如何仿真电池特性进行电池管理系统(BMS)的测试?之一
不间断电源UPS、混合动力电动汽车HEV、绿色能源系统(太阳能、风能等)以及各种大功率电池供电系统,都离不开可再生的电能储蓄和释放单元,也就是我们通常说的可充电电池。以锂电池为例,电池必须配合相应的充放电管理系统(BMS)才能保证正常的工作特性和安全,如何仿真电池的特性以进行BMS性能的评估,往往变得非常的困难和复杂。特别是这些系统的功率往往在上百瓦甚至上千瓦,在进行研发和生产过程中的测试时,就需要有更大功率的电源和负载,为BMS提供功率输入,并且吸收它们释放出来的能量。对于测试工程师来说,这是一项极其艰巨的挑战。
最常用的方法,是使用单独的电源供电,再使用负载吸收被测件释放的能量。但是这种方法存在很大的缺陷。主要问题是,这种方法无法实现电源和负载功能的连续转换,与系统实际工作条件大相径庭而且,必须在系统中使用大功率的开关、继电器等,系统非常复杂,可靠性和可重复性往往无法达到要求。因此,只有将电源输出和功率吸收的功能完全集成到单一仪器或系统中,而且可以实现源与负载功能的无缝转换,才能克服这些缺陷。
接下来我给大家分析和比较三种电池管理系统BMS测试电池仿真的方案!方案一、使用直流电源和电子负的方法,电源或负载单独工作工程师往往使用单独的直流电源提供所需的功率,配合电子负载吸收被测件的输出功率,用于其双向再生能源系统和器件的测试。单独而言,直流电源可连续地输出功率,而电子负载可以连续地吸收,并且都有出色的直流精度、稳定性和快速的动态响应,无论被测件是什么。在测试过程中,这种性能是必需,因为被测件是有源和动态的,根据其状态和工作条件,在输出功率和吸收功率之间转换。图1所示的一套电池仿真器系统BSS,就是将直流电源和电子负载组合起来,进行供电和吸收。
图1常用直流电源和电子负载测试方案,集成电池仿真器系统BSS直流电源处于输出状态,被测件吸收功率:V被测件V直流电源V二极管被测件处于输出状态,电子负载吸收电流:V被测件V负载电池仿真系统是典型的电压系统;直流电源和电子负载都工作在恒压CV模式下。电子负载的电压设置要略大于直流电源,在它们之间存在一个电压差会造成一个死区电压,使电池仿真系统无法工作在这个区域中。电池管理系统BMS的测试就会用到BSS。其它一些需要单极性双象限直流电源测试的待测件,也可以用这套系
f统来测试。当r