用途场景
Specifications
产品描述
◉功率:3.3KW-10KW;◉测试对象:车载充电机OBC/DC-DC转换器;◉测试系统是针对车载充电机/器OBC以及DC-DC转换器输入/输出特性、效率与保护项目测试,包含基本电气特性及通讯协定测试项目。
产品介绍
产品概述 PRODUCT OVERVIEW
SYS6000系列车载充电机OBC/DC-DC转换器测试系统是针对车载充电机/器OBC以及DC-DC转换器输入/输出特性、效率与保护项目测试,包含基本电气特性及通讯协定测试项目;测试参考依据:QC/T 895、GB/T 24347、GBT 34657.2和企业标准(根据用户需求订制化),在整个检测过程中全部由软件自动按预先设定的程序进行,实现全自动测试消除人为因素对检测结果的影响,使检测结果更加准确,大大缩短产品出厂检测时间,可大幅度提高测试效率。

车载充电机自动测试系统组成部分:
1.工业计算机主机 2.显示器 3. 系统控制单元 4.数字示波 5.功率分析仪 6.可编程直流电子负载 7.可编程直流电源 8.可编程交流电源
遵循标准 FOLLOW STANDARDS
| 序号 | 标准号 | 标准名称 |
| 1 | GBT 18487.1-2015 | 电动汽车传导充电系统 第1部分 通用要求 |
| 2 | GBT34657.2-2017 | 电动汽车传导充电互操作性测试规范第2部分:车辆 |
| 3 | GBT 24347-2009 | 电动汽车DC∕DC变换器 |
| 4 | GBT 28046.2-2011 | 道路车辆 电气及电子设备的环境条件和试验 第2部分:电气负荷 |
| 5 | GB_T 18384.3-2001 | 电动汽车安全要求第3部分_人员触电防护 |
| 6 | QCSG1211013-2016 | 电动汽车非载充机技术规范 |
| 7 | QCT 1088-2017 | 电动汽车用充放电式电机控制器技术条件 |
| 8 | QCT-895-2011 | 电动汽车用传导式车载充电机 |
| 9 | QGDW1591-2014 | 电动汽车非车载充电机检验技术规范 |
| 车载充电机 遵循QCT/895-2011法规标准 | DC-DC转换器 遵循GB/T 24347-2009法规标准 | |
| 序号 | 测试项目 | 测试项目 |
| 1 | 输入电压范围测试 | 输入输出测试 |
| 2 | 输入电压扰动测试 | 开关机时间测试 |
| 3 | 输入电压缓升测试 | 输入过压保护测试 |
| 4 | 输入频率范围测试 | 输入欠压保护测试 |
| 5 | 充电功能测试 | 输出过压保护测试 |
| 6 | 限压、限流功能测试 | 输出欠压保护测试 |
| 7 | 谐波电流含量测试 | 过流保护测试 |
| 8 | 输入过压保护测试 | 输出反接保护测试 |
| 9 | 输出过压保护测试 | 输出短路保护测试 |
| 10 | 输入欠压保护测试 | 输出电压纹波测试 |
| 11 | 输出欠压保护测试 | 输出电压误差测试 |
| 12 | 断电保护测试 | 电压精度测试 |
| 13 | 输出反接保护测试 | 输出电流误差测试 |
| 14 | 输出短路保护测试 | 输出电流纹波测试 |
| 15 | 低压供电功能测试 | 电流精度测试 |
| 16 | 启动冲击电流测试 | 源效应负载效应测试 |
| 17 | 输出电压误差测试 | 使能信号范围测试 |
| 18 | 输出电流误差测试 | 效率测试 |
| 19 | 输出电流纹波测试 | 输出响应时间测试 |
| 20 | 输出电压纹波测试 | 开/关机波形测试 |
| 21 | 功率因数和充电效率测试 | 功耗测试 |
| 22 | 输出响应时间测试 | |
| 23 | 开/关机波形测试 | |
| 24 | 功耗测试 |
产品特点 PRODUCT FEATURES
◉开放性架构软件平台
◉测试项目编辑功能
◉测试程序编辑功能
◉测试报告编辑打印功能
◉统计分析报表编辑功能
◉在线仪器控制功能
◉使用者权限设定
◉测试项目管理功能
◉测试人员管理功能
◉可以系统预设测试项目,提高测试生产率
◉根据用户需求可扩散硬件
◉测试数据可追溯性,测试结果与产品条码对应
◉测试记录及测试结果文件保存至本机和服务器或者MES系统
◉支持含有支持GPIB/USB/RS232/RS485/CAN/LAN/PC接口仪器
控制界面 CONTROL INTERFACE

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◉具体方案请联系JETHLEY吉事励销售部
❓ FAQ 8 查看更多 →
问:直流稳压电源与非直流稳压电源之间有什么区别?
答: 通常,电源是为另一个电气设备提供能量(电力)的设备或电路。电源种类很多;稳压电源和非稳压电源是基于输出类型的两类。在稳压电源中,输出直流电压是经过调节的,因此输入电压的变化不会反映在输出中。相比之下,未稳压电源在输出端没有电压调节。这是稳压电源和非稳压电源之间的主要区别。尽管有交流电源在使用,但稳压电源和非稳压电源最常指的是直流电源。
什么是直流稳压电源?
电压调节是指将电压维持在适合所连接设备的所需水平。稳压电源保持电压,以便为敏感的电气和电子设备提供平稳的电压供应。稳压直流电压是通过电源中的一系列子功能产生的。

图 01:带有线性稳压器的电源
如上图所示,交流电源首先通过变压器降压到所需的输出电平。之后,二极管桥式整流电路将降低的交流电压转换为正波形。然后,由并联电容器组成的滤波电路使正波形成为纹波直流电压。此外,直流中的纹波由电压调节器电路调节,该电路向连接的负载输出平滑的直流电压。
如果负载(连接的设备)吸收的电流小于电源的最大供电电流,则电压将保持恒定,与吸收的电流无关。稳压电源有助于运行几乎所有可用的电子设备,因为它们对电压变化高度敏感,有些甚至可能在过高的电压下燃烧,而有些则可能无法正常工作,因此,拥有平稳的电压供应至关重要。
什么是直流非稳压电源?
在未调节的电源中,不涉及电压调节。然而,在未调节的电源中也会发生一定程度的调节。在那里,稳压电源中除稳压模块外的所有模块也可用于非稳压电源。与稳压电源类似,交流输入电压被处理为滤波电容器之间的纹波直流电压输出。然而,也可能有没有这个平滑电容器的电源。在这种情况下,输入交流电压的缓慢变化(例如电压骤降)可能会反映在输出中。即使在滤波器中使用平滑电容器,也可能存在来自输出端交流电源的高频噪声。
未稳压电源的主要缺点是直流电压输出取决于输出电流。也就是说,当负载由于其功率要求而吸收高电流时,直流电压会根据所需功率下降。然而,不受监管的电源更便宜,因为组件较少。由于没有稳压器,散热也低于稳压电源(这在开关模式直流电源的情况下可能并非如此,因为它的效率要高得多)。

图 02:LED 灯泡等对电压的轻微变化不敏感的电气设备可与非稳压电源一起使用
直流稳压电源和直流非稳压电源有什么区别?

总之,电源用于为电气和电子设备供电,大多数电子设备都使用直流电源进行操作,并且该直流电源应具有干净且恒定的电压。稳压电源是将交流主电压转换为干净、恒定的直流电压的装置。通过使用电压调节器电路,在输出中避免了输入交流电压的变化和噪声。相比之下,未稳压的直流电源没有稳压电路。因此,它仅通过对交流电进行整流和滤波来提供纹波直流电压。这是稳压电源和非稳压电源之间的主要区别。与稳压电源的输出不同,未稳压电源的输出将反映输入交流电的变化和噪声。
问:太阳能电池阵列模拟器如何有效测试逆变器?
答: 为了从太阳能电池板或阵列提供最大功率,独立逆变器和并网逆变器使用复杂的策略来找到给定条件下的最大功率点或MPP,他们通过改变太阳能电池板或阵列上的负载来做到这一点,直到它在电池板或阵列的IV曲线上找到将提供最大功率的点,然后逆变器将此直流电转换为交流电,然后在本地使用或馈入电网。
确定逆变器完成这项任务的程度非常重要。项目的可行性可能取决于逆变器是否如制造商或分销商所说的那样高效。即使是几个百分点的差异也可能导致项目不经济,最坏的情况可能会导致诉讼。
为了有效测试光伏逆变器的效率,您需要一个太阳能电池阵列模拟器,它既能准确模拟太阳能电池板或阵列的输出,又能提供特定应用所需的输出功率。使用实际的太阳能电池板或阵列是不切实际的,因为将它们的输出控制到模拟所有条件所需的程度是不可行的。
太阳能电池阵列模拟器如何有效测试逆变器?
为了模拟太阳能电池板或阵列,逆变器设计人员和制造商使用现代数字控制电源。当与复杂的控制软件结合使用时,这些系统可以模拟高达 1 MW 的太阳能电池板阵列。
准确模拟太阳能电池阵列以测试逆变器可能是一个相当大的挑战。如前所述,逆变器不断改变其输出阻抗,寻找最大功率点。模拟器必须像太阳能电池阵列一样响应这些负载变化。模拟器不仅必须保持其功率输出,还必须跟踪所模拟的太阳能电池板或阵列的 IV 曲线。
更复杂的是,许多太阳能逆变器在其连接到光伏阵列的直流输入上产生交流纹波。对于单相逆变器,此纹波的频率是线路频率的两倍(美国型号为 120 Hz)。通常,您需要电源来抑制这种纹波,但太阳能电池阵列模拟器的电源不能抑制它。
越来越多的逆变器(以及几乎所有微型逆变器)准确测量纹波电压和电流的幅度和相位,以快速确定阵列的 MPP。与传统的抖动技术(也称为扰动观察)相比,这种方法允许逆变器以更高的速度确定 MPP。在多云条件下,更快地跟踪 MPP 会导致更高的整体效率,在这种情况下,辐照度不断变化。由于最终用户对其太阳能装置的整体效率非常敏感,因此所有太阳能逆变器很可能很快就会使用这种方法。
现代太阳能电池阵列模拟器的另一个要求是灵活性。市场上有许多不Same Type的太阳能电池板和太阳能电池板,每种都有自己的特点。现代太阳能电池阵列模拟器必须是可编程的,以允许他们确定逆变器设计将如何与所有这些不Same Type的太阳能电池阵列配合使用。
最后,太阳能电池阵列模拟器需要测量和记录逆变器的交流输出,并将该数据与直流电源输入相关联。这关闭了测试回路,并允许您确定逆变器设计的实际效率。
保持曲线
为了执行准确的测试,太阳能电池阵列模拟器的输出必须忠实地遵循太阳能电池阵列或太阳能电池板的 IV 曲线。也就是说,它必须像太阳能电池阵列一样响应被测逆变器施加的不断变化的负载条件。为了评估模拟器的性能,您需要考虑三个参数:输出噪声电流、输出电压和电流之间的相位误差以及 MPP 跟踪精度。
过大的输出噪声电流会使逆变器很难甚至不可能找到最大功率点,这将导致测试问题。
由于噪声水平而导致的无法操作点是逆变器本身的功能。任何 PV 模拟器产生的噪声主要由其内部电源开关噪声及其相关谐波组成。由于逆变器和光伏模拟器都有控制回路,因此可能存在交互作用。从逆变器设计的角度来看,逆变器设计工程师正在努力设计一款具有成本效益的高性能逆变器。由于实际的太阳能电池板不会产生任何噪音,因此工程师不太可能增加过滤和相关成本。噪音水平真的很关键;70ma 与 700ma 当然是一个数量级,可能对某些逆变器至关重要,而对其他逆变器则不是那么重要。然而,我们已经看到逆变器设计正在减少现有电路以支持降低成本的趋势。
在现实世界中,太阳能电池板或阵列的输出电压和输出电流之间基本上存在零相位差,即使逆变器使用 MPP 跟踪策略来非常快速地改变负载。因此,为了准确模拟太阳能电池板或阵列,即使负载变化如此之快,模拟器的相位误差也必须小于 15 度。许多模拟器无法做到这一点,因此它们不适合测试那些使用高扫描频率的逆变器。
在极端情况下,当输出电压和输出电流之间的相位误差接近 +/- 90 度时,被测逆变器实际上会开始以错误的方向寻找 MPP 并变得不稳定。对于显着的相位误差,即使逆变器稳定,它也会锁定到不是 MPP 的曲线位置。误差量与相位误差成正比。我们已经在使用快速 MPP 跟踪算法的微型逆变器和住宅逆变器上观察到这种行为。
另一个重要规格是最大功率点动态跟踪精度。这是衡量模拟器在动态条件下偏离编程 IV 曲线的程度的指标,在这种情况下,许多因素都会导致这种不准确。

图 yy(上图)显示了目前市场上两种模拟器的动态 MPP 跟踪精度的比较。该测试使用16Hz的测试频率来模拟逆变器的负载效果。红线显示模拟器的理想响应,而蓝线显示实际响应。如您所见,两个模拟器之间存在相当大的差异,并且随着抖动频率的增加,差异甚至更大。
问:为什么大多电子负载不能串联成高电压负载?
答: 如今,许多设备都在更高的电压下运行,例如碳化硅半导体、直流配电系统、电动汽车电池和电源子系统。当设备可以供电时,它们需要一个电子负载(e-load)在测试期间将它们加载下来。但随着电压攀升至 400 V、600 V 甚至 1000 V,市场上额定用于这些高电压的电子负载越来越少,但是可以考虑将电子负载串联以构建解决方案。但是,市场上的大多数(如果不是全部)电子负载都不能安全地串联,为什么会这样呢,请继续阅读。
电子负载如何工作?
最基本的电子负载可以在恒流 (CC) 或恒压 (CV) 下运行。一些电子负载提供恒定电阻 (CR)、恒定功率 (CP) 甚至恒定阻抗 (CZ),但所有这些模式通常都源自基本的 CC 或 CV 功能。CC e-load 用于降低 CV 源的负载,例如 DC-DC 转换器的输出。CV 电子负载将用于降低 CC 电流源的输出。
仔细观察 CC 可编程电子负载,电子负载通过调整FET的 R DS来控制流过的电流量(图 1)。串联电阻(分流器)检测实际电流。分流器上的这个信号被放大,与用于将电子负载编程到所需 CC 电平的数模转换器 (DAC) 电压进行比较,并反馈到 FET 的栅极以产生稳定的恒定电流。
1、在 CC 模式下,电子负载通过调整 FET 的 RDS 来控制电流量。
如果流过的电流太大,反馈电路将调整栅极电压以增加 R DS并减少电流。如果没有足够的电流流动,反馈电路将调整栅极电压以降低 R DS并增加电流。如果电子负载不能拉出足够的电流来达到 CC 值,反馈电路将导致栅极完全导通并将 R DS设置为其最低值,从而有效地将 FET 短路。
最大电流将基于 I = V/R 流动,其中 V = V Out of the dc-dc 转换器和 R = (R DS(on) of the FET + R shunt )。当达到此限制时,电子负载将不会处于 CC,因为它无法将电流驱动到编程的 CC 值。相反,电子负载将不受调节,其输入端子几乎短路。这种接近短路是电子负载的最小电阻,通常被指定为电子负载的“最小导通电阻”或“短路电阻”。
串联电子负载
每个电子负载的额定电压最高,例如 60 V。如果 DC-DC 转换器具有 100-V、10-A 输出,您可能会想将两个 60-V 电子负载串联(图. 2) . 每个电子负载必须设置为 10 A,因为它们是串联的,并且相同的电流将流过它们。然而,由于编程不准确,它们永远不会被编程到完全相同的电流水平。
2、串联两个 CC 模式的 60V 电子负载,电子负载 #1 将电流保持在 9.99 A。电子负载 #2 无法达到 10.01 A,不受调节,几乎短路。结果,几乎所有 100 V 电压都施加到电子负载 #1,从而导致故障。
因此,e-load #1 可能达到 9.99 A,e-load #2 可能达到 10.01 A。现在,电流开始流动。E-load #1,设置为 9.99 A 的较低电流水平,将控制电流并在 CC 中成功运行。设置为较高电流的 E-load #2 将尝试通过降低其 R DS来拉出越来越多的电流,但它永远不会达到其编程的 10.01 A,因为 e-load #1 将其电流限制为 9.99 A。最终, 电子负载#2 将接近短路并不受调节地运行。
由于它是短路的,因此电子负载#2 端子上的最终电压将接近 0 V。这意味着几乎所有 100 V 都将出现在电子负载 #1 的端子上。这种过电压会导致电子负载 #1 关闭,并可能损坏输入电路。
虽然这个例子是针对两个串联的电子负载,但三个或更多的情况是一样的。这只能证明您不能同时尝试控制/调节通过同一路径的电流的两个或多个设备。
您可能会考虑在 CC 中使用一个电子负载,而在 CV 中使用其余的电子负载,因此只有一个电子负载试图控制电流。但在这种配置中,当有意关闭电子负载或其中一个电子负载进入保护并意外关闭时,就会出现问题。
一旦电流中断,任何设置为 CC 的电子负载都将被驱动充当短路(尽可能低的电阻)以尝试拉动尽可能多的电流。同时,任何设置为 CV 的电子负载都将被驱动为开路(尽可能高的电阻),以尝试在 FET 的R DS上实现编程的 CV 压降,即使没有电流流动也是如此。由于串联电子负载电阻的分压器效应,这将导致 DC-DC 转换器的高电压出现在电阻最高的电子负载上(图 3)。
3、两个串联的电子负载,电子负载#1,设置为CC,保持电流为10A。电子负载#2 设置为CV。如果任一电子负载关闭,则电子负载 #1 将变为接近短路的低电阻,电子负载 #2 将变为接近开路的高电阻。结果,形成了分压器,导致几乎所有 100 V 都施加到电子负载 #2,从而导致故障。
概括
如果被测设备提供的电压高于任何一个电子负载的额定值,那么串联操作电子负载是不安全的,因为整个电压最终会出现在一个电子负载上。因此,串联操作的唯一安全方法是让每个电子负载额定为被测设备的全电压。但是如果你有那个,你根本不需要把电子负载串联起来。
问:直流可编程电子负载:多功能自动化测试设备
答: 直流可编程电子负载:它是什么以及如何使用?
一个电子负载是一种施加电压并吸收电流的仪器,也称为直流可编程负载,这些交流或直流电子负载由电源、电池、太阳能、风能或其他想要彻底测试其电源的制造商使用,这些产品的制造商需要动态测试他们的供应,以可重复的方式快速增加和减少负载,以证明符合质量和安全标准,可编程电子负载使这种类型的测试比为每次测试配置电阻器或电阻元件容易得多,必须测试设备的各种操作状态,通常还必须对电池进行数百或数千次循环测试,以确保使用寿命并确定预期使用寿命,汽车电池制造商使用电子负载,燃料电池制造商、电机制造商、手机制造商、太阳能电池板制造商、石油和天然气以及其他必须测试功率的行业,它们有助于确定特性并为工程师提供放电测试数据,电子负载系统也可用于航空航天、商业电子、国防以及需要特殊操作模式并需要测试的公用事业。

图 1:上图中的直流可编程负载提供高压能力和远程编程选项,购买所有ITECH 测试设备。
大多数可用的直流电子负载用于晶体管/FET或并联连接的晶体管/FET或IGBT阵列,以充当可变电阻器,它们通常安装在散热器上并用风扇冷却,上图中显示的电子负载以及其提供的其他负载提供可编程性和恒定功率、恒定电流和恒定电压模式,以实现更大的测试灵活性。它们还可以通过 RS232 进行远程控制并导出数据以进行记录。电路专家为高功率测试应用提供从100W一直到KW范围的直流可编程电子负载。
直流负载可用于模拟另一种类型的负载,例如直流电机,它们可以非常快速地产生脉冲,以模拟直流电机或其他直流负载的开启和关闭,它们还可用于消耗少量功率以模拟电池缓慢消耗到某些外部负载的情况。
在生产前使用电子负载测试其设备的制造商将具有竞争优势,并将生产出更加精确和坚固的设备。
问:所需购买的交流电源需要多少电流呢?
答: 通用交流电源应用需要在高达2000VA的功率水平下进行可变电压和频率。
在为测试应用选择交流电源时,需要了解的不仅仅是被测设备 (UUT) 在正常工作条件下会消耗多少电流,还需要考虑设备在启动、更改操作模式或被测设备出现故障时会消耗多少电流,确保包括在首次施加电压时或在测试过程中输入电压发生变化时可能出现的浪涌电流和瞬态电流。

最坏的情况是什么?
整流器型电源和电机因产生高涌流而臭名昭著,这些设备的浪涌电流是标称工作电流的2到10倍,并且它们会在几个周期到几秒钟的任何地方汲取该电流。
例如,交流电机在首次启动时消耗的电流最高可达正常工作电流的7倍,电机消耗该电流的时间取决于机械负载和电机设计。
交流电源旨在通过降低输出电压(折返电流限制)或关闭输出(限流关断)来保护自身免受过大负载电流(例如高浪涌电流)的影响,在某些情况下,用户可以选择电源使用哪种限流模式。但是,如果您必须测量浪涌电流或您的测试要求提供完整浪涌电流作为测试的一部分,将需要一个可以提供完整峰值浪涌电流或瞬态电流的交流电源,以便电源永远不会达到折返状态。
当测试规范不要求交流电源提供峰值浪涌电流时,或者当使用大电流交流电源不切实际时,可以使用能够提供正常工作电流的电源,但使用启动期间的折返限流技术,这将导致特定测试的启动时间更长,但使您能够使用电流更低、成本更低的交流电源。
这里需要注意的是,无法提供适当电压和电流水平的电源可能会在电流折返状态中停留太久,这可能会导致被测设备无法正确启动或完全关闭。
问:双向电源(DC/AC)供电机制及优缺点介绍
答: 双向电源供电机制
首先,我们解释一下双向电源的含义,能将直流和交流双向转换为任何电力系统的转换器称为双向电源。通过在内部安装双向 DC/DC 转换器和双向 AC/DC 转换器,它支持 DC 和 AC。

上图是表示双向电源部分的示意图。
这种机制使得与商业电源双向交换能量成为可能。连接输出到测试工件的电路称为“再生电源”。
再生电源的电路大致可分为三部分。从图的左侧开始,有一个“1.双向AC/DC转换器”。这是一种可以双向转换商用电源(AC)和内部直流电流并交换能量的电路。由市电转换成直流电的电能,通过“2.双向DC/DC转换器”,在一次侧直流与二次侧直流绝缘的同时,可以进行双向能量交换。又称绝缘变压器。最后通过“3.升压/降压DC/DC转换器”进行电压转换。特别是通过在二次侧使用可变电压,可用于各种测试。
使用双向电源的优点
这种双向电源正在进一步开发中。现在,小型电子设备的种类增加了。测试时需要了解蓄电池的电压变化会产生什么样的影响,需要进行什么样的电路设计来防止这种不良影响。
特别是电池具有“随着输出电流的增加而电压降低”、“充满电与低电量的电特性不同”、“新产品与劣化产品的电特性不同”等特征。在一般的家庭中,只要不知道电子设备用的是什么电池,就需要进行各种模式的测试,但是在那种条件下准备很多电池是很困难的。
因此,双向电源用作电池模拟器。用作模拟器的直流电源通常作为可编程电源销售。这是更先进的,作为可编程电源的双向电源目前正在开发中。

可实现高电压的双向电源用于 EV 等的大电流转换器测试。 特别是在重复运行和再生的转换器测试中,可以实现平滑的电流切换,而不会在切换时的交叉点处出现缺口,并且没有电流波形的过冲或下冲。可重复测试,无需担心充电电池的过充、过放、劣化。再生电源也可用作CV/CC电源或CV/CV电源。
问:使用双向可编程直流电源进行电池测试
答: 在当今快节奏的世界中,创造更快、更多移动机械设备的需求正在稳步增长。这样做的一种主要方法是用电池电源代替传统的燃气驱动或插入式设备。因此,电池变得更小,效率也越来越高。为了跟上技术进步的速度,用于测试先进技术的设备也必须先进、灵活和反应灵敏。由于这些原因,吉事励的双向可编程直流电源系列非常适合高级电池测试,双向供电可以在为电池充电和控制电池放电之间无缝切换,进行电池测试。
关键设备
事实仍然是,可以使用简单的直流电源和一些电缆来测试电池,但对您、电源或电池造成损坏的风险将非常高。使用直流电源测试电池的明智而负责任的方法是拥有适当的监控和安全设备,以大大降低出现问题的风险。用于创建功能齐全的电池测试台的合适设备可以分为3个基本类别:控制、监控和安全。基本上,您需要有一个计划,一种验证一切正常工作的方法,以及在出现意外行为时的备份。
控制
就像类别所暗示的那样,我们首先必须能够完全控制将要执行的电池测试。为此,我们必须控制以下充电/放电电流、电压和功率变量。实现这一目标的完整解决方案是将可编程直流电源与可编程直流负载配对。更理想的是将这两种功能集于一身,例如电源是双向的,这意味着它可以提供(提供)或吸收(吸收)电流,并将该电流以高达95%的效率再生到本地电网。没错,电子负载功能是可再生的,除了最大限度地减少测试设备空间和投资外,还使其成为一种非常绿色的解决方案。
电池充电/放电系统的第二个也是非常重要的组件是一种控制PSB与电池物理连接的方法。这很重要,原因有几个:连接电池时避免产生火花,以及出于安全原因快速断开电池连接的能力。接触器、继电器或开关是此功能的典型选择。如果采用接触器式连接,我们建议使用密封直流接触器。它们具有被惰性气体包围的密封接触器,允许用户在负载下打开或关闭接触器。如果传统接触器在负载下闭合或打开,产生的电弧通常会焊接闭合的触点。因此,为避免在每次测试后更换接触器,
监控
下一类关键设备满足了在测试期间监控电池和设备以确保一切正常运行的需要。需要测量的变量是:电池极性、电池温度、电压和流入/流出电池的电流。其中,电池极性从一开始就是最重要的变量。如果电池直接连接到PSB的输入端子,设备可能会立即损坏。这就是极性检查如此重要的原因。电池测试系统需要能够检查所连接电池的极性,并在极性接反时防止连接到PSB。稍后,在安全部分,我们将讨论电池和 PSB 之间的断开继电器或接触器。图1显示了放置极性检查器和安全接触器。为了启用安全接触器,极性检查器必须给出极性正确的信号。这将确保操作员无法将电池连接到PSB,除非极性正确。
还应监控电池温度,以确保电池正常运行且不会因某些问题而发热。电池制造商将能够提供安全和不安全的电池温度范围,可用于在您的电池测试系统中设置电池温度警报。与电池温度一样,需要密切关注电池充电电流和电压,以确保在所有测试期间正常运行。两者都可以从 PSB 轻松监控,您还可以在其中编程限制和过保护,以确保电源将监控这些值的正常范围,并在任何变量失控时立即关闭电源输出。
高功率电池充电和管理的理想设置
安全
虽然被监控的所有变量都有助于使用双向可编程直流电源对电池进行安全测试,但有一个组件对于操作员和设备的安全至关重要。该组件是一个直流接触器或继电器,可以将电池与测试系统的其余部分隔离。这个继电器,从测试开始,就像一个从电池到电源的看门人。通过使用极性检查使接触器闭合,可确保电池不会因负电压尖峰而损坏电源。继电器或接触器的第二个重要功能是在出现问题时将电池与PSB断开,例如被测电池过热。
优化电池连接

使用 PSB 双向直流电源的电池测试系统的最后一个重要考虑因素是将电池连接到电源的过程。要正确执行此操作,您需要验证电池连接的极性是否正确,并将 PSB 电压与电池端子电压匹配。图 2 和图 3 显示了这两种配置,并带有“连接时产生火花”的注释。如果电压电位差超过1-200mV,则在将电池连接到PSB时会产生火花。电池需要放电,当它们连接到 PSB 时,它们会放电到 PSB,为输入电容器充电。能量的快速爆发会导致火花并损坏电池端子。这也会损坏连接在PSB和电池之间的接触器或继电器的触点。同样,当电池反接时,连接电池时会产生火花。此外,PSB 很可能会损坏,因为它无法保护自己免受其输出端子上的负电压的影响。
无设置:错误极性连接造成的损坏
无设置:由于连接到带放电帽的 PSU 造成的损坏(即>200毫伏差)
结论
要记住的最重要的事情是在尝试使用可编程直流电源进行电池测试之前规划您的测试程序和设置。一种简化的方法可能适用于某些人,但大多数人需要保护他们的被测电池、直流电源,当然还有操作员。规划时牢记3个要素:控制、监测和安全,这将为您开发完整且安全的电池测试解决方案提供最佳机会。使用将能够从一个单元充电和放电,从而进一步简化系统,避免移动电池或利用多个继电器在电源和连接到电池的负载之间切换。
问:如何指定直流电源?分析其类型和规格
答: 每个测试电子电路板、模块或设备的自动化测试系统都需要一个或多个直流电源。指定正确的电源不仅仅涉及找到能够提供正确电流和电压的电源。那么,问题是,无论如何,您如何指定直流电源?
要回答这个问题,让我们先来看看可用的电源类型及其各种规格。然后,我们将考虑您在为自动测试系统选择电源时需要考虑的功能。

线性或开关电源
直流电源有两种基本形式:线性或开关。线性电源提供低纹波和噪声规格,并具有快速瞬态行为。
然而,线性电源效率低下并且会产生大量热量。它们也很重。
因此,大多数工程师发现它们仅适用于较低的输出功率水平(通常低于500W)。大多数线性直流电源是台式电源。
如果您的系统需要更高的输出功率,那么使用开关电源是更好的选择。它们提供比线性电源更高的功率密度。
通过使用开关电源,可以拥有12个直流输出,在同一机架中提供高达 4,000W 的功率。开关电源比线性电源更容易控制,每个通道的成本大致相同。
负载调节、线路调节和稳定性
也许最重要的规格是负载调节、线路调节和稳定性。负载调节是衡量当输出电流变化时电源保持其输出电压的好坏程度。通常,这种影响应该很小(小于设定输出电压的 0.01%)。
线路调节是衡量电源作为交流输入线路电压的函数保持其直流输出电压或电流的程度。当输入线电压不稳定时,此规格很重要。
稳定性是衡量电源长期输出电压或电流漂移的指标。
瞬态响应是衡量电源应对电流需求变化的程度或电源跟随负载阻抗变化的程度的度量。这是许多应用程序的重要规范。一般来说,线性电源比开关电源提供更好的瞬态响应。
压摆率
下一个要考虑的规格是直流输出电压压摆率(上升和下降时间)。为了改善纹波和噪声规格,直流可编程电源的输出滤波器使用可存储大量能量的大电容器。
主要是该滤波器的充电和放电时间以及 DUT 的电流需求决定了电源的电压压摆率。电压压摆率主要与连接的 DUT 无关。
并联、串联操作
为了提供比单电源更高的输出电压,可以串联直流电源。您所要做的就是将一个电源的正极连接到另一个电源的负极。
但是,有一些限制。每个可编程电源都有电压隔离规范,一种用于负极到机箱隔离,一种用于正极到机箱隔离。确保不超过这些电压。
本地和遥感
许多直流电源可以配置为本地或远程感应。要获得更准确的输出电压设置,应使用远程感应。在这种模式下,您可以感应电源连接到负载的电压。这种方法补偿了引线上的电压降。
恒流模式
尽管大多数电源在恒压模式下使用,但许多应用要求在恒流模式下使用直流电源。在恒流模式下运行时,精确的电流控制是最重要的规格。输出电压纹波和噪声不如输出电流纹波和噪声重要。
模拟编程
DC 可编程电源通常提供标准和隔离的模拟接口。通过模拟接口,可以设置电源的直流输出电压、电流和过压保护 (OVP)。
这些值通过提供电压信号、电流信号或通过将电阻连接到模拟输入来控制。例如,您可以使用 PLC 的模拟输出来控制电源的输出电压。
数字控制和测量
通常,可编程电源的输出电压和电流通过其数字接口设置最准确,分辨率最高。如前所述,直流电源通常提供许多不同的接口,包括 RS-232、RS-485、USB、GPIB、Modbus-TCP、Modbus-RTU 和以太网。
除了硬件之外,大多数直流电源公司还提供将直流电源集成到系统中所需的软件。例如,我们为每个电源提供 IVI 驱动程序,这些电源使用标准 SCPI 命令进行编程。
配件和支持
在您选择电源时,附件的可用性也可能是一个重要的考虑因素。例如,如果您计划将电源安装在机架上,请确认有一个适用于您的电源。购买现成的机架安装套件总是比自己制作一个便宜。
如您所见,为自动测试系统选择直流可编程电源时需要考虑许多参数。电气规格可能是最重要的,但您还需要考虑外形尺寸、控制需求,甚至可用的配件。通过考虑所有这些因素,您将为您的应用做出最佳选择。