Batteriepacks |
Einstellung des anfänglichen Ausgangsstatus
Mit der Software wird der anfänglichen Ausgangsstatus rasch auf volle Ladung oder SoC 50 % eingestellt und der gewünschte Batteriestatus simuliert, ohne dass der Lade-/Entladevorgang abgewartet wird, wie es ein echtes Batteriepack tun würde.
- Anfänglicher Ausgangsstatus: OCV, SoC in % und Kapazität.
- Effizienz (in %): Die Ergebnisse der Softwareberechnung richten sich nach der Lade- und Entladeeffizienz.
- Simulation der Vorladespannung: Bei Aktivierung des Batteriepacks wird der Spannungsanstiegsstatus der Batterie simuliert.
Es wird der Status des konstanten Stroms, der konstanten Spannungsladung und der konstanter Stromentladung der echten Batterie erzeugt.
