Il simulatore di cella per batteria Chroma 87001 è una sorgente di alimentazione CC bidirezionale, programmabile e a precisione elevata con funzioni sia di generatore di tensione e generatore di corrente. Inoltre, il modello è utilizzabile come alimentatore CC multicanale o carico elettronico. Un singolo simulatore dispone di 16 canali e ciascun canale può impostare tensione e corrente rispettivamente tramite software Chroma.

Il simulatore di celle di batteria Chroma 87001 può essere utilizzato al posto delle batterie agli ioni di litio per fornire un ambiente di prova affidabile e sicuro. Il sistema di gestione della batteria (BMS) e i sottosistemi equipaggiati possono testare le celle della batteria utilizzate nei veicoli elettrici, nelle batterie di accumulo di energia, ecc.

Il simulatore è dotato di canali isolati in tensione che possono simulare un accumulatore da 480 celle (240S2P, tensione <1,000V) collegato in serie. Serve ad imitare le caratteristiche energetiche durante la carica e la scarica dell’energia della cella della batteria. Questo simulatore di batteria ad alta precisione con sorgente di tensione flessibile e regolazione del carico di corrente presenta capacità di misurazione della tensione e della corrente. Ciascun canale offre capacità di regolazione della tensione da 0 a 5 V e funzione della corrente bidirezionale da 0 a 5 A, con capacità seriali e parallele tra i canali. La corrente può essere aumentata da canali in parallelo; inoltre, i test di simulazione del cortocircuito della cella della batteria possono essere eseguiti tramite il sistema di gestione della batteria (BMS). Il test BMS può essere eseguito direttamente anche quando la lunghezza del cavo è di 5 metri.

Il simulatore di celle di batteria Chroma 87001 può essere utilizzato da solo con il software di sviluppo utente o integrato in un sistema di test BMS completamente funzionale per eseguire test automatizzati che consentano di completare rapidamente la verifica del prodotto. Il simulatore può testare i prodotti BMS su architetture master/slave o indipendenti. È inoltre possibile la simulazione opzionale della temperatura ad alta precisione attraverso il sistema di test BMS personalizzato di Chroma in quanto ciascuna batteria dispone di una funzione di simulazione del sensore di temperatura che fornisce lo stato della temperatura della cella al BMS per il test.

Il simulatore dispone di diverse funzioni di protezione quali la protezione da sovracorrente (OCP), la protezione da sovratensione (OVP), la protezione da sottotensione (UVP), la protezione da guasto della ventola e la tensione di compensazione del circuito di uscita, assicurando che i test siano condotti in un ambiente protetto.

Il simulatore di cella della batteria Chroma 87001 può essere applicato alle unità di isolamento delle celle della batteria ad alta tensione per simulare diversi scenari di stringhe di celle della batteria. Con la funzione bidirezionale di tensione e sorgente di corrente, è in grado si simulare simultaneamente le celle della batteria collegate in serie e il caricamento di dispositivi di alimentazione esterni nell’unità sotto test. Lo schema dell’architettura mostrato di seguito è un esempio di un sistema di test del simulatore di batteria integrato che fornisce un'unità di gestione della batteria (BMU) con il circuito di supervisione della cella del sottosistema (CSC).

• Per le applicazioni che richiedono più di 16 stringhe di celle batteria, è possibile collegare fino a 15 unità di simulatori 87001 in serie.
• Inoltre è possibile collegare in modo indipendente ciascun Chroma 87001 tramite un hub Ethernet. Quando la larghezza di banda Ethernet è sufficiente, il controller del livello superiore è in grado di eseguire il controllo da remoto sincrono, emettendo comandi di modulazione della tensione a più dispositivi Chroma 87001 simultaneamente con un tempo di risposta del controllo di tensione inferiore a 10 ms per ciascuna singola unità.
• La configurazione hardware è in grado di raggiungere fino a 240S 2P (tensione < 1,000V). Il simulatore supporta collegamenti coesistenti di canali sia in serie che in parallelo, con un design di bilanciamento automatico della corrente in modalità di collegamento in parallelo.

Nota: il tempo di risposta del controllo di tensione (ritardo di fase) = tempo di invio del comando del controller di livello superiore + tempo di elaborazione del comando 87001 + tempo di aumento/diminuzione della tensione.

Il simulatore di cella della batteria Chroma 87001 è dotato di modalità sorgente di tensione e sorgente di corrente bidirezionale con un convertitore A/D ad alta precisione a 16 bit integrato. La precisione della misurazione della tensione è fino a ± 1 mV (0,02% FS) con risoluzione fino a 0,1 mV.

Per l'andamento del mercato del progetto di bilanciamento attivo e passivo, la misurazione della corrente è divisa in quattro intervalli 0~9A (<500ms), 0~5A, 0~500 mA and 0~250 uA con precisione dello 0,02%. Per l’intervallo da 0 a 5A (potenza aumentata in connessione parallela), la precisione è ± 1 mA, che soddisfa la maggior parte dei requisiti del settore per testare i circuiti progettati per il bilanciamento attivo con una risoluzione di misurazione della corrente fino a 100 uA.

Per l’intervallo da 0 a 500 mA, la precisione è ±100 μA (0,02% F.S.), in grado di soddisfare la maggior parte delle progettazioni di bilanciamento passivo del settore, mentre la risoluzione di misurazione arriva fino a 10 μA. Oltre alla misurazione della corrente per i progetti di bilanciamento passivo, può essere utilizzato anche per misurare il consumo di corrente delle celle della batteria in un circuito di supervisione delle celle (>10 mA per il consumo generale).

Il simulatore di batteria dispone di 16 canali che possono impostare rispettivamente la tensione e il limite di corrente; programmare l'aumento e il calo della tensione di uscita e sincronizzare l'avvio tra i canali tramite software. Quando le caratteristiche di rumore in uscita basso presentano le caratteristiche CC di una cella della batteria senza ripple durante le variazioni di carico dinamico, è in grado di fornire rapidamente un'uscita CC stabile. Nel frattempo, riduce la sovratensione causata dal cambio di carico che potrebbe danneggiare l'unità sotto test. Per prodotti non statici o applicazioni di test, può fornire una sorgente di tensione continua stabile nel tempo.

Il simulatore di cella di batteria Chroma 87001 offre una modalità di carico ad alta velocità, programmabile, dinamica e bidirezionale con capacità di modifica del carico inferiore a 100us, simulando una varietà di diverse forme d'onda di corrente a carico reale.

▲ Differenza del tempo di avvio sincrono tra i canali <2 ms

▲ Variazione di tensione di tutti i canali

▲ Basso rumore in uscita <0.35 mV rms

▲ Uscita CC stabile generata da variazione del carico

▲ Risposta di tensione ad alta velocità <1ms

• Chroma offre due tipi di comandi (SCPI tramite interfaccia Ethernet e comandi CANbus tramite interfaccia CANbus) oltre a programmi driver Labview e Labwindow che consentono agli utenti di sviluppare le proprie applicazioni software per il controllo del simulatore di cella per batteria Chroma 87001.
• La capacità di integrazione del sistema di Chroma consente di fornire sistemi per test automatizzati personalizzati per i test del funzionamento di BMS.

▲ 87001 Softpanel

Viene fornito un esclusivo softpanel Chroma per il controllo del simulatore di celle della batteria che consente all'utente di:

• Regolare singolarmente la tensione di ogni batteria di stringhe
• Impostare la procedura di modifica della tensione: Rilascio OVP/UVP/OVP/test di rilascio UVP

Nota: Softpanel è solo per una sola unità di Chroma 87001.