一、概述
BMS,全稱電池管理系統(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM)是電池與用戶之間的紐帶。主要為了能夠提高電池的利用率,均衡電池電量保持電池的一致性,延長電池的使用壽命,對蓄電池容量進行精確評估及蓄電池的監控等。主要應用領域包括電動汽車、分布式儲能電站、微網儲能等。因此BMS系統的優劣將直接影響到上述設備大安全及可靠性。對BMS系統的檢測研究將是未來的趨勢,本設計方案可實現對BMS系統工作狀態的全方位真實仿真模擬。為BMS系統的安全可靠性評估提供準確的科學依據,可應用于BMS生產廠家、性能檢測、BMS管理系統的研發等領域。
二、系統組成
2.1系統結構圖
2.2系統的組成:
l 高精度單體電壓模擬源
l 高精度恒流源
l 高精度高壓恒壓源
l 電子負載
l 高精度溫度采集模塊
l 控制電腦
l CAN總線分析儀
l BMS供電電源
l 絕緣電阻測試儀
l 絕緣耐壓測試儀
l I/O開關量板卡
l 操作臺
l 通訊模塊等組成
l 系統軟件
三、作為BMS的系統化測試平臺,適用于以下功能驗證:
l 電池充放電控制功能
l 電池總電壓和電流監測功能
l 電池單體電壓監測功能
l 電池組溫度管理功能
l 電池組安全控制功能
l 故障診斷和處理功能
l 系統間通信功能
l 電池SOC估算功能
四、系統設備的技術指標
4.1高精度單體電壓模擬源
l為安裝方便宜采用標準機柜設計,可以是多個模塊串并聯組成。
l根據鋰電池的電壓調整范圍,電壓調整范圍0.0000V-5.0000V
l電壓顯示分辨率:0.0001V,模擬20節電池的串聯情況。
l每個通道能吸收和放出0-1A的電流,并能顯示電流,分辨率0.001A。
l電壓、電流精度:0.1%FD+0.1%RD
l當恒壓源測試到有電流輸出或輸入時候,具有能給出相應的提示功能。
l設備應帶有液晶顯示和操作鍵盤,可以在儀表上實現手動操作。
l 設備應帶有通訊端口,可以實現和上位機之間的通訊。
4.2高精度恒流源
l電流模擬范圍至少:0~500A。
l電流輸出精度:0.1%FD+0.1%RD
l電流穩定度:0.1%
l外部電流采集方式可實現分流器或電流傳感器采集。
l輸出的的電壓0-5V
l 設備帶有RS-485通訊端口,可以實現和上位機之間的通訊。
4.3高精度高壓恒壓源
l至少輸出電壓范圍:0-1000V,電壓顯示分辨率:0.01V
l精度:0.1%FD+0.1%RD
l輸出電流范圍:0-100 mA
l紋波和噪聲:峰峰值300mV;
l設備帶有液晶顯示和操作鍵盤,可以在儀表上實現操作。
l 設備帶有RS-485通訊端口,可以實現和上位機之間的通訊。
4.4高精度恒溫箱
l溫度模擬范圍應該為:-60℃-150℃
l升溫速率:≥3.0℃/min(非線性) 降溫速率:≥1.0℃/min(非線性)
l 溫度波動精度:≤±0.5℃。
4.5高精度溫度采集模塊
l帶有GPIB和RS232接口的等多種通訊接口。
l精度至少為6 1/2位(22-bit),每秒掃描不小于250個通道
l至少8種開關和控制插入模塊可供選擇
l溫度采集探頭可調整測量熱電偶、RTD和電敏電阻等多種方式。
l可以設定每個通道的Hi/LO報警極限, TTL報警輸出
l溫度測量范圍:-40 °C to 150 °C
4.6CAN通訊模塊
l PC接口應符合USB2.0全速規范;
l支持CAN2.0A和CAN2.0B協議,符合ISO/DIS11898規范;
l 至少集成1~2路CAN-bus接口;
lCAN-bus通訊波特率在5Kbps~1Mbps之間任意可編程;
4.7絕緣電阻模擬模塊
l 絕緣電阻的輸入電壓等級至少為100-600V,可模擬正負端對地電阻;
l 電阻值應該包括以下阻值:5KΩ、10KΩ、20KΩ、40KΩ、80KΩ、160KΩ可調
l 設備應可實現遠程電腦控制和本地開關控制。
l 設備可顯示加載的電阻值。
4.8 BMS供電電源
l 電壓范圍至少在0-30V之間。
l 輸出電流范圍應該0~20A之間。
l 可完成過壓、欠壓試驗。
4.9 絕緣電阻測試儀
l 輸出電壓設定范圍至少在-25V?-1000Vdc(符合JIS C 1302-1994的輸出特性)
l 電阻測量范圍不小于0.01MΩ?5000MΩ
l 搭載有SIGNALI/O端子
l 具備RS-485接口
4.10 絕緣耐壓測試儀
l 搭載有數字電壓計和電流計
l 便于判斷運行狀態的大顯示屏
l 用來設定準確試驗時間的數字計時器
l 采用檢測斷線的窗口比較器方式的判標準
l DC耐壓試驗后的自動放電功能
l 各類遠程控制功能和各類信號輸出功能。