深圳萊特能源科技有限公司
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萊特電池pack測試設備采用的IGBT電路控制技術及高性能的電能質量控制技術實現能量的雙向流動及電能的高功率因數、低諧波水平式的回饋，并結合DSP數字處理技術及高精度采樣控制技術，配合軟件平臺以完成整個測試過程中高速動態響應，精準的電流電壓檢測，完整的數據采集與處理功能，萊特電池pack測試設備具有高效、節能、對電網無污染等特點，為動力電池的研究、生產提供了安全與可靠保障。
一、系統概述
萊特電池pack測試設備有著優良的性能和寬廣的測試平臺，可對電池模組或電池包體進行特定模式的充電，放電及電池包容量，直流內阻，壽命等項目的測試。按照檢測標準對不同規格動力電池的各項電氣性能進行綜合測試，可對動力電池的品質進行全面綜合的評估；并對出廠前產品的一致性進行檢驗和篩選。萊特電池pack測試設備采用的IGBT電路控制技術及高性能的電能質量控制技術實現能量的雙向流動及電能的高功率因數、低諧波水平式的回饋，并結合DSP數字處理技術及高精度采樣控制技術，配合軟件平臺以完成整個測試過程中高速動態響應，精準的電流電壓檢測，完整的數據采集與處理功能，萊特電池pack測試設備具有高效、節能、對電網無污染等特點，為動力電池的研究、生產提供了安全與可靠保障。
1.1 設備規格型號及參考外觀圖
設備名稱 | 電壓測量范圍 | 電流測量范圍 | 設備尺寸 寬*深*高（mm） | 重量(約) | 電流和電壓超出可定制 |
電池pack測試設備 | 100V~1600V | 100A~2000A | 1450mm×850mm×1950mm | 800Kg |
1.2 系統原理圖
系統拓撲采用基于SVPWM的矢量數字控制技術實現電網和電池之間的能量雙向流動，同時實現高功率因數以及低諧波。直流單元結合DSP數字信號的快速處理及模擬量的高精度采樣，實現高穩態精度和快速的動態切換。
1.3 萊特電池pack測試設備特點
1.3.1 模塊化，充放電效率高、能量回饋效率高
充電效率高可至96%，放電回饋效率高可至95%，以此節約大量的能源消耗，并減少放電過程中產生的大量熱能，以節約空調制冷所產生的空調電費，萊特電池pack測試設備為綠色節能產品。多通道測試設備在放電時能量可以用于其他通道的電池充電。不污染電網，不影響其他用電設備，功率因素大于0.99，電流諧波（THDi）＜5%。
1.3.2 充放電快速響應、無過沖
電流在開啟或關斷瞬間及恒流恒壓充電階段無電流沖擊，電流平滑無超調，在整個充放電過程中，具備動態負載保護功能，下圖分別為電流響應及電流轉換波形圖。
10%~90%電流響應波形（5.3ms）
-90%~+90%電流響應波形（10.1ms）
1.3.3 工況模擬功能
可將車載實測工況數據轉換為模擬仿真測試工藝，對動力電池包進行工況模擬測試；為動力電池MODULE或PACK生產廠家提供全面的測試項目、可靠的實驗數據和專業的數據分析，幫助廠家提高產品性能并縮短產品的開發周期。
1.3.4 方便靈活的BMS數據對接與控制
支持DBC文件的編輯與映射，系統可采用基于VectorCan公司標準協議的DBC配置文件來實現與BMS的數據交換對接與控制，通用性更強，客戶可以更方便靈活的設置方案對電池包進行各種測試，同時保證了電池包測試更安全更可靠。可與不同廠家的BMS進行數據對接與控制，每種BMS協議會形成一個標準的DBC文件。
1.3.5 電流量程分檔功能（選配）
根據國標GB/T31467.3中要求“測試過程中，控制值和目標值之間的誤差≤±1%"，因此基本精度0.1%FS的設備，量程10%以下精度＞±1%，不能保障測試精度。
例如：電流精度：0.1%FS。500A量程電流精度為±0.5A，在測量50A時，±0.5A/50A為±1%，不滿足標準和實際使用要求。
為提高全量程精度，萊特公司推出的主要產品電流量程均具備可選的大檔位量程及小檔位量程的雙量程甚至多量程模式，根據不同使用情況選擇對應的量程，更準確地保障電池檢測的精度及品質。
1.3.6 斷電續接功能
如果設備突然掉電，在下一次開啟設備時，系統將自動接續到上一次掉電時的狀態繼續運行.
1.3.7 離線測試功能
如果電腦死機, 測試仍然會自動進行并且測試數據保存在下位機上.待電腦恢復正常后可以繼續對測試過程進行監控, 不會丟失測試數據。
二、系統功能介紹
工藝工步 | 充電 | 恒流模式, 恒壓模式, 恒流恒壓模式 恒功率模式, 斜坡電流模式, 斜坡功率模式 脈沖模式, 倍率模式，工況模擬模式 |
放電 | 恒流模式, 恒電阻模式 恒功率模式，斜坡電流模式, 斜坡功率模式 脈沖模式，倍率模式，工況模擬模式 | |
直流內阻測試（DCIR） | 工步實現一步測試并直接輸出結果 | |
循環次數 | 循環測試范圍1~65535次，單循環工步大于254，循環嵌套3 | |
截止條件 | 設備通道 | 總電壓, 總電流，時間,電池內阻 充電積累Ah, 放電積累Ah 充電積累Wh, 放電積累Wh |
BMS通道 | BMS總電壓, BMS總電流 BMS單體電壓, BMS單體電壓差 BMS單體溫度，BMS單體溫度差 BMS溫度, BMS SOC | |
單體輔助通道 | 單體電池溫度, 單體電池電壓 | |
其他 | 溫控箱溫度, 溫控箱濕度 | |
數據記錄 | 測試統計量 | Ah, Wh, 內阻, SOC, 單體電池電壓，單體電池溫度 的單體電壓差, 最小單體電壓差 |
測試數據 記錄條件 | 時間間隔, Ah, Wh, 電流, 電壓, 輔助通道單體電壓, 輔助通道單體溫度, 循環次數, 工步切換, 溫控箱溫度, 溫控箱濕度 | |
最小記錄周期 | 10ms | |
數據分析 | 實時波形顯示 | 系統運行期間，軟件主窗口會實時顯示各通道當前的電流、電壓、充放電容量、運行工步流程以及當前運行工步名稱等信息 |
測試數據繪圖 | 測試數據繪成曲線, 圖片導出 | |
歷史數據查詢 | 軟件亦可通過窗口隨時查看當前運行數據或歷史記錄數據，并優先以EXCEL格式或txt格式導出數據 | |
保護 | 輸入保護 | 過壓、過流、缺相、短路、極性反接、過溫 |
輸出保護 | 電壓鉗位、過流、過溫、過壓、欠壓 | |
電池保護 | 電壓下限、電壓上限、電流下限、電流上限 | |
單體保護 | 單體欠壓、單體過壓、單體溫度超限、電池反接、超量程保護報警，保護限值可設置。 | |
斷電保護 | 外部斷電后，電池與設備之間自動斷開，有效避免因重新上電造成意外，同時保存斷點數據，來電后可續接工藝運行； | |
急停保護 | 急停按鈕 開箱斷電 | |
第三方設備擴展 | 軟件界面支持第三方設備接入 | |
三、設備參數
指標項目 | 指標參數 | |
輸入交流電源 | 內置隔離變壓器 ，輸入電壓 | 380Vac(342Vac~437Vac) |
主通道 | 功率器件 | IGBT:英飛凌 |
充放電輸出電壓范圍(Vdc) | 10V-750V | |
輸出通道數 | 1 | |
單通道輸出電流范圍 | -160A～+160A
| |
單通道輸出功率 | 120kW | |
電壓測控精度 | 0.05% FS±0.05% RD | |
電壓采集分辨率 | 16位 | |
電流測控精度 | 0.05% FS±0.05% RD | |
電流采集分辨率 | 16位 | |
電流上升/下降時間（10%~90% FS） | ＜10ms | |
充放電轉換時間(-90%~+90% FS） | ＜20ms | |
保護功能 | 電網側保護 | 欠壓、過壓、過流、短路、缺相保護報警 |
電池側保護 | 欠壓、過壓、過流、短路、極性反接保護報警 | |
電能質量 | 功率因數 | 0.99 |
電流諧波 | ＜5% | |
設備整機效率 | ＞80% | |
環境條件 | 海拔高度 | 3000m |
環境溫度 | 0~45°C | |
相對濕度 | 0~95%（無冷凝） | |
設備噪聲 | ＜75dB | |
防護等級 | IP20 | |
冷卻方式 | 風冷 | |
機械參數 | 尺寸（寬×深×高） | 1600mm×850mm×1950mm |
重量 | 約800kg |
四、軟件介紹
上位機測試軟件是充放電測試系統不可分割的一部分，可在Windows7及以上專業版計算機上安裝萊特上位機測試軟件，實現工藝程序、測試流程、數據采集以及結果分析一體化服務；測試軟件用戶友好、集成化設計理念，便于用戶操作；采用成熟的軟件設計架構，具有良好的可拓展性，便于升級和維護。
1、工藝編輯
用戶可以根據電池的特性自行設置工藝流程，也可以保存測試的模板方便以后的調用，還可以在工步運行的過程中修改工作參數。
2、數據分析
用戶可以自定義X軸和Y軸的內容進行數據對比分析，支持同時4個曲線數據。選擇好曲線內容后，可以在列表中配置對應的顏色，曲線可以任意縮放和移動，同時雙擊數據表中的數據可以映射到曲線上的數據點。如圖中綠色豎線。
3、數據導出
數據、曲線處理：系統可將數據直接導出CSV、EXCEL，也可直接將曲線保存為圖片；另外，用戶可根據需要自定義列表顯示項目，包括循環數據、過程數據及明細數據，可自定義導出文件名。
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