在電池測試中,主要需要考慮的是電池的性能。比如電池在充放電時(shí)的性能,還有安全性能。在新能源車中,動(dòng)力電池是提供動(dòng)力的核心。對于現(xiàn)在的動(dòng)力電池來講,續(xù)航里程一般都能達(dá)到五百公里左右。隨著電池內(nèi)部的能量密度提高,電池的溫度也會(huì)上升,電池內(nèi)部的活性會(huì)隨之在變大,也為駕駛員的安全帶來了一個(gè)隱患。
所以,對于新能源車來講,對于電池的溫度測量、控制是一個(gè)非常重要的方面。對于電池測量, 還有在電池高壓環(huán)境下的一些小信號的測量來講,我們也需要考慮其和傳統(tǒng)的小信號測量的區(qū)別。在高共模電壓下,小信號無法被捕捉到。嚴(yán)苛的測試環(huán)境也對測試設(shè)備本身和現(xiàn)場工作人員的安全防護(hù)提出了更高的要求。
我們來看一下 imc 提供的相應(yīng)解決方案。對于這種高壓環(huán)境下的測量,imc 提供一系列的高隔離模塊來完成這種測試,我們稱之為 HISO 模塊,如圖所示。通過使用這些模塊,我們可以完成高壓下相應(yīng)的測量,包括直接測量高壓的模塊,像 HV4。以及測量電池、電池組在電流傳感器上的電流等,可以通過 HISO 的模塊來測量得到。另外對溫度的測量也是通過在高隔離模塊來完成的。使用imc 系列的高隔離模塊,可以完成高壓環(huán)境下的各種信號的測量。
在圖中,大家會(huì)看到有兩個(gè)系列的測量模塊,它們都是 imc CANSAS 系列。上面這一組是CANSASflex,它的隔離電壓可以達(dá)到八百伏。那下面這一組是 CANSASfix,隔離電壓可以達(dá)到一千伏。隨后我會(huì)介紹這兩種模塊的主要區(qū)別。
當(dāng)然,對于溫度信號的測量來說,除了使用高隔離的模塊之外,它的傳感器也需要適用于高壓線的,就是經(jīng)過高壓測試的專用的熱電耦。那么 imc 也提供高壓環(huán)境下的測量的熱電耦傳感器,它可以分為單通道的或四通道的,分別適用于前面提到兩種模塊。在這里我們以 HISO-UT-6 這個(gè)模塊為例來看一下,它屬于 CANSASfit 系列。
該模塊可以測量包括電壓和溫度,還有其他的一些電壓型傳感器信號。直接測量電壓時(shí),它可以測量包括電池的電芯,還有電池的一些子模塊和模組的一些電壓信號。對于溫度來講,可以測量 PT100 和 PT1000 等。另外它也帶有傳感器供電模塊,可以測量一些傳感器信號,比如壓力等。在這個(gè)模塊上,我們基本上可以完成各種高壓下的低電壓信號測量。
讓我們一起來看一下 CANSASfix 和 CANSASflex 的區(qū)別。CANSASfix 和 CANSASflex 同屬于 imc CANSAS 產(chǎn)品系列,它們的共同點(diǎn)在于都是通過前端把模擬量測量信號數(shù)字化之后通過CAN 總線輸出的一種測量設(shè)備。通道采用率一般不超過 1kHz。
對于 CANSASfix 來講,它的防護(hù)等級要更高一些,可以達(dá)到 IP65,工作溫度可以到 125℃。那多個(gè)模塊之間是通過模塊間的卡扣直接組合在一起。所有的 CANSASfix 都是隔離的模塊。相比CANSASfix 而言,CANSASflex 的防護(hù)等級相對要低一些。模塊之間也是通過滑塊式扣合結(jié)構(gòu)來組合的。CANSASflex 只有一些特定的模塊是隔離模塊。
二者內(nèi)部裝配的硬件平臺(tái)也是不一樣的。CANSASfix 是基于FPGA 的處理,CANSASflex 是基于 DSP 的處理。另外,CANSASfix 和 CANSASflex 的 ADC 輸出的AD 也有不同。此外CANSASfix 主要應(yīng)用于車載, CANSASflex 主要應(yīng)用于試驗(yàn)臺(tái)架。當(dāng)然這也并非絕對,imc 幾乎所有的產(chǎn)品都可以適用于車載和試驗(yàn)臺(tái)架。
CANSASflex 還有一個(gè)特點(diǎn),就是它可以和 imc 的另外一個(gè)產(chǎn)品 BUSDAQflex 直接扣合在一起使用。他們之間的數(shù)據(jù)傳輸都是通過模塊間的接口來傳輸?shù)?。CANSASflex 還配有 19 寸機(jī)架的形式,在隨后我們會(huì)看到它的機(jī)箱。以上就是 CANSASfix 和 CANSASflex 二者的主要不同。
BUSDAQflex 是 imc 的一個(gè)總線采集模塊,它支持 CAN、CANFD、LINE、FlexRay 等工業(yè)現(xiàn)場總線的信號采集,同時(shí)支持這些工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。BUSDAQflex 有不同的配置,根據(jù)設(shè)備所容納的現(xiàn)場總線的接口不同,也具有不同的型號,比如可以搭配最多十二個(gè)現(xiàn)場總線的采集節(jié)點(diǎn)。
BUSDAQflex 和 CANSASflex 也可以組合使用。二者可以通過簡單的 Click 卡扣直接組合成一個(gè)整體的測試系統(tǒng),當(dāng)然也可以分布式放置。
在圖中展示了 CANSASfix 和 CANSASflex 在車載測試中的一些應(yīng)用照片??梢钥吹紺ANSASfix 因?yàn)轶w積更小、IP 防護(hù)更高、工作溫度范圍更寬,所以 CANSASfix 模塊組組可以直接放在發(fā)動(dòng)機(jī)艙里面連接,來完成信號采集的任務(wù)。相對于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備來講,這樣(連接)可以節(jié)省傳感器前端到數(shù)據(jù)采集模塊之間的向量的長度,降低不必要的一些干擾。
前面我們提到,CANSASflex 主要應(yīng)用于測試臺(tái)架中。對于臺(tái)架測試,CANSASflex 提供 19 寸機(jī)架式的一些解決方案,主要分為兩種機(jī)箱,如圖所示。一種我們稱之為 A 機(jī)箱,可以看到對于 A 機(jī)箱來講,它是單個(gè)模塊組的插入。機(jī)箱后面設(shè)有背板,模塊之間的這個(gè) CAN 總線相應(yīng)的通訊及供電都是通過后置背板來完成。每個(gè)模塊都設(shè)有把手,可以根據(jù)測試需要單獨(dú)更換不同的模塊。
那么對于B 機(jī)箱來講,是所有模塊扣在一起形成一個(gè)整體,然后再置入機(jī)箱中。B 機(jī)箱是沒有背板的,模塊之間的數(shù)據(jù)通訊、還有供電,都是通過模塊間卡扣連接插槽來完成的。二者的區(qū)別主要是在這兩點(diǎn)。
以上,就是 imc 在電池測試中提供的高隔離模塊的一些解決方案。當(dāng)然后續(xù)在電機(jī)測試中,imc 的一些測試測量解決方案的產(chǎn)品也會(huì)適用于電池測試。在后面的講解中,我們會(huì)繼續(xù)講解。





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