本文重要講了相關(guān)電池模擬器的介紹，并且著重對(duì)電池模擬器的原理，應(yīng)用及優(yōu)勢進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

電池模擬器

電池模擬器是專門為新能源電動(dòng)汽車行業(yè)的電機(jī)控制器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，整車測試實(shí)驗(yàn)研發(fā)的，用于取代動(dòng)力鋰電池的設(shè)備?；仞侂娋W(wǎng)是指：采用先進(jìn)的IGBT器件和相幅控制pWM算法，可用于提高變頻器的減速制動(dòng)能力，同時(shí)將電機(jī)在制動(dòng)過程中出現(xiàn)并輸入到變頻器的能量回饋到電網(wǎng)，從而在滿足變頻器有效制動(dòng)的同時(shí)，能把95%以上的再生電能回收利用。我了解一款電池（電容）以下是介紹希望能幫助到您！一、產(chǎn)品介紹銀河天濤TES系列電池（電容）模擬器是一款高功率因數(shù)高精度可編程的IGBT式電池（電容）模擬器。采用全數(shù)字控制，控制精度高、響應(yīng)速度快、輸出調(diào)節(jié)范圍廣。具有動(dòng)力鋰電池模擬、精密供饋電雙重功能，廣泛適用于電池組充放電測試、充電樁測試，電動(dòng)汽車電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總成測試等領(lǐng)域。系統(tǒng)采用AC-DC、DC-DC雙向變換兩級(jí)架構(gòu)，能有效的平穩(wěn)母線電壓在突加突卸負(fù)載時(shí)的波動(dòng)，從而提高整機(jī)輸出的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間。AC-DC雙向變換采用四象限SpWM整流技術(shù)，能量雙向流動(dòng)，功率因素高達(dá)99%以上，并網(wǎng)諧波污染小。DC-DC雙向變換采用高頻電路，輸出響應(yīng)快，精度高?？梢愿鶕?jù)用戶要全面模擬各種電池組的伏安特性，靈活測試各種電池組供電設(shè)備。二、產(chǎn)品特點(diǎn)1）采用DSp+ARM數(shù)字控制芯片，全數(shù)字化控制2）采用AC-DC雙向、DC-DC雙向兩級(jí)變換，IGBT功率器件，技術(shù)可靠先進(jìn)3）采用高效工頻隔離變壓器，直流側(cè)輸出與交流側(cè)電網(wǎng)相互隔離4）直流側(cè)電壓范圍寬，適應(yīng)多種電壓范圍電池系統(tǒng)測試5）自帶耗能保護(hù)單元，當(dāng)回饋能量大時(shí)，自動(dòng)投切到耗能模塊，保證了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定6）四象限控制，輸入功率因數(shù)高，額定功率下可達(dá)0.99以上，對(duì)電網(wǎng)無諧波污染7）放電能量純正弦波回饋電網(wǎng)，電流諧波《3%（額定功率），回收效率90%以上8）具有電池反接、過功率、過流短路、過溫、電網(wǎng)斷電（孤島）、電網(wǎng)過欠壓、電網(wǎng)過欠頻等故障保護(hù)及告警功能9）支持掉電數(shù)據(jù)保護(hù)和測試接續(xù)功能10）配備功能齊全的上位機(jī)軟件，操作簡單，具有編程測試、工況模擬、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)曲線處理等功能，極大方便用戶操作11）協(xié)議開放，支持第三方指令控制選型及應(yīng)用01、TES系列電池（電容）模擬器具有兩大基本功能直流電源輸出功能

●具有恒壓、恒壓限流、恒功率多種輸出模式

●直流雙向流動(dòng)，支持電機(jī)測試能量反灌

●支持編程測試輸出電池模擬功能

●電池充電特性模擬功能

●電池放電特性模擬功能

●電池SOC特性模擬功能

●電池內(nèi)阻、溫度特性模擬功能02、TES系列電池（電容）模擬器適用于以下場合

●電動(dòng)汽車電機(jī)、控制器測試;電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總承系統(tǒng)測試

●特種電動(dòng)汽車輛電機(jī)、控制器測試

●特種電動(dòng)汽車輛傳動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力總承系統(tǒng)測試

●特種電傳動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)測試

●電機(jī)系統(tǒng)測試

●充電機(jī)、充電樁測試

●儲(chǔ)能系統(tǒng)變流器測試

●電池組、電池包充放電測試;電容、超級(jí)電容充放電測試

●UpS、EpS系統(tǒng)測試

●直流屏系統(tǒng)測試

●替代普通直流電源作為測試電源

●替代真實(shí)電池供電測試TES系列電池

電池模擬器模擬電池有什么優(yōu)勢

研發(fā)工程師在開發(fā)電池供電設(shè)備時(shí)，在只使用電池的情況下，要將大量的電池均預(yù)設(shè)為各種荷電狀態(tài)，耗時(shí)較大。其實(shí)我們完全可以使用電池模擬器來防止如此長的電池準(zhǔn)備時(shí)間。電池模擬器可以縮短測試設(shè)置時(shí)間，創(chuàng)建一個(gè)更安全的測試環(huán)境，與使用真正的電池進(jìn)行的測試相比，模擬器可以供應(yīng)可重復(fù)的測試結(jié)果。下面我們就來看一下，使用模擬器的好處都有什么。

更安全的測試

電池，特別是較新的鋰離子設(shè)計(jì)，含有較高的儲(chǔ)蓄能量。在正常操作條件下（例如溫度，充電速率，放電速率），電池可以安全使用。但測試過程中，可能發(fā)生一些意外情況。在設(shè)計(jì)階段，被測器件可能無法正常工作而造成電池過度充電或過度放電。更糟的是，被測器件可能失效或進(jìn)入到一個(gè)意想不到的狀態(tài)，這可能會(huì)從電池吸收過多的電流，可能出現(xiàn)引發(fā)火災(zāi)，爆炸，化學(xué)品泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。

與此相反，與真正的電池相比，模擬器是一個(gè)更安全的選擇。電池模擬器包含電子保護(hù)電路，如過壓和過流保護(hù)，它可以在測試出現(xiàn)問題時(shí)中斷測試。從測試中移除真電池，被測器件的故障不會(huì)導(dǎo)致電池相關(guān)的危害。

重復(fù)度好

不斷循環(huán)地使用電池可能會(huì)導(dǎo)致不一致的測試結(jié)果，并縮短電池壽命。當(dāng)把電池手動(dòng)調(diào)整到所需的荷電狀態(tài)時(shí)，很難保證確切的荷電狀態(tài)。通常情況下，通過給電池完全放電，然后再對(duì)電池充電，到期望的荷電狀態(tài)。這導(dǎo)致電池出現(xiàn)額外的循環(huán)使用，并加速電池老化。電池表現(xiàn)會(huì)隨著時(shí)間推移而有所變化，研發(fā)工程師不能保證對(duì)老化電池充電能夠達(dá)到理想的荷電狀態(tài)。因此，使用老化電池進(jìn)行測試可能會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的結(jié)果。

相比使用真正的電池進(jìn)行測試，模擬器能夠得到更一致和可重復(fù)的測試結(jié)果。它消除了電池老化相關(guān)的不確定因素，能夠確定電池的荷電狀態(tài)。

總結(jié)

使用電池模擬器可以加速測試結(jié)果，強(qiáng)化安全性，并供應(yīng)更一致的測試結(jié)果。

電池模擬器的應(yīng)用

隨著電池行業(yè)的日益擴(kuò)張，電池的測試也越來越被重視。相比較于去使用一個(gè)真實(shí)的電池進(jìn)行測試，通過模擬電池特性去測試電池有著非常多的好處。首先，仿真電池能夠非常有效地減少測試時(shí)間，供應(yīng)重復(fù)性的測試結(jié)果并且創(chuàng)造一個(gè)安全的測試環(huán)境。另外，通過測試電池溫度和老化測試，都能減少準(zhǔn)備時(shí)間，防止操作者的失誤以及結(jié)果的偏差等因素。

針對(duì)行業(yè)的要，艾德克斯近期推出了幾款全新的電池模擬器電源來滿足市場的需求，IT6400雙極性直流電源/電池模擬器和IT6500C大功率雙向直流電源。IT6500C系列具有雙象限電流輸出能力，跨象限無縫切換，適用于電池快速充放電。搭配選件功率耗散器，可以將電流吸收的能力提升到100%、功率吸收擴(kuò)展300%，以滿足更大功率的放電測試需求，廣泛適用于電池、電池封裝以及電池保護(hù)板等儲(chǔ)能設(shè)備測試。下面我們就來詳細(xì)了解一下使用這兩款電池模擬器去測試電池的優(yōu)勢在哪里。IT6400因其獨(dú)特的電流雙極性設(shè)計(jì)，以及可變的輸出阻抗，適用于對(duì)各類便攜式電池進(jìn)行充、放電試驗(yàn)，還可以模擬電池的充放電特性，協(xié)助進(jìn)行其他各項(xiàng)測試。

使用電池模擬器測試電池可以大幅減少測試時(shí)間

在實(shí)際測試中，工程師測試一個(gè)真實(shí)的電池往往要準(zhǔn)備好操作的每一步。例如：首先要對(duì)電池進(jìn)行充電或放電，接著是停止工作狀態(tài)，最后再進(jìn)行測試，通常要耗費(fèi)很久的時(shí)間。利用IT6412和IT6500C的電池模擬功能去測試電池就可以有效的縮短測試時(shí)間，減少了在使用真實(shí)電池測試時(shí)所需的繁復(fù)的操作準(zhǔn)備以及繁雜的測試過程和時(shí)間。

圖1：真實(shí)電池測試與仿真電池測試比較

上述圖1中顯示的是客戶使用真實(shí)電池持續(xù)9天測試獲得的數(shù)據(jù)和有電池模擬功能的測試儀器測試獲得的測試數(shù)據(jù)的比較，通過比較我們能發(fā)現(xiàn)，同樣的測試目的，相比使用真實(shí)電池，使用具有電池模擬功能的測試儀器去測試能減少大約70%的測試時(shí)間。

使用電池模擬器測試電池可供應(yīng)重復(fù)性測試的結(jié)果

隨著使用時(shí)間的新增，電池的性能也會(huì)發(fā)生改變，最終導(dǎo)致電池耗盡，不得不重新?lián)Q個(gè)電池。所以我們說電池容量，內(nèi)部溫度，循環(huán)壽命等等都是影響有限的電池壽命的因素。

采用手動(dòng)測試真實(shí)的電池，由于長時(shí)間操作其中必定還包含了操作人員的的休息時(shí)間，所以導(dǎo)致測試結(jié)果不精準(zhǔn)。利用IT6412和IT6500C的電池模擬功能去測試電池就可供應(yīng)一致的且可重復(fù)的測試結(jié)果，不像那些真實(shí)電池測試，在測試時(shí)更換電池和操作員失誤會(huì)導(dǎo)致測試結(jié)果有所不同。

圖2：鋰離子電池充電曲線

使用電池模擬器測試電池可以提升安全

在日常的測試中，盡管電池在正常范圍內(nèi)操作是安全的，但由于電池也屬于高能源設(shè)備，所以還是有一定的風(fēng)險(xiǎn)存在的，這些風(fēng)險(xiǎn)包括接觸有害氣體、火災(zāi)、爆炸、或腐蝕性化學(xué)品等等?；诎踩目紤]，所以會(huì)要有一系列的安全政策，要求在在電池的測試過程中必須進(jìn)行檢測和監(jiān)控。所以利用艾德克斯IT6412和IT6500C的電池模擬功能可以在高度仿真電池特性的同時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)沒有任何隱患的測試環(huán)境。并且，電池模擬功能還可以模擬和驗(yàn)證當(dāng)電池超出正常的工作范圍時(shí)待測部件的反應(yīng)。

除此之外，電池的一些過放或過充等測試極端情況，也很可能會(huì)造成不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。鋰離子電池安全保護(hù)性能包括過充電保護(hù)、過放電保護(hù)，和短路保護(hù)三方面。根據(jù)國標(biāo)GB/T18287-2000的測試要求，測量電池在過沖、過放和短路情況下保護(hù)電流的變化情況和響應(yīng)時(shí)間。由于在過保護(hù)瞬間和短路響應(yīng)瞬間時(shí)間非常短的，通常都在百微秒級(jí)別，因此，關(guān)于測試的電源響應(yīng)速度也是有著嚴(yán)格的需求。例如艾德克斯IT6412電源是一款高精度的線性電源，具有超快動(dòng)態(tài)響應(yīng)，50%-100%LOAD恢復(fù)到50mV時(shí)響應(yīng)時(shí)間小于50us。完全滿足鋰離子電池ms級(jí)別的響應(yīng)測試要求。

圖3：IT6412動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間曲線圖

采用仿真電池測試

IT6400雙極性直流電源/電池模擬器和IT6500C大功率雙向直流電源均供應(yīng)了電子可編程的電池模擬模式，可模擬任意一個(gè)電池的充電放電狀態(tài)。就像一個(gè)真實(shí)的電池，IT6400和IT6500C可以在保持電壓的時(shí)，吸收或輸出電流，電壓與電阻都是可編程的，并可以隨時(shí)演示任何要的狀態(tài)，在測試前停止電池充電或放電。安全地重復(fù)過充或過放的電池的極端情況，以便測試待測部件在此類情況下是如何對(duì)電池進(jìn)行反應(yīng)的。

圖4：IT6412雙極性示意圖

尤其是IT6500C系列（1800W-30KW）作為一款高速的雙極性電源具有priority功能，能夠?qū)崿F(xiàn)高速源電流和載電流模式轉(zhuǎn)換。防止了傳統(tǒng)的雙極性電源在實(shí)現(xiàn)正負(fù)電流切換時(shí)，中間會(huì)存在短暫的跳變和不連貫現(xiàn)象。從而在輸出電流和吸收電流之間進(jìn)行快速持續(xù)的無縫切換，有效防止電壓或電流過沖，廣泛適用于電池、電池封裝以及電池保護(hù)板等儲(chǔ)能設(shè)備測試。搭配IT-E500系列功率耗散器可為IT6500C供應(yīng)更大的卸放能力，每個(gè)IT-E500可供應(yīng)高達(dá)3KW的電流吸收能力，并支持多個(gè)功率耗散器并聯(lián)，最大可至90KW，將吸收電流能力擴(kuò)展到100%，功率吸收擴(kuò)展300%，以滿足更大功率的放電測試需求。

使用電池模擬器IT6400和IT6500C用來仿真電池產(chǎn)品不但會(huì)縮短測試時(shí)間，很快得到測試結(jié)果，并且供應(yīng)了與真正的電池相同的測試，但是于真正電池測試不同的是電池模擬器還能夠給待測部件供應(yīng)安全的測試和可重復(fù)使用率。