動力電池自動化測試系統(tǒng)總體方案(修改)-閱讀頁
2025-05-07 23:06本頁面
【正文】 最短步長10ms可編程參數(shù)包括電流、電壓、功率、負(fù)載阻抗、持續(xù)時(shí)間循環(huán)嵌套最大支持5層在線修改程序在程序運(yùn)行的過程中可對正在運(yùn)行的程序進(jìn)行修改編程特點(diǎn)每工步可以有一個(gè)或者多個(gè)出口，具備“goto”功能工作模式恒流充放電截止條件: 電壓、電流、時(shí)間、容量、功率、能量、單體電壓、單體溫度及擴(kuò)展變換的衍生數(shù)值等。15%三相五線制，頻率 50Hz177。a）工藝控制單元由于系統(tǒng)要求上位機(jī)脫機(jī)后，系統(tǒng)仍能夠保持運(yùn)行，因此工藝控制設(shè)備采用高端ARM芯片CorTexM3作為控制核心。l 增加支持上位機(jī)離線后，對檢測數(shù)據(jù)的保存功能；l 開發(fā)設(shè)計(jì)高速記錄，能到達(dá)最快10ms記錄的功能，設(shè)計(jì)多級緩沖機(jī)制；l 支持告警。如下圖所示圖2 主回路電氣拓?fù)鋱D交流輸入三相四線380VAC，經(jīng)過升壓變壓器將輸入電壓升高，經(jīng)過高頻整流后，輸出直流母線電壓，再經(jīng)過斬波滿足輸出直流電壓的需求。高頻整流單元采用IGBT進(jìn)行PWM控制，可實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動。輸出濾波單元采用LCL濾波器。圖3 控制電路結(jié)構(gòu)圖MCU板采用以TMS320F2812為控制核心，主要完成PWM整流和斬波控制算法的計(jì)算、各種數(shù)據(jù)采集和處理、PWM信號生成、系統(tǒng)軟件保護(hù)及通訊等功能。主/從驅(qū)動板完成高頻整流單元和斬波單元功率器件IGBT的驅(qū)動，每一個(gè)驅(qū)動板驅(qū)動2個(gè)IGBT橋臂，輸入為PWM信號，反饋故障信號。a）Pack測試工控機(jī)Pack測試工控機(jī)主要完成與上位機(jī)的通訊、對各個(gè)功能模塊控制指令的發(fā)送、對各模塊測試數(shù)據(jù)的收集、上傳等功能。b）五位半多功能電表五位半多功能電表對電池Pack的開路電壓進(jìn)行高精度測量，并以通訊的方式傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示及保存。d）標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊用于BMS的絕緣檢測功能的測試。標(biāo)準(zhǔn)電阻模塊中配置1000k、500k、100k電阻各一個(gè)，工作電壓大于500V，%。 具體功能實(shí)現(xiàn)方案1）信息化配置管理針對車間流水線作業(yè)的產(chǎn)品，本系統(tǒng)通過智能化的配置，使得每個(gè)產(chǎn)品可具備唯一、可查的標(biāo)識，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的可追溯性。所有電池信息會隨工藝執(zhí)行信息等一起保存至數(shù)據(jù)庫中，并可通過不同的檢索條件進(jìn)行信息的檢索。原理圖如下圖所示。原理圖同BMS上電測試原理圖。系統(tǒng)通過控制繼電器的通斷來控制并入的測試電阻（RR2），及控制主正/主負(fù)對地之間的切換。絕緣檢測功能測試原理圖如下圖所示。原理圖同BMS上電測試原理圖。該測試實(shí)現(xiàn)方法：將電池Pack的輸出端口通過高壓測試線束引入Pack自動測試柜，利用五位半多功能電表進(jìn)行測量電池包總電壓U1，并通過CAN總線讀取BMS系統(tǒng)反饋的電池包總電壓U2，同時(shí)根據(jù)BMS系統(tǒng)反饋的各電芯組電壓，累積計(jì)算出電池包總電壓U3，比較UUU3相互之間的差值，差值不允許超過給定范圍，滿足要求即為通過，否則為不通過。圖8 BMS系統(tǒng)電壓測量精度測試原理圖7）BMS系統(tǒng)電流測量精度測試?yán)肗I數(shù)采板卡對電池包充放電過程中的輸入輸出總電流進(jìn)行高精度測量。在充放電過程中，利用柜內(nèi)的NI數(shù)采板卡對該電流進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，同時(shí)通過CAN總線讀取BMS系統(tǒng)反饋的充放電電流實(shí)測值，并計(jì)算兩者之間的差值，差值不允許超過給定范圍，滿足要求即為通過，否則為不通過。9）充電連接狀態(tài)電路測試實(shí)現(xiàn)方法：通過低壓線束將充電連接狀態(tài)電路測試端口引入Pack自動測試柜中，利用多功能電表對該測試端口的電平進(jìn)行測試，當(dāng)充電槍可靠連接后，充電槍連接狀態(tài)指示燈信號將被點(diǎn)亮，此時(shí)測試端口為高電平。10）水泵控制電路測試實(shí)現(xiàn)方法：通過低壓線束將水泵控制電路測試端口引入Pack自動測試柜中，利用多功能電表對該測試端口的電平進(jìn)行測試，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出水泵控制信號后，BMS系統(tǒng)將相應(yīng)的給水泵控制器提供12V電源。11）慢充回路測試?yán)枚喙δ茈姳頇z測電池包總電壓實(shí)現(xiàn)慢充回路的測試。12）快充回路測試?yán)枚喙δ茈姳頇z測電池包總電壓實(shí)現(xiàn)快充回路的測試。13）主輸入/輸出回路測試?yán)枚喙δ茈姳頇z測電池包總電壓實(shí)現(xiàn)主輸入/輸出回路的測試。14）脈沖充電測試實(shí)現(xiàn)方法：充放電測試儀根據(jù)充放電工藝對電池Pack進(jìn)行脈沖充放電測試，記錄充放電過程中時(shí)間、電壓、電流等實(shí)時(shí)信息，同時(shí)以時(shí)間、電壓、電流數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的衍生函數(shù)量，并以通訊的方式傳送給上位機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的整合顯示并保存。15）電芯組壓差測試電芯組壓差測試在脈沖充放電測試過程中同步進(jìn)行，需計(jì)算脈沖充放電測試前、過程中、結(jié)束2分鐘后三個(gè)階段的電芯組壓差值。其中脈沖測試過程中，需實(shí)時(shí)讀取BMS系統(tǒng)檢測值，并計(jì)算壓差。實(shí)現(xiàn)方法：在進(jìn)行脈沖測試的過程中，實(shí)時(shí)記錄并計(jì)算每個(gè)分步階段、每個(gè)溫度傳感器的溫度值及溫升值；計(jì)算兩次脈沖過程中各自所達(dá)到的最高溫度，及該最高溫度點(diǎn)時(shí)刻各溫度傳感器之間的溫差；計(jì)算最低、最高溫度均值，分別計(jì)算最低、最高溫度與溫度均值之間的差值，結(jié)果滿足要求即為通過，否則為不通過。實(shí)現(xiàn)方法：先對電池進(jìn)行小電流（可設(shè)置為0）恒流放電（或充電）幾秒鐘(t11)，在快結(jié)束時(shí)刻(t12)記錄此時(shí)的電壓電流UI1；再對電池進(jìn)行大電流放電（或充電）幾秒鐘(t21)，在快結(jié)束時(shí)刻(t22)記錄此時(shí)的電壓電流UI2，在具體測試過程中，t1t1t2t2II2可以根據(jù)實(shí)際需求自由設(shè)置。18）容量測試實(shí)現(xiàn)方法：系統(tǒng)根據(jù)充放電工藝對被測電池包進(jìn)行充放電測試，記錄充放電過程中時(shí)間、電壓、電流等實(shí)時(shí)信息，同時(shí)以時(shí)間、電壓、電流數(shù)據(jù)計(jì)算相應(yīng)的衍生函數(shù)量，比如電池包容量、功率、能量等數(shù)據(jù)。四、接口及形式u 對MES的以太網(wǎng)通訊接口u 對測試儀的以太網(wǎng)通訊接口u 對掃描槍的USB通訊接口u 對BMS的電源接口u 平臺輸入電源接口u 電池主動力線接口
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