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BMS选用什么样的电池模拟器?

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-29 10:00:35   浏览次数:36
核心提示:2019年09月29日关于BMS选用什么样的电池模拟器?的最新消息:继电器粘连检测比较“烧脑”,往后再拖一拖,今天聊点别的,换个话题。聊一聊电池模拟器的选择问题。在前面某文中提到过,BMS采集电芯的电压精度是有要求的;无论是自测,还是客户验收,我们


继电器粘连检测比较“烧脑”,往后再拖一拖,今天聊点别的,换个话题。

聊一聊电池模拟器的选择问题。

在前面某文中提到过,BMS采集电芯的电压精度是有要求的;无论是自测,还是客户验收,我们都需要一个比较准的基准源来检测我们的硬件精度,验证是否满足需求,如果使用电池去做为基准源的话,一是调整电压比较麻烦,二是电池的电压会逐渐变化,三是不安全,测试时需要格外小心。

所以就出现了电池模拟器,最基本的功能就是可以人为任意设置目标电压值,并且精度稳定,有一定的带负载能力,满足测量要求(如下图一个比较常见的国外电池模拟器)。

我还记得当时刚刚工作时,跟着师傅做的第一个板子就是电池模拟器工装,当时做的功能比较简单,就直接一个DA输出。

但现在市场上已经有大量成熟的产品了,可以满足测试的各种需求,组成的测试系统框架如下图(图片来源于NGI官网):

实际我们使用电池模拟器更多地用来模拟电芯电压和温度、模拟均衡和故障模拟等功能(下图来源于ETAS官网),而其他像什么模拟真实电池的充放电过程,这个其实我是感觉不太靠谱的。

下面来分析选用电池模拟器的几个关键需求。

1、模拟电芯电压

这个是最重要的需求,首先要决定需要多少路的电压模拟通道,一般的产品都在12路以上,这个根据产品需求提就好。

通道之间是互相电气隔离的,如果要串联,则需在外面通过线束连接实现。

电压模拟的原理如下图(图片来源于https://www.docin.com/p-835651570.html),通过DA芯片来设置输出目标电压,然后通过AD芯片来采集反馈端的输入电压,形成闭环系统,实时调整输出电压,提供输出精度;所以一般的模拟器电压输出都有四条线:两条输出线,两条采样线。

关于电压精度,其实这个也和AFE有关,同一个电池模拟器,用两个厂家的AFE采集到的结果可能是有1mV以上的偏差。排除这些干扰因素,我认为精度要在1mV以下才能满足通用的需求(尤其是产线生产时)。

一般厂家都会给出它的精度参数如下图(来源于NGI官网),主要根据设定分辨率和设定精度这两个参数去选择合适的产品。

2、模拟温度

温度模拟比较常用、也比较有效的方案就是电阻阵列,如下图所示;我们根据实际的NTC阻值表,确定需要的电阻阻值范围。

模拟器在每个阻值档位上面都设置了本档位阻值1、2、4、8倍数的四个电阻,然后根据这四个电阻的拼凑,可以进一步得到本档位内任意一个电阻值;这样的话,不同档位之间再进行拼凑,就可以得到我们想要的任意阻值。

下图中的阻值范围可以满足我们实际绝大部分需求。

应用中需要注意的就是BMS中的每一个温度采样通道,要配置单独的温度模拟电阻,不同通道之间不能共用,否则会造成内部分压而采集偏差。

3、模拟均衡

电池模拟器也要有一定的输出能力,包括拉电流、灌电流两种(下图来源于网络),用来模拟电池均衡功能。

如果一个模拟器同时给多个AFE并联使用,那么模拟器的输出能力要选取更大一些,基本上要到几安培左右;如果选取的输出电流太小,则在测试时会出现各种各样奇怪的问题。

总结:

有人质疑问:如果我用电池模拟器测试BMS,进而得到BMS精度满足要求的结论后,这个结论是否能说明BMS在测试真实电池时,精度也是满足要求的?这是个好问题,事实胜于雄辩,留给大家自己验证了。

 
关键词: 电池 bms 电池模拟器


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