储能电池单体测试系统技术方案

储能电池单体测试系统技术方案

 

 

 

储能电池单体测试系统技术方案

 

目录

一、概述... 3

1.1 设备型号... 3

1.2 硬件系统结构... 3

1.3 软件系统结构... 4

1.4 系统的可扩展性... 4

1.5动力电池测试标准... 4

二、技术参数... 6

2.1储能电池单体充放电系统5V300A-4CHs. 6

三、软件功能介绍... 8

3.1系统简介... 8

3.2系统功能... 8

3.3测试程序控制... 9

3.4 限制条件的动作... 9

3.5 控制结构... 9

3.6 数据采集... 9

3.7 客户端软件绘图功能... 10

3.8  安全保护功能... 14

四、安全环保与其他环境条件... 15

4.1安全环保... 15

4.2建议业主予以关注的其他环境条件... 15

 

一、概述

1.1 设备型号

根据用户的要求并结合我们的专业经验,主体设备具体选型如下:

序号 设备名称 型号 数量(套) 技术参数与说明(单套设备)
1 储能电池单体充放电系统 ECT4-300-05B 1 单通道5V300A每个机柜4通道,性能试验,可并联。

电压电流测控精度0.1%FS;

2 上位机操作管理系统 I-Solution 1 动力电池测试管理软件/PC硬件

1.2 硬件系统结构

测试系统是由能量转换,回路及数据采集与处理的实时计算机控制系统构成的网络集成。 各组下位机硬件(测试回路与数据采集)通过网络适配器与上位计算机相连。各组硬件之间可以通过局域网或因特网连接。各主体设备可以共用统一的上位机操作系统,如图1-1所示:

图1-1

1.3 软件系统结构

上位机软件由十几个软件模块组成,全部集成在一套上位机操作管理软件I-Solution中。下位机DPS位于设备内部,将上位机指令下发给测试设备实现各种操作,同时将测试数据回传给上位机数据库。上位机软件Server与client高度一体化集成,保证测试系统长期稳定运行。同时上位机软件具有细分化的操作和功能权限,适用于不同使用者的需要。Server以TCP/IP方式与下位机通讯。

1.4 系统的可扩展性

考虑到用户对动力电池测试的未来扩展要求,本方案提供的系统对于测试系统的扩展(除了额定电流/电压/功率)都具有较好的灵活性,便于用户将来可能的系统扩充和调整。

例如:数采系统具有可扩展的特点;

上位机软件管理系统具备管理多台测试设备的预留接口;

可以增加环境温度测试设备集成等。

1.5动力电池测试标准

1.5.1 国际标准协会
FreedomCar(自愿合作的汽车研究计划2002~长期计划)
PNGV(新一代汽车合作伙伴计划19942004)
1.5.2 满足2015年4月颁布的新国标
QC/T 741-2014车用超级电容器
QC/T 742-2006电动道路车辆用铅酸蓄电池
GB/T 31486-2015电动汽车用动力蓄电池性能要求及试验方法
GB/T 31485-2015电动汽车用动力蓄电池性安全要求及试验方法
GB/T 31484-2015电动汽车用动力蓄电池性循环寿命要求及试验方法
GB/T 31467.1-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第1部分:高功率应用测试规程
GB/T 31467.2-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第2部分:高能量应用测试规程
GB/T 31467.3-2015电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分:安全性要求及测试方法
1.5.3 储能用锂离子电池
GB/T 36276-2018电力储能用锂离子电池 (设备V/I准确度达到0.05%FS时)

 

 

 

二、技术参

2.1储能电池单体充放电系统ECT4-300-05B

序号 项目 参数 解析度
1. 设备交流输入 380V ±15% 频率50HZ±3 /
2. 主通道数量 4 /
3. 硬件技术 开关电源和线性电源复合技术,电池放电能量回馈企业内网 /
4. 系统输出运行范围 单通道电压输出范围:       (0~5)V

单通道电流输出范围:       (-300~+300)A

单通道输出功率:           (0~1.5)KW

通道间支持并机:

双通道电压输出范围:       (0~5)V

双通道电流输出范围:       (-600~+600)A

双通道输出功率:           (0~3)KW

1 mV

1 mA

5. 主通道电压测量与控制精度 ±1‰FSR /
6. 电池过压电压保护 5%FSR
7. 主通道电流测量与控制精度 ±1‰FSR /
8. 输出过流保护值 5%FSR
9. 主通道数据采集最小间隔 20ms /
10. 辅助温度测量通道 每通道含2个温度采样通道,测量范围:(-40~150)℃

测量精度:±1℃

0.5℃
11. 过热保护值 变压器温度保护值110℃ /
12. 通讯功能 通过通讯功能能够控制主测试通道的启动、停止、电压/电流值的设定,步的跳转,报错功能 /
13. 充放电功能 设备具有斜坡充放电、恒压充放电、恒流充放电、恒功率充放电、恒负载放电功能。

具有电池内阻测量功能(按照国标配置)

/
14. 可持续的数据采集间隔 999HRS:59M:59.99S 0.1sec
15. 程序步数 ≤9999 /
16. 程序步数设置时间 999HRS:59M:59.99S 0.1sec
17. 程序循环次数 ≤99999 /
18. 动态响应能力(电流无超调,可接受电压为限制条件) 0到充电或放电(90%满量程设定):≤20ms

充电到放电(90%满量程设定):≤30ms

放电到充电(90%满量程设定):≤30ms

/
19. 安时数 * 9999.9 0.01 AH
20. 瓦时数 * 99999 0.01 WH
21. 通讯连接方式 以太网 /
22. 电池放电能量处理方式 放电能量逆变回企业内网 /
23. 保护功能 保护:欠压、过压、过流、缺相、过载

软件保护:充电、放电、静置全局保护条件

过温停机保护报警

/
24. 标准配置输出电缆 输出电缆标准配置为6m(软线) /
25. 设备输入线缆 须用户自行配备 /
26. 冷却方式 散热器风冷前进后出 /
27. 设备运行环境温度 (0~40)℃ /
28. 设备运行环境湿度 0~90%(非冷凝) /
29. 设备运行海拔高度 0~2000m /
30. 绝缘电阻 输入—机壳间不小于200MΩ/DC 500V /
31. 抗电强度 输入—机壳 1.5kVDC/1min  20mA /
32. 接地导通电阻 外壳与安全接地线之间小于0.1Ω/10A /
33. 棱角 表面无对人体可能造成危险的尖楞、尖角 /
34. 端子防护 接上线以后,高于安全电压的带电部件人不可触及 /
35. 通讯线缆 交换器到设备网线标配20m;

设备间通讯线如有,长度为5m;

电脑到交换器如有,长度为1m

/

 

三、软件功能介绍

3.1系统简介

测试管理软件是测试系统的不可分割的一部分,它可在Windows XP或Windows 7专业版环境下操作配合系统软件的上位计算机,实现工艺程序、测试流程、数据采集以及结果分析一体化服务;用户友好型、集成化设计理念,便于用户操作;采用成熟的软件设计架构,具有良好的可拓展性,便于升级和维护。

3.2系统功能

  • 电池循环寿命试验
  • 电池容量试验
  • 电池内阻试验
  • 电池充/放电特性试验
  • 电池充放电效率试验
  • 电池温度特性试验
  • 电池标准动态测试
  • 电池单体电压测试
  • 电池单体温度测试
  • 恒电流充放电、恒电压充放电
  • 恒功率充放电
  • 恒负载放电
  • 电流阶梯充放电
  • 电流斜坡充放电
  • 在一个测试过程中,满足最多10个测试步骤结束条件
  • 按照时间的变化记录数据,保证足够的有用数据且使得数据文件达到最小
  • 具有数据自动上传功能
  • 测试软件具有丰富的功能和用户友好型界面,为用户提供最优质的使用体验

3.3测试程序控制

  • 限制条件
  • 时间,电流,电压,功率,温度,容量,电池总成单体电压
  • 数字信号值的输入及清零
  • 安时/瓦时(累积值,充电,放电)
  • 外循环数和内循环

3.4 限制条件的动作

  • Go to 语句(或者 暂停 Goto 语句);
  • 调用子程序,及子程序的返回
  • 设置采样时间,电流或电压,容量
  • 设定或数字量输入的清零
  • 程序正常或非正常结束

3.5 控制结构

  • 外循环数
  • 内循环数
  • 子程序

3.6 数据采集

采集的数据存放于下位机缓存区,具有断点续测功能,即使突发断电也能保持试验的完整性和连贯性。数据采集与程序的执行同步,采集的数据存可以输出到EXCEL格式文件,且可以根据一定条件,如时间、数据名等进行查询,支持批量导数据功能。

3.7 客户端软件绘图功能

历史曲线绘制

标准的历史曲线绘制功能,允许图像多倍放大,可精确获取每一点的测试结果,数据分析更加便利,如图3-1所示。

图3-1

实时曲线绘制

实时曲线绘制功能,全参数可选,电池状态一目了然,如图3-2所示。

图3-2

自由的曲线定制

曲线绘制可进行自由的X/Y轴设定,获取实验外延伸数据,如图3-3所示。

图3-3

适用于特殊实验需求的曲线

对于各种电池测试实验,给出最真实直观的输出,如图3-4所示。

图3-4

可任意调整的图像

使用参数设置功能可任意调整图像的坐标轴,满足用户要求,如图3-5所示。

图3-5

经过调整后,图像绘制更加美观,可直接用于实验报告中,如图3-6所示。

图3-6

数据曲线筛选功能

通过任意条件的数组设置进行数据筛选,从而有目的性的实现测试数据二次开发,如图3-7所示。

图3-7

工况模拟功能

高还原度的模拟工况,支持txt/excel工况数据导入,附带多种程序设置,使用更加方便灵活,如图3-8所示。

图3-8

3.8  安全保护功能

  • 全过程的限制保护条件
  • 下位工控机的看门狗安全保护
  • 测试程序在下位工控机中运行
  • 所有限制条件(包括全过程限制条件)和程序走向控制都与上位计算机无关。这就保证了上位计算机的执行或误操作都不影响安全保护措施
  • 具有硬件紧急刹车功能
  • 具有硬件过载保护

 

 

 

 

四、安全环保与其他环境条件

4.1安全环保

设备工作环境:0~40 摄氏度

相对湿度:     0%~90% RH, 非冷凝状态

海拔高度:     0~2000米

4.2建议业主予以关注的其他环境条件

4.2.1 环境模拟设备—高低温实验箱
4.2.2 配电系统设计
4.2.3 照明系统设计
4.2.4 中央空调系统设计
4.2.5 排风、消防系统设计
4.2.6 烟雾报警系统设计
4.2.6 现场摄像监控系统
4.2.7 辅助排风系统设计,异常情况启动加大排风量
4.2.8 防火/防爆措施设计

 

注意事项:1.设备无故障稳定运行5000h以上.

2.主通道输出充放电电流需为315A(300*1.05),持续能在300A

3.主通道线长2m

4.电脑配置:8代I5,8G内存,再配置了256G的固态硬盘加1T机械盘。

5.数据具有自动上传功能

6.电压采集线要长于主通道线10cm以上,电压采集是OT端子

7.温度采集线要长于主通道线10cm以上

8.售后服务要求随叫随到

9.设备断电后可续接,设备断电后数据自动保存,不会丢失

 

 

 

 

 

 

 

 

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