QQ交談電池管理系統(tǒng)(BMS)測試解決方案
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- 深圳市費思泰克科技有限公司
- 2024-10-26 16:00:07
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【簡單介紹】
【詳細說明】
| 簡述
電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，簡稱BMS）是鋰電池組最重要的組成部分之一。BMS不僅對電池電壓、電流、溫度等參數進行實時監(jiān)視，同時兼顧電池充放過程中漏電檢測、熱管理、電池均衡管理、報警提醒、SOC計算、SOH狀態(tài)報告等功能，使電池時刻處于安全可控的充放電使用過程中，大大提高了電池在實際使用過程中的循環(huán)壽命。因此各BMS廠商對BMS研發(fā)、測試、生產等環(huán)節(jié)的檢測極為重視。
參照GB∕T 34131-2023《電力儲能用電池管理系統(tǒng)》、GB/T 38661-2020《電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術條件》等新國標要求，Faithtech結合電池充放電、新能源汽車和儲能系統(tǒng)測試經驗推出完整的BMS測試解決方案，是BMS研發(fā)、生產、測試。
| 應用領域
電動機車動力電池BMS研發(fā)、生產測試；
光伏儲能電池BMS研發(fā)研發(fā)、生產測試；
工、商業(yè)儲能系統(tǒng)BMS研發(fā)、生產測試；
微網儲能電池BMS研發(fā)、生產測試等。
| 測試功能
單體電池電壓模擬、單體電池電流模擬、單體電池內阻模擬；
電池單體故障注入模擬，包括：輸出短路、輸出開路、串聯在一起的通道間開路、采樣線開路；
電池主動均衡、被動均衡模擬；
電池簇總電壓模擬、充放電總電流模擬；
BMS電源供電模擬；
電池充放電曲線模擬、SOC曲線模擬；
PT溫度信號、NTC溫度信號、熱電偶溫度信號模擬；
電流傳感器信號模擬；
壓力，流量，液位信號模擬；
絕緣電阻模擬；
I/O驅動切換、I/O信號模擬等。
| BMS測試設備推薦清單
功能 | 設備類別 | 推薦產品或規(guī)格 | 產品特性 |
電池特性模擬 | 電池模擬器 | FT8330系列多通道電池模擬器 | 單臺最多36CH，電壓精度：0.01%+0.01%F.S.，電壓規(guī)格：6V，電流規(guī)格：1A/2A/3A |
FT8331系列多通道電池模擬器 | 單臺最多24CH，電壓精度：0.01%F.S.，電壓規(guī)格：5V/6V/15V/20V，電流規(guī)格：1A/2A/3A/5A/10A，可選配故障模擬 | ||
FT8340系列多通道電池模擬器 | 單臺最多12CH，電壓精度：0.01%+0.01%F.S.，電壓規(guī)格：5V/6V/15V/20V，電流規(guī)格：±1A/±2A/±3A/±5A/±10A，可選配故障模擬 | ||
FT8350系列多通道電池模擬器 | 單臺最多24CH，電壓精度：0.01%F.S.，電壓規(guī)格：6V/15V/20V，電流規(guī)格：±1A/±2A/±3A/±5A，可選配故障模擬 | ||
總電壓模擬 | 高壓直流電源 | FTP1000系列可編程直流電源 | 半19"/1U，具備2000V、3000V電壓規(guī)格，電壓精度可實現：0.05%F.S. |
總電流模擬 | 低壓大電流電源 | FTG系列組合式超大功率可編程直流電源 | 10V規(guī)格產品，單機電流可實現20kA，電流精度：0.1%+0.1%F.S. |
電子負載 | FT超低電壓大電流直流電子負載系列 | 單機電流可實現5kA，電流精度：0.05%+0.0.5%F.S. | |
FT68200系列超大功率電子負載 | 電壓范圍：0~1200V；功率范圍：1~600kW；電壓精度：.025%+0.025%F.S.；電流精度：0.05%+0.0.5%F.S.； 內置多種實用測試功能 | ||
BMS供電 | BMS供電電源 | FTP1000系列可編程直流電源 | 半19"/1U，具備36V等多種電壓規(guī)格，功率等級包含600W/900W/1200W/1500W/1800W |
總電流方向切換 | 電流換向盒 | FT-TW系列電流換向盒 | 電流規(guī)格包括：200A/600A/1000A/1500A/2000A/3000A |
電流傳感器信號模擬 | 電流傳感器模擬器 | FTM8510A | 4CH/電壓輸出范圍：±5V、±200mV/0.02%+0.02%F.S.；電流輸出范圍：±200mA/0.05%+0.05%F.S.，通道間隔離 |
溫度模擬 | 熱電偶溫度模擬器 | FTM8200B | 最多24CH可選，輸出到冷端電壓：-15mV～+85mV，分辨率1.6uV，0.1%+10uV |
NTC溫度模擬器 | FTM8161A | 8CH，0Ω～16MΩ,分辨率1Ω,0.1%+1Ω | |
熱電阻溫度模擬器 | FTM8162B | 12CH，可模擬類型：PT100/PT200/PT500/PT1000/Cu50/Cu100，多種溫度分辨率可選 | |
傳感器模擬 | 壓力、流量、液位模擬器 | FTM8510A | 4CH/電壓輸出范圍：±5V、±200mV/0.02%+0.02%F.S.；電流輸出范圍：±200mA/0.05%+0.05%F.S.，通道間隔離 |
絕緣耐壓模擬 | 絕緣電阻卡 | FTM8164B | 200k～61MΩ，分辨率1kΩ，1%+1kΩ，耐壓1000V，總功率3W |
FTM8264B | 最多12CH可選，50Ω～111MΩ，分辨率：50Ω，耐壓2000V，精度1%+50Ω，開路電阻＞100MΩ，2U機箱 | ||
I/O切換 | 繼電器卡 | FTM8090A | 24CH，切換功率：60AV/24W |
I/O信號仿真與檢測 | I/O卡 | FTM8081A | 16CH DI/16CH DO，輸入/輸出間隔離，輸入電壓：12V～32V，輸出電壓：24V；輸入、輸出頻率：0-100kHz，占空比步進1%，驅動電流：100mA MAX |
FTM8080A | 16CH DI（25MHz），16CH DO（50MHz）,輸出：3.3V@24mA或5V@32mA，輸入：3.3V或5V |
| 測試系統(tǒng)架構
| 軟件功能
電池模型編輯界面主要滿足客戶編輯需要模擬的電池模型，包括電池單體模型，電池組模型編輯，溫度模型編輯。
測試方案配置界面用于配置電池模擬器輸出電池模型，同時可設置各通道溫度模擬信息。
BMS測試項目 | 測試方法 |
狀態(tài)檢測精度測試 | 調整溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻等相關參數，將標準值與電池管理系統(tǒng)（BMS）得到的參數進行對比，計算BMS的溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻測量誤差以及誤差的值、最小值和平均值得到各參數精度。 |
SOC精度測試 | 調整電芯模擬器，使其按照電池測試工況曲線進行模擬。BMS依據檢測到的數據，進行電池SOC容量估算，以測試BMS的SOC精度。 |
電池故障診斷測試 | 對BMS進行故障注入，諸如：電池單體過欠壓或電池簇過欠壓、電池單體或電池簇電壓一致性偏差大、電池反接、電池簇過流、單體溫度過高過低或一致性偏差大，電壓采樣線故障，溫度采樣線故障等一系列故障，以檢測BMS的故障診斷功能 |
絕緣電阻檢測測試 | 調整絕緣電阻參數，同時獲取BMS的絕緣電阻的測量值，用以判定是否合格 |
通訊測試 | 測試BMS每路通訊端口的通訊功能 |
控制策略測試 | 包括充電策略、溫度管理策略等控制策略測試，以檢測BMS的控制測量是否符合預期 |
電氣適應性測試 | 設定輔助電源電壓使其高于或者低于正常工作電壓，查看BMS系統(tǒng)的工作響應是否符合預期。 |
絕緣耐壓測試 | 測試BMS的絕緣性能 |
自定義測試 | 用戶可根據需求定制測試任務。 |
BMS測試項目 | 測試方法 |
狀態(tài)檢測精度測試 | 調整溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻等相關參數，將標準值與電池管理系統(tǒng)（BMS）得到的參數進行對比，計算BMS的溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻測量誤差以及誤差的值、最小值和平均值得到各參數精度。 |
SOC精度測試 | 調整電芯模擬器，使其按照電池測試工況曲線進行模擬。BMS依據檢測到的數據，進行電池SOC容量估算，以測試BMS的SOC精度。 |
電池故障診斷測試 | 對BMS進行故障注入，諸如：電池單體過欠壓或電池簇過欠壓、電池單體或電池簇電壓一致性偏差大、電池反接、電池簇過流、單體溫度過高過低或一致性偏差大，電壓采樣線故障，溫度采樣線故障等一系列故障，以檢測BMS的故障診斷功能 |
絕緣電阻檢測測試 | 調整絕緣電阻參數，同時獲取BMS的絕緣電阻的測量值，用以判定是否合格 |
通訊測試 | 測試BMS每路通訊端口的通訊功能 |
控制策略測試 | 包括充電策略、溫度管理策略等控制策略測試，以檢測BMS的控制測量是否符合預期 |
電氣適應性測試 | 設定輔助電源電壓使其高于或者低于正常工作電壓，查看BMS系統(tǒng)的工作響應是否符合預期。 |
絕緣耐壓測試 | 測試BMS的絕緣性能 |
自定義測試 | 用戶可根據需求定制測試任務。 |
| 設備規(guī)格及特性
電池模擬器
FT8330系列電池模擬器特性：
電壓精度，分辨率高達萬分之一；
四線制接線，可消除導線帶來的測量影響；
單臺通道數可達36個；
各通道間隔離，可任意并聯和串聯；
RS485和以太網控制接口；
支持SCPI及Modbus協(xié)議；
標準19英寸，可安裝于機架。
FT8330系列24CH型號選型表：
通道數 | A系列型號 | R系列型號 | 規(guī)格 | 高度 | 備注 |
24CH | FT833024A-6-1 | FT833024R-6-1 | 6V/1A/6W | 2U | A系列，為電流單量程；R系列，為電流雙量程，高采樣速率 |
FT833024A-6-2 | FT833024R-6-2 | 6V/2A/12W | |||
FT833024A-6-3 | FT833024R-6-3 | 6V/3A/18W |
FT8331系列電池模擬器特性：
電壓精度高達0.01%F.S.；
電流雙量程，u測量，可進行靜態(tài)功耗測試；
體積小，高集成度，2U/12CH、3U/24CH；
通道間隔離，可多通道串聯、并聯使用；
具備充電測試，電池模擬，SOC模擬，脈沖功能等多種功能；
的故障模擬功能，模擬電池掉線，短路，反接等（僅A系列）；
具備LAN、RS485及CAN控制接口；
支持SCPI及Modbus協(xié)議；
USB接口支持文件導入、導出及截屏功能；
4.3寸高清液晶屏，支持本地/遠程控制。
FT8331系列24CH型號選型表：
通道數 | A系列型號 | E系列型號 | 規(guī)格 | 高度 | 備注 |
24CH | FT833124A-6-1 | FT833124E-6-1 | 6V/1A/6W | 3U | 僅A系列具備故障模擬功能 |
FT833124A-6-2 | FT833124E-6-2 | 6V/2A/12W | |||
FT833124A-6-3 | FT833124E-6-3 | 6V/3A/18W | |||
FT833124A-6-5 | FT833124E-6-5 | 6V/5A/30W | |||
FT833124A-15-1 | FT833124E-15-1 | 15V/1A/15W | |||
FT833124A-15-2 | FT833124E-15-2 | 15V/2A/30W | |||
FT833124A-20-1 | FT833124E-20-1 | 20V/1A/20W |
FT8340系列電池模擬器特性：
電壓范圍：±5V/±6V/±15V/±20V（正負電壓僅A系列）；
兩個電流量程，u測量，可進行靜態(tài)功耗測試；
具備獨立的DVM通道，可進行高精度測量（僅A系列）；
源、載無縫切換，強大的電池特性模擬功能；
的故障模擬功能，模擬電池掉線，短路，反接等（僅A系列）；
具備電池模擬功能；
通道間隔離，可多通道串聯使用；
RS485和雙以太網控制接口；
標準19英寸、2U機箱設計，便于機架安裝。
FT8340系列24CH型號選型表：
通道數 | A系列型號 | E系列型號 | 規(guī)格 | 高度 | 備注 |
12CH | FT834012A-5-10 | FT834012E-5-10 | 5V/±10A/50W | 2U | 僅A系列具備DVM模塊及故障模擬功能 |
FT834012A-6-1 | FT834012E-6-1 | 6V/±1A/6W | |||
FT834012A-6-2 | FT834012E-6-2 | 6V/±2A/12W | |||
FT834012A-6-3 | FT834012E-6-3 | 6V/±3A/18W | |||
FT834012A-6-5 | FT834012E-6-5 | 6V/±5A/30W | |||
FT834012A-15-1 | FT834012E-15-1 | 15V/±1A/15W | |||
FT834012A-15-2 | FT834012E-15-2 | 15V/±2A/30W | |||
FT834012A-15-3 | FT834012E-15-3 | 15V/±3A/45W | |||
FT834012A-15-5 | FT834012E-15-5 | 15V/±5A/75W | |||
FT834012A-20-1 | FT834012E-20-1 | 20V/±1A/20W | |||
FT834012A-20-3 | FT834012E-20-3 | 20V/±3A/60W | |||
FT834012A-20-5 | FT834012E-20-5 | 20V/±5A/75W |
FT8350系列電池模擬器特性：
電壓范圍：6V/15V/20V；
電流范圍：±1A/±2A/±3A/±5A；
電壓精度高達0.01%F.S.；
電流雙量程，u測量，可進行靜態(tài)功耗測試；
體積小，高集成度，3U/24CH；
的故障模擬功能，模擬電池掉線，短路，反接等（僅A系列）；
具備充放電測試，電池模擬，SOC模擬，脈沖功能等多種功能；
通道間隔離，可多通道串聯使用；
具備LAN、RS485及CAN控制接口；
支持SCPI及Modbus協(xié)議；
USB接口支持文件導入、導出及截屏功能；
4.3寸高清液晶屏，支持本地/遠程控制。
FT8350系列24CH型號選型表：
通道數 | A系列型號 | E系列型號 | 規(guī)格 | 高度 | 備注 |
24CH | FT835024A-6-1 | FT835024E-6-1 | 6V/±1A/6W | 3U | 僅A系列具備故障模擬功能 |
FT835024A-6-2 | FT835024E-6-2 | 6V/±2A/12W | 3U | ||
FT835024A-6-3 | FT835024E-6-3 | 6V/±3A/18W | 3U | ||
FT835024A-6-5 | FT835024E-6-5 | 6V/±5A/30W | 3U | ||
FT835024A-15-1 | FT835024E-15-1 | 15V/±1A/15W | 3U | ||
FT835024A-15-2 | FT835024E-15-2 | 15V/±2A/30W | 3U | ||
FT835024A-20-1 | FT835024E-20-1 | 20V/±1A/20W | 3U |
可編程直流電源
FTP1000系列可編程直流電源特性：
單機功率輸出范圍：600W/900W/1500W/1200W/1800W；
電壓輸出范圍：0～3000V；
單機電流輸出范圍：0～120A；
體積小，1U/?19"或全19"；
輸入高功率因數，低諧波；
支持電壓遠端補償；
標配RS232，LAN，RS485；
支持標準SCPI及Modbus-RTU通訊協(xié)議。
FTP1000系列600W規(guī)格部分型號選型表：
型號 | 電壓 | 電流 | 功率 | 型號 | 電壓 | 電流 | 功率 |
FTP1060-15-60 | 15V | 60A | 600W | FTP1060-150-06 | 150V | 6A | 600W |
FTP1060-36-30 | 36V | 30A | 600W | FTP1060-150-12 | 150V | 12A | 600W |
FTP1060-60-15 | 60V | 15A | 600W | FTP1060-300-03 | 300V | 3A | 600W |
FTP1060-60-30 | 60V | 30A | 600W | FTP1060-600-015 | 600V | 1.5A | 600W |
FTP1060-80-12 | 80V | 12A | 600W | FTP1060-1000-009 | 1000V | 0.9A | 600W |
FTP1060-100-10 | 100V | 10A | 600W | FTP1060-2000-009 | 2000V | 0.9A | 600W |
FTP1060-120-08 | 120V | 8A | 600W | FTP1060-3000-003 | 3000V | 0.3A | 600W |
FTG系列組合式超大功率可編程直流電源特性：
單機范圍：
電壓：0～1500V
電流：0～20000A
功率：4～600kW
高精度的電壓電流控制與測量；
恒壓、恒流、恒功率輸出功能；
具備電壓遠端補償及保護功能，遠端近端自動切換，使用方便；
提供RS232、LAN、RS485（選）、CAN（選）多種遠程通信接口；
標準SCPI及Modbus-RTU指令，方便組建智能化測試平臺和進行二次開發(fā)；
模塊堆疊組合、標準機架式設計，便于安裝、維護；
TFT彩色液晶顯示屏，支持簡體中文、繁體中文與英文顯示；
方便、實用的序列功能，可實現各種電壓電流波形輸出；
復雜的波形編輯功能，可實現各種復雜的電壓電流波形輸出
FTG系列10V規(guī)格部分型號選型表：
電壓 | 型號 | 電流 | 功率 | 電壓 | 型號 | 電流 | 功率 |
10V | FTG040-010 | 400A | 4kW | 10V | FTG160-010 | 1600A | 16kW |
FTG080-010 | 800A | 8kW | FTG200-010 | 2000A | 20kW | ||
FTG120-010 | 1200A | 12kW | FTG240-010 | 2400A | 24kW |
可編程直流電子負載
FT68200系列大功率可編程直流電子負載特性：
功率密度6kW/3U，單機功率：4kW～60kW；
通過主/從并聯，功率可擴展至600kW；
電壓范圍：150V、600V、1200V；
高精度，電壓精度為(0.025%+0.025%F.S.)；
電流精度為(0.05%+0.05%F.S.)；
時間測量，(Vpk+/-)測量功能；
自動測試功能，正弦波帶載功能，序列功能；
外部模擬編程輸入與電流監(jiān)視輸出，且具備高壓隔離能力；
瞬時過功率帶載功能，瞬間過載能力超過額定功率的兩倍以上；
配備多種通信接口：RS232、RS485、LAN、USB，GPIB（選配）、CAN（選配）；
支持SCPI與ModBus通訊協(xié)議。
FT68200系列12kW以內部分型號選型表：
產品系列 | 功率等級 | 150V | 600V | 1200V |
E系列 | 4kW | FT68204E-150-400 | FT68204E-600-280 | FT68204E-1200-160 |
5kW | FT68205E-150-500 | FT68205E-600-350 | FT68205E-1200-200 | |
6kW | FT68206E-150-600 | FT68206E-600-420 | FT68206E-1200-240 | |
8kW | FT68208E-150-800 | FT68208E-600-560 | FT68208E-1200-320 | |
10kW | FT68210E-150-1000 | FT68210E-600-700 | FT68210E-1200-400 | |
12kW | FT68212E-150-1200 | FT68212E-600-840 | FT68212E-1200-480 |
電流換向盒
FT-TW系列電流換向盒特性：
具備電流自動換向功能；
吸合/斷開時間：≤30ms；
導通壓降小，最小為50mV；
控制接口類型：繼電器；
切換電流等級：200A、600A、800A、1000A、1500A、2000A、3000A；
標準19英寸、4U機箱設計，可安裝于機架。
FT-TW系列部分電流換向盒部分型號選型表：
名稱 | 型號或規(guī)格 | 說明 |
電流換向盒 | FT-TW200A | 切換電流200A |
FT-TW600A | 切換電流600A | |
FT-TW1000A | 切換電流1000A | |
FT-TW2000A | 切換電流2000A | |
FT-TW3000A | 切換電流3000A |
電流、壓力、流量、液位傳感器模擬
FTM8000系列中的FTM8510A具備高精度模擬量輸出能力。其特性如下所示。
型號 | 通道 | 特性說明 |
FTM8510A | 4CH | 電壓輸出范圍：±5V、±200mV/0.02%+0.02%F.S.； 電流輸出范圍：±200mA/0.05%+0.05%F.S.，通道間隔離 |
溫度模擬
FTM8000系列中提供了熱電阻，熱電偶及NTC電阻等多種類型溫度傳感器模擬。其部分型號及特性如下所示。
類型 | 型號 | 通道數 | 規(guī)格參數 |
NTC型電阻模擬器 | FTM8161B-2 | 12CH | 0Ω～262kΩ,分辨率4Ω,0.1%+4Ω |
FTM8161A | 8CH | 0Ω～16MΩ,分辨率1Ω,0.1%+1Ω | |
熱電偶溫度模擬器 | FTM8200A-08 | 8CH | 輸出到冷端電壓：-15mV～+85mV，分辨率1.6uV，0.1%+10uV，通道間隔離 |
FTM8200A-12 | 12CH | ||
FTM8200B-08 | 8CH | 輸出到冷端電壓：-15mV～+85mV，分辨率1.6uV，0.1%+10uV，通道間非隔離 | |
FTM8200B-12 | 12CH | ||
FTM8200B-24 | 24CH | ||
PT熱電阻溫度模擬器 | FTM8162B-1 | 12CH | 0～512Ω，分辨率0.01Ω，0.1%+0.01Ω，可模擬類型：PT100/PT200(≤410℃)/Cu50/Cu100 |
FTM8162B-2 | 0～1024Ω，分辨率0.02Ω，0.1%+0.02Ω，可模擬類型：PT100/PT200/PT500(≤270℃)/Cu50/Cu100 | ||
FTM8162B-3 | 0～2048Ω，分辨率0.04Ω，0.1%+0.04Ω，可模擬類型：PT100/PT200/PT500/PT1000(≤280℃)/Cu50/Cu100 | ||
FTM8162B-4 | 0～4096Ω，分辨率0.08Ω，0.1%+0.08Ω，可模擬類型：PT100/PT200/PT500/PT1000/Cu50/Cu100 |
絕緣耐壓模擬
FTM8000系列中提供了多種類型絕緣電阻模擬。其部分型號及特性如下所示。
類型 | 型號 | 通道數 | 規(guī)格參數 |
絕緣電阻卡 | FTM8164B | 1CH | 200k～61MΩ，分辨率1kΩ，1%+1kΩ，耐壓1000V，總功率3W |
FTM8264B-01 | 1CH | 50Ω～111MΩ，分辨率：50Ω，耐壓2000V，精度1%+50Ω，開路電阻＞100MΩ，2U機箱 | |
FTM8264B-02 | 2CH | ||
FTM8264B-04 | 4CH | ||
FTM8264B-08 | 8CH | ||
FTM8264B-12 | 12CH |
I/O切換
BMS中存在多路需繼電器驅動的I/O端口信號。FTM8000系列提供了專門的繼電器切換卡，具體特性如下。
型號 | 通道數 | 規(guī)格參數 |
FTM8090A | 24CH | 單刀單擲繼電器 |
切換電壓（單通道）：120Vac/60Vdc | ||
切換功率（單通道）：60VA/24W | ||
切換電流（單通道）：1A | ||
承載電流（單通道）：2A |
I/O信號仿真與檢測
BMS系統(tǒng)中有多個IO接口和外部相連，如高壓互鎖(HVIL)檢測、交直流充電檢測、車輛碰撞信號等，此部分測試需要模擬外部對BMS輸入信號查看BMS是否正常，BMS向外部輸出信號是否正常。FTM8000系列提供了數字I/O仿真與檢測卡，具體特性如下。
型號 | 通道數 | 規(guī)格參數 |
FTM8081A | 16CH DI/16CH DO | 輸入/輸出間隔離，輸入電壓：12V～32V，輸出電壓：24V；輸入、輸出頻率：0-100kHz，占空比步進1%，驅動電流：100mA MAX， |
FTM8080A | 16CH DI/16CH DO | 16CH DI（25MHz），16CH DO（50MHz）,輸出：3.3V@24mA或5V@32mA，輸入：3.3V或5V |
費思電池管理系統(tǒng)(BMS)測試解決方案.pdf
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