ITECH ITS5300 - system testujący stany ładowania i rozładowywania akumulatorów

System ITS5300 testujący stany ładowania i rozładowywania akumulatora, własności:
• Zrównoważona pojemność ładowania i rozładowywania testowanego akumulatora, testowanie modułów i cel akumulatorów
- Tryby ładowania: CC (stałym prądem), CV (przy stałym napięciu), sygnałem impulsowym
- Tryby rozładowywania: CC (stałym prądem), CV (przy stałym napięciu), sygnałem impulsowym
- Zakres napięcia: od 0 V do 1000 V
- Zakres prądu: od 0 A do 1200 A
- Zakres mocy: od 0 W do 600 kW
• Szybka odpowiedź i duża szybkość próbkowania, okres próbkowania i czas zapamiętywania danych nie krótszy niż 1 ms
• Wysoka niezawodność i precyzja gwarantują utrzymanie bezwzględnej dokładności pomiaru w szerokim zakresie napięcia i prądu, czyniąc system pomiarowy bardziej wydajnym w użytkowaniu:
- napięcie: 0,05% + 30 mV
- prąd: 0,2% + 120 mA
• Standardowa konstrukcja modułowa ułatwia rozbudowę systemu i późniejszą konserwację, a także poszerzenie zakresu zastosowań
• Monitorowanie w czasie rzeczywistym, w pojedynczych modułach, rezystancji, napięcia i temperatury
- Obsługa analizy rezystancji wewnętrznej cel oraz pakietów akumulatorów mierzonej sygnałem przemiennym
- Analiza rezystancji wewnętrznej mierzonej sygnałem stałym. Zakres mierzonych temperatur zależy od typu termopary wybranej przez użytkownika
• Sprawność regeneracji energii - do 95%
• Pomiar rezystancji wewnętrznej sygnałem przemiennym (AC) i stałym (DC)
- Wysoka podstawowa dokładność pomiaru: 0,02% + 0,02% wartości pełnozakresowej
• Duża skalowalność, łatwość w integrowaniu innego sprzętu pomiarowego
• Bogactwo procedur i złożoność kroków testowych procesów ładowania i rozładowywania
• Bezprzerwowe przełączanie prądu, symulowanie warunków drogowych
• Funkcje akwizycji danych i analizy statystycznej
• Komplet funkcji sygnalizacji ostrzegawczej i konfigurowanie trybów zabezpieczeń, aby w możliwie najlepszy sposób zabezpieczyć testowany akumulator przed przeładowaniem, zbytnim rozładowaniem i innymi  nieoczekiwanymi problemami
• Niezależne sterowanie w wielu kanałach
• Komunikacja przez interfejs GPiB, obsługa rozszerzenia wielosystemowego

System ITS5300 testowania własności akumulatora w stanach ładowania i rozładowywania jest rozwiązaniem oferowanym przez firmę ITECH "pod klucz" i dotyczy zarówno miliamperowych pojedynczych celi, jak i megawatowych pakietów akumulatorów. W trakcie prowadzenia pomiarów w stanach ładowania i rozładowania akumulatora użytkownik może korzystać z testu BOL (testu cyklu życia), w którym może on symulować rzeczywiste warunki pracy, korzystając z różnych trybów takich, jak jazda cykliczna, impulsowe obciążenie akumulatora, przebieg samo się definiujący, aby ocenić kompleksowo czas życia akumulatora, zużycie energii, a także zdolność do osiągnięcia określonego przebiegu. System jest przeznaczony do realizacji różnorodnych zadań, w tym opracowywania nowych produktów, analizy jakości i kontroli wstępnej, testów produkcyjnych i innych. Modułowa konstrukcja zapewnia dużą elastyczność i niezależność przy konfigurowaniu systemu.
Aby spełnić wymagania produkcyjnych linii testowania wieloilościowego, system ITS5300 umożliwia testowanie własności setek niezależnych modułów i cel akumulatorów, poprawiając znacznie efektywność testowania i wydajność produkcyjną linii przemysłowych. ITS5300 zapewnia też regeneracyjne rozwiązanie testowe o skuteczności regeneracji osiągającej aż 95%, co rozwiązuje problem wysokich kosztów energii powodowane przez akumulatory magazynujące energię lub procesy testowania dużej liczby akumulatorowych modułów lub cel.
ITS5300 zapewnia komplet funkcji ochrony nie tylko zabezpieczających sprzęt przez przekroczeniem dopuszczalnego napięcia, prądu, czy temperatury, lecz również przed niekorzystnym zjawiskiem islandingu, iskrzeniem, odwrotnym dołączeniem, spadkiem napięcia poniżej dopuszczalnej wartości i innych, zapewniając tym długotrwałą pracę systemu.
System testowania akumulatorów IT5300 oferuje swojemu użytkownikowi bogactwo kroków procedur testowych oraz wydajne funkcje analizy statystycznej. Poszczególne kanały mogą być obsługiwane w sposób synchroniczny lub niezależny bez wpływania jeden na drugi, jest możliwe sterowanie urządzeniami stron trzecich (adaptery pomiarowe temperatury, systemy chłodzenia wodnego). Użytkownicy mogą bez znajomości języka programowania mogą szybko edytować i uruchamiać programy testowe. Wydajna funkcja analizy statystycznej pomaga osobom testującym szybko i skutecznie filtrować dane i analizować parametry akumulatora.

Zastosowania
• Akumulatory 3C  • Akumulatory - magazyny energii  • Akumulatory do zastosowań militarnych • Super kondensatory
• Akumulatory do pojazdów elektrycznych • Akumulatory do samochodów turystycznych (do zwiedzania)
• Akumulatory do elektronarzędzi

Konstrukcja modułowa 
System ITS5300 testujący akumulatory w stanach ładowania i rozładowania zawiera w konfiguracji podstawowej zasilacz, elektroniczne obciążenie, miernik rezystancji wewnętrznej i urządzenie do akwizycji danych pomiarowych temperatury (logger temperatury). Jest też wyposażony w oprogramowanie ITS9320. System przełamuje ograniczenia charakteryzujące tradycyjne systemy testujące, zapewniając użytkownikowi profesjonalne procedury testowe mające na celu poprawę wydajności procesu testowania. Użytkownik budując samodzielnie automatyczną platformę testującą, może wybrać sprzęt najbardziej odpowiedni do swoich wymagań testowych.

Monitorowanie w czasie rzeczywistym procesów ładowania i rozładowywania w każdym kanale
Typowy pakiet akumulatorów składa się zestawu cel połączonych szeregowo i charakteryzujących się różnymi charakterystykami procesów ładowania i rozładowywania. Z tego właśnie powodu monitorowanie cel ma wielkie znaczenie. Użytkownik systemu ITS5300 może korzystać z zainstalowanego w tym systemie miernika rezystancji wewnętrznej, woltomierza cyfrowego i loggera temperatury. Zadaniem tych przyrządów jest monitorowanie w czasie rzeczywistym rezystancji wewnętrznej, napięcia i temperatury. Użytkownik korzystając z oprogramowania, może też w trakcie testu obserwować informacje wyświetlane w sposób czytelny dla każdego kanału. Informacje te są podawane w postaci intuicyjnych kart ze schematami blokowymi symbolizującymi cechy cel normalne i odbiegające od normy oraz w razie potrzeby wraz z ostrzeżeniami emitowanymi w odpowiednio wcześnie. Informacje zamieszczane na kartach zawierają też dane odnośnie konfiguracji kanałów, napięcia cel, prądu, pojemności w stanie rozładowania i innych parametrów. Dane te choć nie są zwykle łatwe do obserwowania i rejestracji, to poprawiają rzetelność testu.  


Rozwiązanie testowe pakietów akumulatorów

System testujący pakiety akumulatorów ITS5300 może spełniać nie tylko podstawowe, lecz również skomplikowane wymagania aplikacji pomiarowych, zapewniając rozwiązania przeznaczone do dużych akumulatorów takich, jak stosowane w pojazdach elektrycznych, technice kosmicznej, obronności, magazynowaniu energii itd. System może m.in. symulować warunki kierowania pojazdem, przeprowadzać test zimnego rozruchu, tworzyć przebiegi samo-definiowane. Testując pakiety akumulatorów znajdujące się w pojeździe, może zasymulować proces standardowego ładowania w obwodzie między akumulatorem a systemem zarządzania akumulatorem (BMS), zapewniając jednoczesne zaawansowane technicznie oszczędzanie energii w procesie dwukierunkowej jej regeneracji.

Własności systemu testującego pakiety akumulatorów

Rozwiązania testu regeneracji energii 

System ITS5300 testujący pakiety akumulatorów można skonfigurować z modułem dwukierunkowego ładowania i rozładowywania regeneracyjnego tak, aby energia w trakcie testowania akumulatora dużą mocą mogła być dostarczana z powrotem do sieci elektroenergetycznej w celu oszczędzania energii. W porównaniu z konfiguracjami tradycyjnymi funkcja regeneracji energii może przetwarzać energię akumulatora w celu "oczyszczenia" prądu przemiennego tak, aby ten prąd był następnie używany przez inne urządzenia obecne w lokalnej sieci energetycznej. W ten sposób można zmniejszyć znacznie koszty elektryczności. Oprócz tego użytkownik przyrządu dwukierunkowego może oszczędzić miejsce zajmowane przez obudowę przez zdublowanie liczby kanałów w niej upakowanych, zwiększając tym też sprawność wykonywanego testu.

Funkcja komunikacji  systemu zarządzania akumulatorem (BMS)

System ITS5300 testujący pakiety akumulatorów zapewnia użytkownikowi funkcję komunikacji systemu zarządzania akumulatorem (BMS). Funkcja komunikacji między systemem testującym akumulatory a BMS polega nie tylko na wysyłaniu i odbieraniu komunikatów, lecz również na rejestrowaniu wszystkich komunikatów w celu ich późniejszej analizy. System taki może regulować parametry ładowania i rozładowywania zgodnie z wymogami BMS; może też bazując na danych otrzymanych z BMS oceniać, czy zostały spełnione warunki odcięcia wykonywania testu i emitować w takim przypadku komunikat ostrzegawczy; jak również importować pliki bazy danych szyny CAN (DBC).

Symulowanie warunków dynamicznej pracy

Oprogramowanie oferowane do systemu ITS5300 testującego pakiety akumulatorów pozwala symulować kompleksowe warunki dynamicznej pracy akumulatorów używanych w pojazdach elektrycznych. Jedną z funkcji oprogramowania jest możliwość importowania plików w formacie .csv. Korzystając z niej, użytkownik może zaimportować dane przebiegu prądu złożonego z 10 milionów punktów, symulować rozruch, hamowanie, przyśpieszanie, zwalnianie silnika elektrycznego w różnych warunkach drogowych, w mieście lub pod miastem, przy ładowaniu energią z akumulatora lub  przy odwróconym kierunku ładowania w momencie hamowania. System może też obliczać przebieg pojazdu odzwierciedlający własności pojazdu elektrycznego. Liczba punktów importowanego przebiegu: 10 milionów Czas przełączania prądu dodatniego i ujemnego: przełączanie bezprzerwowe Czas odpowiedzi na zmianę prądu: (-90% ∼ 90%): < 2 ms

Równoległe łączenie kanałów w celu zwiększenia mocy

System ITS5300 testujący pakiety dużych akumulatorów charakteryzuje się dużą gęstością mocy. Na przykład moc systemu zamontowanego w obudowie o rozmiarach 27U może osiągnąć 144 kW. System może pracować w trybie "master-slave" połączenia równoległego przy różnych poziomach mocy lecz takich samych jednostkach napięciowych i może być przełączany do pracy wielokanałowej. System wyróżnia się dużą elastycznością, mając na celu maksymalizację zastosowań.

Symulowanie akumulatora ładującego 
Gdy w celu przeprowadzenia testu pakiet akumulatorów służących do zasilania pojazdu zostanie w nim umieszczony, to system ITS5300 może zasymulować akumulator będący w stanie ładowania i współpracując z systemem zarządzania akumulatorem (BMS), dynamicznie regulować parametry ładowania zależnie od wymagań BMS a, gdy odbierze komunikat błędu natychmiast wstrzymać proces ładowania. System ITS5300 obsługuje import plików bazy danych magistrali CAN (DBS). Po zakończeniu testów automatycznie rejestruje wszystkie komunikaty CAN.

Integracja innych urządzeń
Ponieważ na własności akumulatora ma wpływ temperatura otoczenia zatem, gdy temperatura rośnie, to rośnie też wyprowadzana energia. W przeciwnym wypadku wyprowadzana energia maleje. Na etapie eksperymentu prac naukowo-badawczych w celu zweryfikowania własności temperaturowych akumulatora umieszcza się pakiet akumulatorów w komorze termostatycznej, ustawia się temperaturę w wewnątrz tej komory i prowadzi się doświadczenia przy dużej i małej temperaturze. System testujący pakiety akumulatorów ITS5300 może zintegrować termostat lub system chłodzenia wodnego, zależnie od potrzeb użytkownika. Program steruje automatycznie temperaturą termostatu lub rozpoczyna pracę systemu chłodzenia wodnego. 

Funkcja pomiaru w kanale pomocniczym

System ITS5300 testujący pakiety akumulatorów ma funkcję pomiaru pomocniczego. Może monitorować pakiety akumulatorów w dodatkowej temperaturze i przy dodatkowym napięciu przy użyciu do tego opcjonalnego loggera lub wielokanałowego, cyfrowego woltomierza. Do loggera temperatury można dołączać termopary różnych typów (T, K, B, E, J, N, S, R, C), a dokładność takiego pomiaru jest równa ±(0,01% wartości wskazywanej + 0,5 °C).

Funkcje testowe modułu akumulatorowego

System ITS5300 testujący moduły akumulatorowe może pracować w jednym z dwóch trybów: regeneracyjnym i bez regeneracji. W obu z tych trybów może testując właściwości modułu, synchronicznie monitorować napięcie i temperaturę każdej z cel modułu. *¹ Przy testowaniu inteligentnych akumulatorów 3C system ITS5300 może bezpośrednio pobierać wartości parametrów modułu, korzystając z komunikacji między szyną SMB a modułami akumulatorowymi. Testując natomiast duże moduły akumulatorowe, ITS5300 zapewnia m.in. funkcję kompleksowej symulacji warunków drogowych, test zimnego rozruchu sygnałem impulsowym oraz test HPPC tj. analizę zagrożeń i krytycznych punktów kontroli. Ponadto oprogramowanie dostarczane z systemem zapewnia różnorodne procedury testowe, wydajną funkcję kreślenia krzywej, a także funkcje analizy statystycznej i obsługi kwerend danych. *1 W konfiguracji z loggerem temperatury i miernikiem rezystancji wewnętrznej

Zakresy pomiarowe parametrów modułów akumulatorowych

Własności systemu testującego moduły akumulatorowe

Monitorowanie napięcia i temperatury celi w module

System testowania modułów akumulatorowych ITS5300 zapewnia funkcje pomiarowe rezystancji wewnętrznej w połączeniu z pomiarem temperatury i napięcia realizowane za pomocą miernika rezystancji wewnętrznej, cyfrowego woltomierza oraz loggera temperatury. Przyrządy te monitorują jednocześnie zmiany napięcia i temperatury jednostek w module. Jeśli różnica ich napięć przekroczy dopuszczalne granice, to test jest zatrzymywany. Do loggera temperatury pracującego w systemie ITS5300 można dołączać termopary różnego typu (T, K, B, J, N, S, R, C), przy dokładności wynoszącej maksymalnie ±(0,01% wartości wskazywanej + 0,5 ºC).

Praca wielokanałowa, połączenie równoległe w celu zwiększenia mocy

System testujący moduły akumulatorów może obsłużyć jednocześnie setki modułów kanałowych. Każdy kanał jest niezależny, może działać jednocześnie z innymi kanałami, może też być oddzielnie sterowany. Moc modułu pracującego między wybranymi kanałami można rozszerzyć, konfigurując je do pracy w trybie "master-slave" połączenia równoległego. Komputer jest potrzebny tylko do komunikowania się z hostem (komputerem głównym). Dla wybranych kanałów można uruchamiać różne programy, poprawiając elastyczność użytkową systemu.

Test celi akumulatora
Zakres testu celi

Funkcje i własności sytemu z jedną celą

Testy rezystancji i pojemności kulombowskiej celi
Cela akumulatora (baterii) jest jego najmniejszą jednostką. Wybierając celę o lepszej pojemności kulombowskiej C i rezystancji wewnętrznej, można zapewnić stabilne właściwości i lepszą pojemność wyjściową modułu akumulatora lub pakietu akumulatorów po szeregowym i równoległym połączeniu cel. Stąd w procesie testowania cel pomiar rezystancji i pojemności kulombowskiej C staje się szczególnie istotny. System ITS5300 firmy ITECH testujący cele obsługuje jednocześnie setki kanałów. System ten nie tylko poprawia wydajność testów prowadzonych na linii produkcyjnej, lecz jednocześnie może mierzyć wartość rezystancji wewnętrznej i pojemności kulombowskiej C każdej z cel. Maksymalna dokładność pomiaru rezystancji wewnętrznej wynosi: ± 0,5% ± 0,05% wartości pełnozakresowej.

Ultra-wysoka dokładność pomiaru
Pojemność akumulatora lub baterii jest ważnym wskaźnikiem własności tych podzespołów. Pojemność tradycyjnego akumulatora (baterii) określa się przez próbkowanie i całkowanie prowadzone z użyciem oprogramowania. Niestety z powodu ograniczonej przepływności komunikacji okres próbkowania może osiągnąć wartość równą zaledwie 20 ms, a może być nawet dłuższy. System testowania akumulatorów ITS5300 używa wbudowanej funkcji całkowania z częstotliwością do 400 kHz pojemności modułu sprzętowego tak, aby poprawić dokładność pomiaru napięcia i prądu oraz szybkość próbkowania. Gdy przebieg prądowy zmienia się, to nadal może być dokładnie próbkowany i całkowany w czasie rzeczywistym tak, aby użytkownik mógł otrzymywać parametry pojemności zmierzone z lepszą dokładnością.    


Funkcje i zalety
Pomiar rezystancji wewnętrznej akumulatora prądem stałym (DCIR) i prądem przemiennym (ACIR)
Rezystancja wewnętrzna akumulatora jest powiązana z pojemnością rozładowania tego podzespołu. Im rezystancja wewnętrzna jest większa, tym jest mniejsza szybkość ładowania i rozładowywania akumulatora, co zwykle powoduje zwiększenie wydzielania się w nim ciepła. Firma ITECH produkująca wymieniony system zapewnia swoim użytkownikom dwie funkcje pomiaru rezystancji wewnętrznej prowadzonego sygnałem stałym (DC) i sygnałem przemiennym (AC). Stąd wyposaża swój system w specjalny tester rezystancji wewnętrznej AC, który w trakcie pomiaru rezystancji prowadzonego w warunkach statycznych doprowadza do obu wyprowadzeń akumulatora sygnał wzbudzający o częstotliwości 1 kHz. Rezystancja  wewnętrzna zmierzona w warunkach rzeczywistych zawiera jednak składowe związaną z polaryzacją, impedancją styków itd. Test rezystancji wewnętrznej prowadzony sygnałem stałym (DC) może bezpośrednio i w lepszym stopniu określać wartość tego parametru w sytuacjach, w których akumulator pracujące w trybie ciągłym.

Test pojemności akumulatora

Ponieważ na pojemność akumulatora ma wpływ temperatura otoczenia i szybkość rozładowywania, zatem test pojemności jest zwykle połączony z pomiarem temperatury i określeniem szybkości rozładowywania. Im jest większa temperatura, tym jest większa pojemność; a im jest większa szybkość rozładowywania, tym jest mniejsza pojemność. System ITS5300 może współpracować z termostatem i symulować otoczenie o temperaturze normalnej, wysokiej i dużej. Zapewnia też funkcję definiowania przez użytkownika kategorii parametrów osi X i Y. Można na przykład skonfigurować wyświetlaną krzywą, oznaczając pojemność na osi X, a na osi Y - czas.

Test cyklu życia akumulatora

Określanie cyklu życia akumulatora jest jednym z niezbędnych testów stanu akumulatora. Gdy w wyniku prowadzonych cyklicznie procesów ładowania i rozładowania pojemność akumulatora spadnie do 80% wartości początkowej, to będzie można uważać, że czas jego życia dobiegł końca. Jeśli chodzi o czynniki, które wpływają na czas życia akumulatora to oprócz temperatury i częstotliwości jego użytkowania, proces starzenia przyśpieszają również dynamiczne warunki pracy. System ITS5300 zapewnia tryb impulsowego ładowania i rozładowywania akumulatora, a także procedury edytowanego kroku w celu wyznaczania krzywych całkowitego naładowania i głębokiego rozładowania zgodnie z normą ISO12405-4-2018.

Test wydajności kulombowskiej

Wydajność kulombowska przedstawia sprawność osiąganą przez ładunek (elektrony) przenoszony w systemie, w którym występuje reakcja elektrochemiczna. Im bardziej rozładowany ładunek jest bliższy ładunkowi zgromadzonemu w akumulatorze, tym możliwości korzystania z akumulatora są większe. Mała wartość wydajności kulombowskiej sygnalizuje użytkownikowi, że musi poprawić aspekty techniczne i inne testowanego akumulatora. W przypadku akumulatorów o dobrych parametrach jest konieczne użycie bardzo dokładnego sprzętu pomiarowego, aby określić różnicę między ładunkiem zgromadzonym w akumulatorze naładowanym a ładunkiem rozładowanym. Do tego celu system ITS5300 nadaje się doskonale, a to ze względu na ultra szybkie próbkowanie i wysoką dokładność pomiaru.

Test HPPC (symulacji charakterystyk hybrydowego zasilania impulsowego)

Test HPPC jest bardzo ważnym wykonywanym w ramach projektu FreedomCar. Testu tego używa się do sprawdzania własności pojazdów hybrydowych i w pełni elektrycznych. W trakcie testu ocenia się akumulatorowe systemy i moduły, w też pojedyncze cele. Głównym zadaniem HPCC jest określenie zależności między głębokością rozładowania, a mocą w przedziale napięć akumulatora. Kolejnym zadaniem jest użycie krzywych napięcia i prądu do ustanowienia funkcji głębokości rozładowania, rezystancji przewodzenia oraz rezystancji polaryzacji. Następnie przez pomiar rezystancji ocenia się degradację mocy w trakcie testu starzeniowego. Jest to metoda wykrywania stosowana do dużych akumulatorów nadających się w pełni do analizy. Użytkownicy systemu ITS5300 mogą edytować parametry impulsowego sygnału rozładowania oraz impulsowego sygnału sprzężenia zwrotnego zgodnie z krzywą HPPC.

Testy odporności akumulatora na przeładowanie i zbytnie rozładowanie
W stanach przeładowania i nadmiernego rozładowania akumulatora pomocniczego, szczelnie zamkniętego, dochodzi do szybkiej akumulacji gazu w zamkniętym pojemniku i nagłego wzrostu ciśnienia wewnętrznego, co zwykle kończy się wybuchem. Z tego właśnie powodu przy sprawdzaniu bezpieczeństwa użytkowania akumulatora wykonanie testów przeładowania i nadmiernego rozładowania jest tak ważne. Poniżej pewnego stopnia przeładowania kształt akumulatora nie powinien ulec zmianie, a sam akumulator nie powinien się zapalić. Aby zapewnić bezpieczeństwo użytkowania akumulatora własność ta powinna być specyfikowana przez podanie wartości napięć i prądów granicznych tj. górnego napięcia granicznego ładowania, dolnego napięcia granicznego rozładowania, maksymalnego prądu ładowania oraz zalecanego prądu ładowania.

Testy ładowania i rozładowywania zrównoważonego

Różnice między procesami wytwarzania i użytkowania powodują brak spójności wewnątrz cel akumulatora, co znajduje swoje odbicie w wartościach takich parametrów, jak pojemność celi, rezystancja wewnętrzna oraz wydajność ładowania i rozładowywania. Aby uniknąć problemów w postaci skrócenia się żywotności i strat pojemności w całym pakiecie akumulatorów spowodowanych degradacją indywidualnych własności, system zarządzania akumulatorem (BMS) dysponuje zwykle funkcją równoważenia. Strategie równoważenia poszczególnych BMS są obecnie różne. Poszczególne cele można ze sobą równoważyć, można też adaptować różne metody konsumpcji energii. Między wyprowadzenia końcowe każdej celi włącza się na przykład rezystor, którego zadaniem jest konsumowanie energii celi o większej mocy. W trakcie procesów ładowania i rozładowywania system ITS5300 może zaakceptować doprowadzanie do niego sygnałów startu i stopu równoważenia wysyłanych przez BMS. Przeprowadzenie przez BMS w trakcie ładowania i rozładowywania operacji równoważenia może zapobiec powstaniu dużych różnic między celami akumulatorów i przedłużyć ich czas życia.

Test pakietów akumulatorów zasilających pojazd

Gdy w celu przeprowadzenia testu pojazdu umieści się w nim pakiet akumulatorów, to system ładowania i rozładowywania będzie potrzebował zasymulować stos ładujący prądem stałym (DC), współpracując jednocześnie z BMS. Stos może dynamicznie regulować parametry ładowania zależnie od wymagań BMS lub zatrzymać ładowanie, gdy odbierze niewłaściwy komunikat. System ITS5300 obsługuje import plików DBC magistrali CAN i po zakończeniu tej operacji rejestruje wszystkie komunikaty magistrali wysłane i odebrane w trakcie procesu.

Test symulacji dynamicznych warunków drogowych
System ITS5300 zapewnia komplet funkcji symulacji obsługi dynamicznej przeznaczonych do aplikacji akumulatorów pojazdów elektrycznych. Użytkownik może zaimportować dane 10 milionów punktów przebiegu prądu, aby zasymulować proces pobierania energii z akumulatora lub ładowania o odwróconym kierunku mającego miejsce w trakcie rozruchu, hamowania, przyśpieszania, zwalniania pojazdu elektrycznego w różnych warunkach drogowych zarówno w mieście, jak i poza miastem. Jest też dostępna możliwość importu plików w formacie .csv. Oprogramowanie systemu ITS5300 może też pomóc producentom pojazdów w obliczaniu przebiegu parametru, który bardziej bezpośrednio odzwierciedla własności samochodów elektrycznych.

Ochrona

Akustyczno-optyczny system ostrzegania w sytuacjach awaryjnych
System ITS5300 testujący pakiety, moduły i cele akumulatorów zawiera też urządzenie informujące użytkownika optycznie i dźwiękiem o konieczności zatrzymaniu procesu będącym efektem wystąpienia sytuacji awaryjnej. Gdy taka sytuacja wystąpi, to należy szybko nacisnąć przycisk awaryjnego zatrzymania, aby szybko odciąć wyprowadzanie prądu i zapewnić bezpieczne wyłączenie zasilania sprzętu. Obudowa systemu jest wyposażona w trójkolorową sygnalizację optyczną, wskazującą różne stany pracy światłem czerwonym, żółtym lub zielonym, co jest wygodne przy identyfikowaniu statusu systemu ze stosunkowo dużej odległości. Jest też zapewnione sygnalizowanie wymienionych stanów dźwiękiem.

Pamięć wyłączeń zasilania

System testujący akumulatory ITS5300 ma zdecydowaną przewagę nad tradycyjnymi urządzeniami ładującymi i rozładowującymi, które mają własność konfigurowania tylko pojedynczej ochrony), gdyż  jest wyposażony w funkcję pamięci wyłączeń zasilania. Jest nowatorska i perfekcyjnie działająca funkcja ochrony opracowaną przez firmę ITECH specjalnie do długotrwałych testów starzeniowych. W trakcie takiego testu, przy aktywnej funkcji ochrony, wszystkie uprzednio zebrane dane mogą być w przypadku awarii zasilania lub komputera skutecznie zgromadzone w pamięci w stanie nienaruszonym, a po powrocie systemu do stanu normalnego mogą być użyte przez użytkownika do natychmiastowego  kontynuowania testu, poczynając od stanu, który występował  momencie zaistnienia awarii. W ten sposób unika się testów powtarzanych, zwiększając jednocześnie wydajność. Podobnie jest w sytuacjach, w których stan wyłączenia zasilania trwa długo. W takich przypadkach system automatycznie odcina aktywny układ ładowania-rozładowywania, aby uchronić testowany akumulator przed przeładowaniem lub nadmiernym rozładowaniem, gwarantując tym bezpieczeństwo i rzetelność testu.

Ochrona przed odwrotnym dołączeniem i iskrzeniem
Moduł chroniący przed odwrotnym dołączeniem i iskrzeniem jest urządzeniem funkcjonalnym zaprojektowanym specjalnie w celu poprawienia bezpieczeństwa dołączania i niezawodności przy włączaniu zasilania. Chroni przed niekorzystnym zjawiskiem nagłego ładowania kondensatora znajdującego się wewnątrz testowanego urządzenia mającym miejsce w momencie dołączania. Chroni też akumulator w sytuacji odwrotnego dołączenia testowanego sprzętu i przed skutkami uszkodzenia tego sprzętu.

Funkcja nadzorowania uprawnień użytkownika
System ITS5300 umożliwia ustawianie różnych poziomów uprawnień osób z działów kontroli jakości, badań i rozwoju, a także produkcji za pomocą funkcji ustawiania uprawnień. Funkcja może chronić programy systemowe przed arbitralnym zmodyfikowaniem lub fałszywym, nietypowym zatrzymaniem, zapewniając tym niezawodność i bezpieczeństwo systemu.

Kompleksowa ochrona przed ładowaniem i rozładowaniem

Jeśli wykonuje się test "początku życia" akumulatora (BOL) to, aby uniknąć przeładowania lub nadmiernego rozładowania tego akumulatora, trzeba monitorować w czasie rzeczywistym status pojedynczej celi i całego pakietu i w momencie osiągnięcia pewnych warunków przerwać natychmiast obwód, chroniąc akumulator. System ITS5300 zapewnia kompleksową ochronę włącznie z zabezpieczeniem przed nadmiernym wzrostem i spadkiem napięcia każdego kanału i każdej celi, różnic ciśnienia cel, przekroczenia dopuszczalnej temperatury, mocy itd. Użytkownicy mogą wprowadzać swoje własne ustawienia ochrony jednorazowej lub wielokrotnej, bazując na danych technicznych akumulatora.

Ochrona przed zjawiskiem islandingu (system regeneracji)
System ITS5300 oferuje też rozwiązania dla systemów akumulatorowych z funkcją regeneracji energii, a w tym funkcję ochrony przed zjawiskiem islandingu, aby uchronić je przed kontynuowaniem oddawania energii do sieci elektroenergetycznej w sytuacji zaniku zasilania powodującej niepotrzebne szkody. System regeneracji energii zapewnia zasilanie AC pozbawione praktycznie odkształceń (harmoniczne < 5%). Oddawana energia może być traktowana jako dodatkowy zasilacz lub inny sprzęt w zakładzie, a korzystanie z niego może zmniejszyć wydatki na elektryczność specjalnie w aplikacjach wielkomocowych, w których testuje się pakiet akumulatorów lub jednocześnie dużą liczbę cel.

Funkcje oprogramowania do systemu testującego ITS5300
Wraz z systemem ITS5300 jest dostarczane oprogramowanie testujące opracowane na podstawie specyfikacji użytkownika. Edytując poszczególne kroki testu, użytkownik może wykonywać testy ładowania stałym prądem, ładowania przy stałym napięciu oraz rozładowywania przy stałym prądzie, mocy i rezystancji zarówno wielokanałowych cel, jak i pakietów akumulatorów. Dostarczone wraz systemem oprogramowanie może ponadto pomóc użytkownikowi w monitorowaniu napięcia, rezystancji wewnętrznej i temperatury, a także opracowywaniu krzywych ładowania i rozładowywania oraz monitorowaniu i zapisywaniu odnośnych danych.
System testujący akumulatory ITS5300 adoptuje wszystkie nowe struktury programowe umożliwiające użytkownikowi szybko edytować programy testowe, bez koniecznej znajomości podstaw programowania. Oprogramowanie zapewnia mu różnorodność procedur testowych, ultra szybkie próbkowanie oraz wydajne funkcje analizy zbieranych danych i tworzenia protokołów pomiarowych, spełniających nie tylko różne wymagania testów akumulatorów, lecz również na późniejszych etapach testowania, poprawiające sprawność procesu testowania akumulatora i wytyczające sposoby rozwiązywania problemów z jakością. Oprogramowanie do systemu ITS5300 charakteryzuje się efektywną własnością skalowania, zapewnia też użytkownikowi interfejsy graficzne przydatne przy integrowaniu systemu z urządzeniami stron trzecich takimi, jak moduły temperaturowe i systemy chłodzenia wodnego.   

Korzystne własności oprogramowania systemowego ITECH

Różnorodność i złożoność procedur testowania
•  Procedury testowania przy: stałym prądzie (CC), stałym napięciu (CV), stałej mocy (CP), stałej mocy i stałym napięciu (CP-CV), stałej rezystancji (CR), a ponadto: zerowanie, tryb impulsowy, pomiar rezystancji wewnętrznej prądem stałym (DCIR), pomiar rezystancji prądem przemiennym (ACIR), wyświetlanie przebiegu itd.
• Warunki odcięcia testu: otrzymanie komunikatu magistrali CAN, przekroczenie szybkości zmian, spełnienie zależności arytmetycznej, spełnienie konwencjonalnych warunków odcięcia (napięcie celi, różnica napięć cel, czas, pojemność, prąd, napięcie kanału)
• Nieograniczona liczba cykli pętli, nieograniczona liczba zagnieżdżeń pętli
• Funkcja przejścia do określonej operacji lub stanu (Goto)
zerowania, czuwania
• Funkcja wstępnej oceny akumulatora    
* Zależnie od wyspecyfikowanej konfiguracji

Gdy celem testu jest otrzymanie kompleksowej analizy własności akumulatora
System ITS5300 testowania akumulatorów zapewnia użytkownikom funkcje tworzenia kwerend oraz eksportowania danych rejestrowania informacji o akumulatorach w pełnym czasie testowania takich jak, napięcie kanału, prąd, moc, pojemność, energia itp. Może też wyświetlać konkretne dane dotyczące poszczególnych kroków procesu testowania lub cel.
• Eksportowanie plików w formacie .csv
• Krzywa ekspansji i kompresji obrazu na ekranie (zoom), rejestrowanie całego materiału z danego czasu lub tylko wybranej krzywej
• Wyświetlanie danych na ekranie dotyczących m.in. czasu trwania, kroków testu, czasów poszczególnych cykli itd.

Analiza statystyczna, poprawianie wydajności analizy własności akumulatora
Analiza statystyczna jest funkcją zaprojektowaną, aby pomóc użytkownikom szybko ukończyć analizowanie własności akumulatora przy korzystaniu z dużej bazy wstępnych danych. Dzięki elastycznemu prezentowaniu danych na ekranie oprogramowanie automatycznie oblicza serię kluczowych danych takich, jak pojemność maksymalna i minimalna itd. Użytkownicy mogą też korzystać z dużej wydajności funkcji analizy, oceniając wartości współczynników tłumienia pojemności oraz napięcia przetestowanych akumulatorów.    

Rejestrowanie stanów awaryjnych, pomoc w określaniu powodu anormalnej pracy akumulatora
Oprogramowanie przeznaczone do systemu IT5300 różni się od tradycyjnego oprogramowania testowania akumulatorów. Umożliwia nie tylko bezpieczne i niezawodne sterowanie automatyczne przy jednocześnie pełnej ochronie. Ma też funkcję rejestracji.


Ekran wyświetlający jednocześnie kilka przebiegów i umożliwiający bezpośrednie obserwowanie trendów zmian własności akumulatora
System IT5300 zapewnia użytkownikowi wydajne funkcje edytowania krzywych. Użytkownik może dostosowywać do własnych wymagań parametry osi poziomej i pionowej, aby móc następnie otrzymywać różne krzywe testowe akumulatora takie, jak na przykład C(t), CV, U(t) i inne. Obsługa tej funkcji wyróżnia się znaczną elastycznością. Jeszcze bardziej istotną własnością jest zapewnienie przez IT5300 trybu porównywania w odniesieniu do osi pionowej oraz funkcji analizy krzywych własności akumulatora, które umożliwiają umieszczenie na jednej "karcie" krzywych otrzymanych dla różnych temperatur lub różnych głębokości rozładowania tak, że użytkownik może obserwować bardziej bezpośrednio, jak na własności akumulatora mają wpływ warunki zewnętrzne.