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莱特电池pack测试设备采用先进的IGBT电路控制技术及高性能的电能质量控制技术实现能量的双向流动及电能的高功率因数、低谐波水平式的回馈，并结合DSP数字处理技术及高精度采样控制技术，配合软件平台以完成整个测试过程中高速动态响应，精准的电流电压检测，完整的数据采集与处理功能，莱特电池pack测试设备具有高效、节能、对电网无污染等特点，为动力电池的研究、生产提供了安全与可靠保障。
一、系统概述
莱特电池pack测试设备有着优良的性能和宽广的测试平台，可对电池模组或电池包体进行特定模式的充电，放电及电池包容量，直流内阻，寿命等项目的测试。按照检测标准对不同规格动力电池的各项电气性能进行综合测试，可对动力电池的品质进行全面综合的评估；并对出厂前产品的一致性进行检验和筛选。莱特电池pack测试设备采用先进的IGBT电路控制技术及高性能的电能质量控制技术实现能量的双向流动及电能的高功率因数、低谐波水平式的回馈，并结合DSP数字处理技术及高精度采样控制技术，配合软件平台以完成整个测试过程中高速动态响应，精准的电流电压检测，完整的数据采集与处理功能，莱特电池pack测试设备具有高效、节能、对电网无污染等特点，为动力电池的研究、生产提供了安全与可靠保障。
1.1 设备规格型号及参考外观图
设备名称 | 电压测量范围 | 电流测量范围 | 设备尺寸 宽*深*高（mm） | 重量(约) | 电流和电压超出可定制 |
电池pack测试设备 | 100V~1600V | 100A~2000A | 1450mm×850mm×1950mm | 800Kg |
1.2 系统原理图
系统拓扑采用基于SVPWM的矢量数字控制技术实现电网和电池之间的能量双向流动，同时实现高功率因数以及低谐波。直流单元结合DSP数字信号的快速处理及模拟量的高精度采样，实现高稳态精度和快速的动态切换。
1.3 莱特电池pack测试设备特点
1.3.1 模块化，充放电效率高、能量回馈效率高
充电效率高可至96%，放电回馈效率高可至95%，以此节约大量的能源消耗，并减少放电过程中产生的大量热能，以节约空调制冷所产生的空调电费，莱特电池pack测试设备为绿色节能产品。多通道测试设备在放电时能量可以用于其他通道的电池充电。不污染电网，不影响其他用电设备，功率因素大于0.99，电流谐波（THDi）＜5%。
1.3.2 充放电快速响应、无过冲
电流在开启或关断瞬间及恒流恒压充电阶段无电流冲击，电流平滑无超调，在整个充放电过程中，具备动态负载保护功能，下图分别为电流响应及电流转换波形图。
10%~90%电流响应波形（5.3ms）
-90%~+90%电流响应波形（10.1ms）
1.3.3 工况模拟功能
可将车载实测工况数据转换为模拟仿真测试工艺，对动力电池包进行工况模拟测试；为动力电池MODULE或PACK生产厂家提供全面的测试项目、可靠的实验数据和专业的数据分析，帮助厂家提高产品性能并缩短产品的开发周期。
1.3.4 方便灵活的BMS数据对接与控制
支持DBC文件的编辑与映射，系统可采用基于VectorCan公司标准协议的DBC配置文件来实现与BMS的数据交换对接与控制，通用性更强，客户可以更方便灵活的设置方案对电池包进行各种测试，同时保证了电池包测试更安全更可靠。可与不同厂家的BMS进行数据对接与控制，每种BMS协议会形成一个标准的DBC文件。
1.3.5 电流量程分档功能（选配）
根据国标GB/T31467.3中要求“测试过程中，控制值和目标值之间的误差≤±1%”，因此基本精度0.1%FS的设备，量程10%以下精度＞±1%，不能保障测试精度。
例如：电流精度：0.1%FS。500A量程电流精度为±0.5A，在测量50A时，±0.5A/50A为±1%，不满足标准和实际使用要求。
为提高全量程精度，莱特公司推出的主要产品电流量程均具备可选的大档位量程及小档位量程的双量程甚至多量程模式，根据不同使用情况选择对应的量程，更准确地保障电池检测的精度及品质。
1.3.6 断电续接功能
如果设备突然掉电，在下一次开启设备时，系统将自动接续到上一次掉电时的状态继续运行.
1.3.7 离线测试功能
如果电脑死机, 测试仍然会自动进行并且测试数据保存在下位机上.待电脑恢复正常后可以继续对测试过程进行监控, 不会丢失测试数据。
二、系统功能介绍
工艺工步 | 充电 | 恒流模式, 恒压模式, 恒流恒压模式 恒功率模式, 斜坡电流模式, 斜坡功率模式 脉冲模式, 倍率模式，工况模拟模式 |
放电 | 恒流模式, 恒电阻模式 恒功率模式，斜坡电流模式, 斜坡功率模式 脉冲模式，倍率模式，工况模拟模式 | |
直流内阻测试（DCIR） | 工步实现一步测试并直接输出结果 | |
循环次数 | 循环测试范围1~65535次，单循环工步大于254，循环嵌套3 | |
截止条件 | 设备通道 | 总电压, 总电流，时间,电池内阻 充电积累Ah, 放电积累Ah 充电积累Wh, 放电积累Wh |
BMS通道 | BMS总电压, BMS总电流 BMS单体电压, BMS单体电压差 BMS单体温度，BMS单体温度差 BMS温度, BMS SOC | |
单体辅助通道 | 单体电池温度, 单体电池电压 | |
其他 | 温控箱温度, 温控箱湿度 | |
数据记录 | 测试统计量 | Ah, Wh, 内阻, SOC, 单体电池电压，单体电池温度 最大的单体电压差, 最小单体电压差 |
测试数据 记录条件 | 时间间隔, Ah, Wh, 电流, 电压, 辅助通道单体电压, 辅助通道单体温度, 循环次数, 工步切换, 温控箱温度, 温控箱湿度 | |
最小记录周期 | 10ms | |
数据分析 | 实时波形显示 | 系统运行期间，软件主窗口会实时显示各通道当前的电流、电压、充放电容量、运行工步流程以及当前运行工步名称等信息 |
测试数据绘图 | 测试数据绘成曲线, 图片导出 | |
历史数据查询 | 软件亦可通过窗口随时查看当前运行数据或历史记录数据，并优先以EXCEL格式或txt格式导出数据 | |
保护 | 输入保护 | 过压、过流、缺相、短路、极性反接、过温 |
输出保护 | 电压钳位、过流、过温、过压、欠压 | |
电池保护 | 电压下限、电压上限、电流下限、电流上限 | |
单体保护 | 单体欠压、单体过压、单体温度超限、电池反接、超量程保护报警，保护限值可设置。 | |
断电保护 | 外部断电后，电池与设备之间自动断开，有效避免因重新上电造成意外，同时保存断点数据，来电后可续接工艺运行； | |
急停保护 | 急停按钮 开箱断电 | |
第三方设备扩展 | 软件界面支持第三方设备接入 | |
三、设备参数
指标项目 | 指标参数 | |
输入交流电源 | 内置隔离变压器 ，输入电压 | 380Vac(342Vac~437Vac) |
主通道 | 功率器件 | IGBT:英飞凌 |
充放电输出电压范围(Vdc) | 10V-750V | |
输出通道数 | 1 | |
单通道输出电流范围 | -160A～+160A
| |
单通道输出功率 | 120kW | |
电压测控精度 | 0.05% FS±0.05% RD | |
电压采集分辨率 | 16位 | |
电流测控精度 | 0.05% FS±0.05% RD | |
电流采集分辨率 | 16位 | |
电流上升/下降时间（10%~90% FS） | ＜10ms | |
充放电转换时间(-90%~+90% FS） | ＜20ms | |
保护功能 | 电网侧保护 | 欠压、过压、过流、短路、缺相保护报警 |
电池侧保护 | 欠压、过压、过流、短路、极性反接保护报警 | |
电能质量 | 功率因数 | 0.99 |
电流谐波 | ＜5% | |
设备整机效率 | ＞80% | |
环境条件 | 海拔高度 | 3000m |
环境温度 | 0~45°C | |
最大相对湿度 | 0~95%（无冷凝） | |
设备噪声 | ＜75dB | |
防护等级 | IP20 | |
冷却方式 | 风冷 | |
机械参数 | 尺寸（宽×深×高） | 1600mm×850mm×1950mm |
重量 | 约800kg |
四、软件介绍
上位机测试软件是充放电测试系统不可分割的一部分，可在Windows7及以上专业版计算机上安装莱特上位机测试软件，实现工艺程序、测试流程、数据采集以及结果分析一体化服务；测试软件用户友好、集成化设计理念，便于用户操作；采用成熟的软件设计架构，具有良好的可拓展性，便于升级和维护。
1、工艺编辑
用户可以根据电池的特性自行设置工艺流程，也可以保存测试的模板方便以后的调用，还可以在工步运行的过程中修改工作参数。
2、数据分析
用户可以自定义X轴和Y轴的内容进行数据对比分析，支持同时4个曲线数据。选择好曲线内容后，可以在列表中配置对应的颜色，曲线可以任意缩放和移动，同时双击数据表中的数据可以映射到曲线上的数据点。如图中绿色竖线。
3、数据导出
数据、曲线处理：系统可将数据直接导出CSV、EXCEL，也可直接将曲线保存为图片；另外，用户可根据需要自定义列表显示项目，包括循环数据、过程数据及明细数据，可自定义导出文件名。
