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德国ETAS电动汽车BMS高级测试方案Labcar BCS
2020-02-17 22:08:14· 作者：富瑞博新能源
ETAS的LABCAR-MODEL-BAT模型可以模拟锂离子电池的行为。它使用户能够在HiL系统中全面测试电池管理ECU，甚至在安全性至关重要的工作状态下，也可以对控制功能进行初始预校准。使用ETAS BCS-LABCAR，可以在不到4ms的时间内将每个电池的0.5 mV的精度调整到0 V和0.85 V-8 V范围内。每个电池单元都有一个电子负载，可用于主动和被动平衡（电池单元之间的电荷均衡）。负载可吸收0 A-2.5 A的电流，且精度为±2 mA。在与被测电池管理系统的电气连接点提供了电池模拟的准确性。
ETAS的LABCAR系统
获得广泛的行驶里程是电动汽车成功的决定性因素，而汽车的电子电池管理系统（BMS）对于其行驶范围至关重要。但是，BMS的作用不仅限于确保驾驶员一次充电即可行驶得尽可能远。它还会影响锂离子电池的寿命，这使其成为电动汽车成本效益的重要因素。
尽管如此重要，但并非总是可能或使用最佳电池进行测试。由于测试过程的缓慢，相关影响（例如温度行为，充电和放电以及老化）的发展和发展是一个非常耗时的过程。另外，由于老化和特定于生产的变化，在使用真实电池组的测试中很难实现可重复性。此外，如果电池管理系统（BMS）出现故障，则实际测试可能会导致严重的安全事故。相比之下，使用硬件在环（HiL）系统和相应的模型，即使在极限范围内，也可以进行安全，可重复的测试。
ETAS的LABCAR-MODEL-BAT模型可以模拟锂离子电池的行为。它使用户能够在HiL系统中全面测试电池管理ECU，甚至在安全性至关重要的工作状态下，也可以对控制功能进行初始预校准。
获得广泛的行驶里程是电动汽车成功的决定性因素，而汽车的电子电池管理系统（BMS）对于其行驶范围至关重要。但是，BMS的作用不仅限于确保驾驶员一次充电即可行驶得尽可能远。它还会影响锂离子电池的寿命，这使其成为电动汽车成本效益的重要因素。
尽管如此重要，但并非总是可能或使用最佳电池进行测试。由于测试过程的缓慢，相关影响（例如温度行为，充电和放电以及老化）的发展和发展是一个非常耗时的过程。另外，由于老化和特定于生产的变化，在使用真实电池组的测试中很难实现可重复性。此外，如果电池管理系统（BMS）出现故障，则实际测试可能会导致严重的安全事故。相比之下，使用硬件在环（HiL）系统和相应的模型，即使在极限范围内，也可以进行安全，可重复的测试。
ETAS的LABCAR-MODEL-BAT模型可以模拟锂离子电池的行为。它使用户能够在HiL系统中全面测试电池管理ECU，甚至在安全性至关重要的工作状态下，也可以对控制功能进行初始预校准。
ETAS BCS-LABCAR的功能
ETAS电池模拟器BCS-LABCAR是电池管理系统BMS-LABCAR的hil测试系统的一部分。 BCS-LABCAR最多可以测试200个电池，因此可以测试电池管理系统（BMS）的所有组件。与合作伙伴Comemso一起。 ETAS开发了这种高精度的BCS-LABCAR，它可以对BMS进行完整的功能测试。
ETAS电池模拟器BCS-LABCAR是电池管理系统BMS-LABCAR的hil测试系统的一部分。 BCS-LABCAR最多可以测试200个电池，因此可以测试电池管理系统（BMS）的所有组件。与合作伙伴Comemso一起。 ETAS开发了这种高精度的BCS-LABCAR，它可以对BMS进行完整的功能测试。
电池管理系统测试
用于电动车辆驱动器的现代锂离子电池的效率，可靠性和安全性在很大程度上取决于电池管理系统（BMS）作为其电子控制单元。
用于电动车辆驱动器的现代锂离子电池的效率，可靠性和安全性在很大程度上取决于电池管理系统（BMS）作为其电子控制单元。
系统精度
使用ETAS BCS-LABCAR，可以在不到4ms的时间内将每个电池的0.5 mV的精度调整到0 V和0.85 V-8 V范围内。每个电池单元都有一个电子负载，可用于主动和被动平衡（电池单元之间的电荷均衡）。负载可吸收0 A-2.5 A的电流，且精度为±2 mA。在与被测电池管理系统的电气连接点提供了电池模拟的准确性。这适用于最长几米的电缆连接。在DUAL或QUAD模式下，可以以相同的精度使用最大12 A的电流和最大10 A的灌电流。此外，每个电池输出均包括一个高精度电流测量系统，该系统的最大偏差为±10μA。这种独特的特性使BCS-LABCAR能够检测平衡电流以及每个电池单元的泄漏电流（电荷损耗），例如，当BMS断电时。这样，可以快速分析整个电池模块的深度放电。通过每个电池单元的集成库仑测量，可以以2•10-7库仑（As）的精度测量平衡过程。
使用ETAS BCS-LABCAR，可以在不到4ms的时间内将每个电池的0.5 mV的精度调整到0 V和0.85 V-8 V范围内。每个电池单元都有一个电子负载，可用于主动和被动平衡（电池单元之间的电荷均衡）。负载可吸收0 A-2.5 A的电流，且精度为±2 mA。在与被测电池管理系统的电气连接点提供了电池模拟的准确性。这适用于最长几米的电缆连接。在DUAL或QUAD模式下，可以以相同的精度使用最大12 A的电流和最大10 A的灌电流。此外，每个电池输出均包括一个高精度电流测量系统，该系统的最大偏差为±10μA。这种独特的特性使BCS-LABCAR能够检测平衡电流以及每个电池单元的泄漏电流（电荷损耗），例如，当BMS断电时。这样，可以快速分析整个电池模块的深度放电。通过每个电池单元的集成库仑测量，可以以2•10-7库仑（As）的精度测量平衡过程。
温度模拟
BMS对温度的监控非常重要。为了在BMS上开发，验证和测试控制算法，需要高精度的电气温度仿真。这是通过NTC / PTC仿真板实现的，NTC / PTC仿真板是一种在0Ω-8 M value的值范围内以1 accuracy的精度模拟NTC / PTC电阻器的特性曲线的设备。其他范围甚至提供更高的分辨率。
该设备专为模拟电动汽车电池区域中的温度传感器而开发，因此开发用于最高1 kV的电压。
BMS对温度的监控非常重要。为了在BMS上开发，验证和测试控制算法，需要高精度的电气温度仿真。这是通过NTC / PTC仿真板实现的，NTC / PTC仿真板是一种在0Ω-8 M value的值范围内以1 accuracy的精度模拟NTC / PTC电阻器的特性曲线的设备。其他范围甚至提供更高的分辨率。
该设备专为模拟电动汽车电池区域中的温度传感器而开发，因此开发用于最高1 kV的电压。
硬件部分
电池管理系统(BMS)的功能应当包括电池基本保护功能、电池均衡功能、电池储备能量测算功能、电池自检和故障诊断、网络通信功能。
德国Comemso BMS测试系统硬件方案包括如下：
l 仿真高精度的单体电池的电压信号，可实现高压电池组的电压模拟
l 内置电子负载，并具备高精度电流采集功能，可实现BMS的主动及被动均衡测试
l 提供电池包温度传感器信号的模拟
l 提供高压系统的绝缘电阻仿真
l 可选电池单体故障注入功能，包括：输出短路、输出开路、串联在一起的通道间开路、采样线开路、对低压线路短路等
电池电芯模拟器
电池芯模拟器可精准模拟锂离子电池芯，于可靠安全的环境下取代电池芯，测试电池管理单元(BMU) 或子系统的电池芯量测单元(CSC)，适合应用于电动汽车及储能电池相关的领域。德国科尼绍Comemso BCS 电池电芯模拟器允许您在电芯级别上测试电池管理系统,具有高精度和高动态性。这种虚拟电池单元的电气仿真使您能够实现 BMS 的安全,可重复和全自动测试。电池模拟器是 BMS 测试系统的核心。
电池管理系统(BMS)的功能应当包括电池基本保护功能、电池均衡功能、电池储备能量测算功能、电池自检和故障诊断、网络通信功能。
德国Comemso BMS测试系统硬件方案包括如下：
l 仿真高精度的单体电池的电压信号，可实现高压电池组的电压模拟
l 内置电子负载，并具备高精度电流采集功能，可实现BMS的主动及被动均衡测试
l 提供电池包温度传感器信号的模拟
l 提供高压系统的绝缘电阻仿真
l 可选电池单体故障注入功能，包括：输出短路、输出开路、串联在一起的通道间开路、采样线开路、对低压线路短路等
电池电芯模拟器
电池芯模拟器可精准模拟锂离子电池芯，于可靠安全的环境下取代电池芯，测试电池管理单元(BMU) 或子系统的电池芯量测单元(CSC)，适合应用于电动汽车及储能电池相关的领域。德国科尼绍Comemso BCS 电池电芯模拟器允许您在电芯级别上测试电池管理系统,具有高精度和高动态性。这种虚拟电池单元的电气仿真使您能够实现 BMS 的安全,可重复和全自动测试。电池模拟器是 BMS 测试系统的核心。
使用德国科尼绍comemso电池电芯模拟器可以对 BMS 进行高精度功能测试。每个电池都有一个电子负载,可用于主动和被动平衡。这个恒定电流吸收器可以产生高达4.5A的电流(取决于所选的功能)。即使在3米长的电缆上, comemsoBCS电池电芯模拟器也能直接在 BMS 测试对象上提供所有精度。
All features of the normal Battery Cell Simulator.
Flexible voltage source and current load adjustment. High-precision function tests of the BMS are possible with the comemso BCS. Each cell has an electronic load, which can be used for active and passive balancing. This constant current sink can generate currents up to 4.5 A (depending on selected features). The comemso BCS comes with all accuracies directly at the BMS test object, even with 3 m cable length. Fault simulation and current measurement. Each cell provides a fault simulation for generatingshort circuits, cable breakage and change in polarity (reverse polarity). Each cell output also includes a high-precision current measurement system. This market innovation enables the BCS to detect balancing currents as well as leakage currents per cell, e.g. at a turned-off BMS.
This way, deep discharges of whole battery modules can be analysed quickly. With the integrated Coulomb measurement, per cell balancing procedures are verified. The comemso BCS combines a high-precision emulation of battery cells with high-resolution measurement technology and extended validation possibilities. Communication takes place via CAN or via EtherCAT, for high-performance measurements and highly dynamic control even at > 120 cells.
故障模拟和电流测量
每个单元提供故障模拟,用于产生短路,电缆断裂和极性变化(反极性)。每个单元输出还包括高精度电流测量系统。这种市场创新使 BCS 能够检测平衡电流以及每个电池的漏电流,例在一个关闭的 BMS。这样,可以快速分析整个电池模块的深度放电。通过集成的库仑测量,可以验证每个电池的平衡过程。comemsoBCS结合了高精度电池单元仿真和高分辨率测量技术以及扩展的验证功能。通过 CAN 或EtherCAT进行通信,即使在> 120个电池时也能进行高性能测量和高动态控制。
All features of the normal Battery Cell Simulator.
Flexible voltage source and current load adjustment. High-precision function tests of the BMS are possible with the comemso BCS. Each cell has an electronic load, which can be used for active and passive balancing. This constant current sink can generate currents up to 4.5 A (depending on selected features). The comemso BCS comes with all accuracies directly at the BMS test object, even with 3 m cable length. Fault simulation and current measurement. Each cell provides a fault simulation for generatingshort circuits, cable breakage and change in polarity (reverse polarity). Each cell output also includes a high-precision current measurement system. This market innovation enables the BCS to detect balancing currents as well as leakage currents per cell, e.g. at a turned-off BMS.
This way, deep discharges of whole battery modules can be analysed quickly. With the integrated Coulomb measurement, per cell balancing procedures are verified. The comemso BCS combines a high-precision emulation of battery cells with high-resolution measurement technology and extended validation possibilities. Communication takes place via CAN or via EtherCAT, for high-performance measurements and highly dynamic control even at > 120 cells.
故障模拟和电流测量
每个单元提供故障模拟,用于产生短路,电缆断裂和极性变化(反极性)。每个单元输出还包括高精度电流测量系统。这种市场创新使 BCS 能够检测平衡电流以及每个电池的漏电流,例在一个关闭的 BMS。这样,可以快速分析整个电池模块的深度放电。通过集成的库仑测量,可以验证每个电池的平衡过程。comemsoBCS结合了高精度电池单元仿真和高分辨率测量技术以及扩展的验证功能。通过 CAN 或EtherCAT进行通信,即使在> 120个电池时也能进行高性能测量和高动态控制。
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