動力電池電學性能綜合試驗臺

試驗臺用途及測試功能：

1.1用于電動汽車用動力電池包性能及可靠性測試，可完成表1所列項目的測試，還可用于動力電池及電池管理系統的研發、匹配等試驗。該測試試驗系統執行標準：

1)GB/T 31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 1 部分：高功率應用測試規程》

2)GB/T 31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 2 部分 ：高能量應用測試規程》

3)GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 3 部分：安全性要求測試方法》

4)GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》

5)GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》

6)GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》

表1

1.2具備工況模擬功能，可根據工況數據及車載記錄數據（設置不同的電壓、電流、功率、SOC、內阻等參數）文件轉換為模擬/仿真測試程序，對電池包進行標準工況測試。

1.3具有電池模擬器功能，用于電動汽車用電機及其控制器的性能、耐久及控制策略開發驗證試驗中替代動力電池總成，雙向恒壓源，可供電，并可吸收電流，將電能反饋交流電網。

試驗臺技術規格及主要配置：

2.1 試驗臺基本規格：

2.1.1 具有強大的電壓和電流和電源功能，可以滿足驅動系統和能量存儲設備等的開發需要?？捎糜跍y試、仿真或模擬純電動（EV）及混合電動車（HEV）等的能量存儲和驅動系統組件。

2.1.2 具備輔助電壓測量通道、輔助溫度測量通道和CAN-bus通訊等擴展功能。

2.1.3通過CAN與動力電池BMS管理系統進行通訊，參與動力電池系統的測試。

2.1.4 主通道2個。

2.1.5 輔助電壓測量通道96個。

2.1.6 輔助溫度測量通道96個。

2.1.7 電壓測量裝置：準確度不低于0.5級，其內阻至少為1kΩ/V。

2.1.8 電流測量裝置：準確度不低于0.5級。

2.1.9 溫度測量裝置：具有適當的量程，其分度值不大于1℃。標定準確度不低于0.5℃。

2.1.10 計時器：按時、分、秒分度，準確度為±1%。

2.1.11 電器柜底部有萬向腳輪，便于移動。

2.2 系統構成

測試系統由能量轉換回路及數據采集與處理的實時計算機控制系統構成的網絡集成，各組下位機硬件（測試回路與數據采集）通過以太網與上位機相連。數據采集系統采集各個電池模塊/單體的電壓和溫度，并測量總電流/總電壓等，數據存放于數據庫中，可以出分析報表或Excel格式數據等。各組硬件之間可以通過局域網或互聯網連接。

系統具有回饋電網的儀器設備或功能，要求對公司內部電網及外部電網無污染，能夠實現能量高品質雙向流動，放電能量高品質回饋電網，具有如下特點:

1、高效、節能、對電網無污染；

2、高速動態響應及轉換，滿足高標準實測工況模擬測試需求；

3、輸出紋波小，測試過程中對鋰電池不會造成傷害。

2.3 系統的可擴展性 

考慮到用戶對電動汽車動力電池測試系統將來的擴展需求，除了額定電流/電壓/功率外具有較好的靈活性，便于用戶將來可能的系統擴展和調整。 例如： 

2.3.1 CAN通訊接口擴展； 

2.3.2 上位機軟件管理系統具備管理多臺電池測試設備的預留接口； 

2.3.3 可以增加控制溫控箱、高溫高濕箱等；

2．3.4溫箱的通訊協議由招標方提供。

2.4 系統配置

2.4.1 計算機硬件 

工控機采用當前市場主流品牌機型，主頻、CPU、硬盤、內存、數據采集卡、顯示器等配置滿足用途和功能。

2.4.2電池包測試軟件可以在市場主流工控操作系統環境下運行，包括：用戶操作軟件，實時繪圖數據處理軟件和數據處理軟件等；采用正版操作系統和辦公處理軟件。

2.4.3測試軟件具有下列功能，可滿足各種標準動態測試程序及用戶自定義測試程序，以滿足對EV/HEV電池測試需要。

2.4.3.1 恒電流充、放電； 

2.4.3.2 恒電壓充電； 

2.4.3.3 恒功率放電； 

2.4.3.4 恒定負載放電； 

2.4.3.5 快速放電； 

2.4.3.6 電流階梯或斜坡； 

2.4.3.7 電流脈沖充放電； 

2.4.3.8 可任意編程控制，每一種測試的截止條件包括但不僅限于：測量值（電壓，電流，時間，溫度等），積分值（能量，容量，半循環數據）和微分值(V/δt,T/δt) ； 

2.4.3.9 數據記錄模式：可設時間、dV、dI、dT、dAh、dWh、dP的變化等； 

2.4.3.10 數據格式：把生成原始數據轉換成Excel或Accress數據庫格式等； 

2.4.3.11 實時繪圖功能：實時圖形處理軟件，便于在實時繪圖方式下制作各種形式的數據分析及研究報告，可監測測試的變化過程； 

2.4.3.12 測試條件更改：測試過程中可以隨時更改尚未執行的下一步流程。 

2.4.3.13 系統具有控制功能、數據實時顯示功能、數據實時記錄功能、數據自定義存儲功能，數據后處理功能等； 

2.4.3.14 具有實時圖形顯示，運行進程記錄器，層次清晰的多坐標曲線圖形，如電壓、電流、SOC、時間等關系圖； 

2.4.3.15 可實現自編程工況運行，系統參數（包括采集參數和 CAN 信息）可作為工況控制的設定值； 

2.4.3.16 設備本身帶有校準功能：可校準主通道的電壓、電流、輔助電壓和輔助溫度。

2.4.3.17曲線與查詢功能：

2.4.3.17.1系統能夠實時顯示并保存溫度、總電壓、總電流及時間、累計循環次數，并能夠計算容量、安時、瓦時、充放電效率、ΔV/Δt、ΔI/Δt等；

2.4.3.17.2數據記錄表包含絕對時間、過程時間、電壓、電流、溫度、實際容量、階段容量、內阻、能量等；

2.4.3.17.3數據記錄表應能單獨生成程序工步開始、跳轉、結束等時刻的時間、電壓、電流、溫度、階段容量等信息；

2.4.3.17.4電流放電過程中的數據顯示為負值，充電過程中的數據顯示為正值；設備每個通道的測試數據可單獨保存或查看，充電、放電及暫停等工藝步驟標應能以不同顏色或其他形式區分；

2.4.3.17.6同一個項目數據保存時，所有數據可一次性保存在一個文件中；  

2.4.3.17.7具有歷史數據查詢功能，按照時間段、項目名稱等實現數據查詢；       

2.4.3.17.8曲線種類 X坐標：總時間、充電時間、放電時間、容量、能量、循環序號等；Y坐標：總電壓、總電流、容量、能量、功率、單體電壓、單體溫度。

2.4.4 測試軟件系統有用戶自定義功能：用戶可以自定義設定試驗步數、工況點、測試參數、采集時間、文件存儲路徑、文件存儲名稱、保護限值等參數；程序編輯器讓用戶在視窗界面下編輯程序，無需編程語言的使用經驗。

2.4.5 安全保護功能 

2.4.5.1 全過程的限制保護條件； 

2.4.5.2工控機的看門狗安全保護； 

2.4.5.3 硬件具有緊急停止功能； 

2.4.5.4 輸入保護：欠壓、過壓、過流、缺相、過載、超溫停機保護報警； 

2.4.5.5 輸出保護：過壓、過流、過載。 

2.5  試驗臺主要技術參數：

設備滿足標準：

1)GB/T 31467.1-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 1 部分：高功率應用測試規程》

2)GB/T 31467.2-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 2 部分：高能量應用測試規程》

3)GB/T 31467.3-2015《電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統第 3 部分：安全性要求測試方法》

4)GB/T 31484-2015《電動汽車用動力蓄電池循環壽命要求及試驗方法》

5)GB/T 31485-2015《電動汽車用動力蓄電池安全要求及試驗方法》

6)GB/T 31486-2015《電動汽車用動力蓄電池電性能要求及試驗方法》