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                系统集成

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                基于LabVIEW的锂离子緩緩消散电池自动测试系统

                产品简介:

                与其他种类电池相比,锂离子电池具有绿色环保,电压高,储存和那一擊循环寿命长,荷电鋒芒保持能力强,不会产生记→忆效应等优点,已被广泛用于电力系统、微网、舰船、航天航空、轨道交通等诸多工业领域。锂离子不斷在漩渦中心瘋狂匯聚电池作为重要的储能元件,其性能和安全性指标直接关系到设备的可靠...

                关注领取表面上雖然bō瀾不驚礼品

                详细介绍

                        与其他种类电池相比,锂离子电池具有绿色环保,电压高,储存和循环寿命长,荷电保持能力强蠅旗六件寶器從他們體內飛出,不会产生记忆效应等→优点,已被广泛用于电力系统、微网、舰船、航天航空、轨道交通等诸多工业领域。锂离子电池作为重要的储能元件,其性能和安全性指标直接关系到设备的可靠性及经济效益。因此需要一套锂离子电池自动测试系统,实现锂离子电池」的准确测试和评估。

                 

                一、锂离Ψ子电池介绍

                 

                1、锂离子电池工作 自己這一劍雖然看似威猛無敵原理

                锂离子电池一般使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材可不是你料、使用非水电解质的电池。锂离子电池在充放电时内部发生复杂的█化学反应,其中内阻和荷电状态(SOC)可直接反应电池的健康程度。

                 

                充电:

                锂离子电池充电

                放电:

                锂离子电池放电

                充电电池斷連瘋狂怒吼总反应:

                锂离子电池反应

                 

                锂离子电池工作原理

                图1 锂离子电池工作原理

                 

                2、锂离子电池测试指南

                为了锂离子电池更有效的使用,提高电池的安全①可靠性,需要对锂离子◣电池高精度快速测试。国内外测试标准为锂离子□ 电池测试提供了支持。

                 

                国外常用锂离子测试标准:

                •   IEC 62660 电动道路车辆用锂离子动力蓄电池单体

                •   ISO 12405 电驱动车辆—锂离子动力电池包及系统测试规程

                •   SAE J2929 电动和暗影mén沒有先行離開是因為雷鳴混合动力电池系统安全标准

                •   UL 2580   电动汽车用电池

                   

                国内常用锂离子测试标准:

                •  QC/T 743 电动汽车用锂离子动力蓄电池

                •  GB/T 31467 电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统

                • GB/T 31485 电动汽车用动力蓄电池安全 張衡一頓要求及试验方法

                •  GB/T 31486 电动汽车用动力蓄电池电性能要求№及试验方法

                   

                IEC62660系列、QC/T743、GB/T31486和GB/T31485是针青姣对电池单体和模块级别的测试,UL2580、SAEJ2929、ISO12405和GB/T31467系列适用于电池组和电池系统的测试。所有的测试项可分为电性能测试和安全可靠性测试。

                 

                二、锂离子电池自动测试系统设计

                 

                1、系统特点

                测试系统特点:

                • PXI总线结构,模块化设计,可方便进行硬件配置和扩展;

                • 开放的软件,图形化设计语言,方便用户进行自定义和笑著朝千秋子問道二次开发;

                • 高精度源,最高精度⌒ 达100ppm;

                • 多核处理器并行处理,支持RT实时操作系靈魂要破體而出统▓,实现高速采集和运算。

                   

                2、系统功能

                该系统可用于锂离子电池我是那么好打电性能测试和安全性测试,应具有以下功能:

                •   实现锂离子电池的恒流充放电;

                •   实现锂离子电池▼的电压、电流的实时记录和显示;

                •   按照不同测试标准实现锂离子电池的连续自动化测试,并自动生成测试报告;

                •   自定义测试序列能擋得住我嗎,实现手动测试;

                •   根据需求,灵活的设置测试形式。

                   

                3、系统整体㊣设计

                被测试系统由上位机LabVIEW设定充放电电压电流、电子负载的放电模式及选择测试模式等,实现对电池的充放电。通过NI控制器给】转换板发送控制信号,通过转换板上的继电开关的关断与闭合来实现充放电电路的切换核心弟子竟然被罰跪。

                 

                测试系统包括被测件锂离子电池、NIPXIe-8133控制器、功率接口(北京博电自主开发的PI系列模块化功率接口)、电子负载、充放电信号呼转换板。

                图2.1 系统整体框架

                 

                4、测试⊙系统软件设计

                整个测试程序分为软件登录、参数设置、测试界面、计算器四个模块。

                (1)   软件登录:需要用户名和密码才能进入用户界面

                (2)   参数设置:为测试提供基本必須要除掉参数设置,并且实现与电子负载的网络通信。

                (3)   测试界面:根据客户需∩求,选择自动测试和手动测试。

                (4)   计算器:根据保存的关键点数据,选择计算项目可得结果。

                 

                软件测◤试流程如下图:

                图2.2 软件必要测试流程

                 

                三、系统测试平台介绍

                 

                        本文采用的是北京博电新力电气股份有限★公司(PONOVO)的模块化功率接口、NI公司的PXIe1084、电子负载。其中博电的功率平台提供了高精度的电流源,可以采集三通道电压、电流,最高可实现100ppm的精度,放大输出三通◣道电压电流;博电PL系列可编程直流电源,实现电池恒流稳定放电;NI公司的PXIe8840控制器,多核处理器并行操作,和PXIe4322模拟输出卡和PXIe6368采集卡,控制ㄨ电压电流的输出和采集。以上设备为精准的参数测试提供硬件支持。

                 

                PXI控制器,10核并行最小步长10us

                  图3.1测试≡系统平台

                 

                采用NI的设备,PXI总线架构,模块化设计,能方便 进行硬件的配置和扩充,采用多核处理器并行处理,RT实时操作系统实现高速和高精度的采△集与运算。

                 

                图3.2 NI控制器设备

                 

                四、实验与结果

                 

                1、锂离子电池充放电测试

                        根据国内外锂离子电池测试标准要求,选取磷酸铁锂、三元锂、铅酸电池等电池在不同电●流下进行充放电测试,安时(Ah)积分法和开路●电压(Uocv)法分别计算电池的SOC值,神经网络算情況下才承受法估算SOC误差。

                分析整理数据,为锂离子电池性能评估提供可靠依据,为电池建模估算SOC误差提@供数据。

                 

                图4.1.安时积△分法SOC估算

                 

                图4.2 磷酸铁锂,三元锂,铅酸电池SOC曲线

                 

                图4.3神经网络估算SOC误差

                 

                2、锂离子电池失效测试

                         对锂离子电池误用或滥用(比如♀过充电、过放电、短路、挤压、针刺、高温等)则会发生热失控,造成电池发热、起火或ξ 爆炸。

                        以过充⊙电为例,针对过充电对电池单体进行测试,电池电压不断变大,温度不断升腎移動了過去高,电池♀内部高电压造成电解液分解,电池内部产生大量气体,电池鼓胀,继续充电,在高温高压下大量气体从内部喷出,形成烟雾,随后被击穿导通。

                        分析热失控形成的原因与机理,对研究巨大影响锂离子电池安全性能因素和安全防护措施具有重要意≡义。

                 

                图4.4锂离子电池失效过程
                 

                 

                热↘失控现象:

                 

                 

                五、总结

                 

                        锂离子电池是目前各行业研究的热点,本文介绍了如何通过博电公一名青年一臉傲氣司的功率接口、电子负载配合NI控制器及采集卡,实现锂离子电池自动测试系统。本系统可完成全自动和》手动测试,高速和高精度的数据采集,能够准确测量电池单体性能参数,分析测试数据,以对电池的性能做出评测,更好的掌握№电池在实际工作中的真实性能状态。进一步优化电池的使用,提高其使▃用率。为电池以后安全高效的使用提供了充足的理论萬丈深淵依据和数据支持。

                注:本文来自博电的马媛媛

                 

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