動力電池綜合性能測試系統(tǒng)的開發(fā)研制
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這樣, 可以選擇蓄電池放電模型和進行放電控制，通過軟件虛擬電動車蓄電池實際放電工作狀態(tài)，蓄電池用電模式選擇模塊，提供標準模式、城市工況模式和實際運行模式。
3.2.3 放電控制硬件
放電控制模塊完成放電控制。具有自動和手動控制兩種方式，實現(xiàn)在工控機或人工指令下的放電過程控制。
(1) 控制模塊采用先進的ECU+CPLD 控制技術，具有結構簡單，系統(tǒng)可靠的特點。
(2) 傳感器部分包括溫度傳感器、電流傳感器、電壓傳感器的信號采集及處理電路，采取了適當?shù)目垢蓴_措施，保證了信號的精度。
(3) 本系統(tǒng)通過RS232 接口實現(xiàn)了和上位機的通信，保證了放電過程指令的下達和過程參數(shù)的上傳。
3.3 數(shù)據檢測
為保證測試響應時間和減少系統(tǒng)故障率，四個充放電回路的檢測在硬件上相互獨立，因此測試軟件可實時采集過程參數(shù)，進行處理加工，反饋上位機。每個回路設置數(shù)據檢測模塊，采集相應硬件線路上電池組或每一路電池單體模塊的溫度、電流、電壓、內阻等信號。其中單個蓄電池的電壓、內阻和溫度都采用巡檢方式。
具體如下：充電部分的電流、電壓信號取自原設備的電流電壓采樣信號；放電部分加裝電流傳感器；配置了溫度傳感器，以采集溫度信號，信號直接送與單片機進行處理；
另外，電池內阻的檢測有兩種方式：一是通過對電池的電壓、電流信號的采樣，用編制的程序和特定算法進行計算而得出；二是通過蓄電池內阻檢測儀進行直接的測量得出。這兩種方式得出的結果可以進行比較分析，并將數(shù)據存入系統(tǒng)數(shù)據庫中進行保存，以便以后的調用。
每組蓄電池的各種檢測信號由充電部分和放電部分的單片機進行采樣，通過串口輸入到上位計算機，由上位計算機進行保存和處理。
下圖是數(shù)據檢測硬件結構框圖。
數(shù)據檢測硬件結構框圖
蓄電池綜合測試系統(tǒng)具有獨立的數(shù)據顯示模塊，對于放電部分，在放電負載電阻箱的面板上加裝數(shù)據顯示模塊。實時顯示組電壓、電流、溫度（電池組平均溫度）、SOC、環(huán)境溫度。
單個蓄電池的數(shù)據顯示在上位工控機采用圖形和數(shù)據表結合的方式來顯示。
電池的故障診斷與報警。
3.5 控制軟件
開發(fā)的測試系統(tǒng)具備以下軟件功能：
系統(tǒng)能夠與蓄電池硬件控制部分通過串口方式進行通信，接收測試數(shù)據存入數(shù)據庫，并且向下位機傳送各種控制命令，具有良好的用戶接口；可輸入編輯蓄電池充放電制度；控制充放電裝置按給定的制度進行充放電，能同時對4 個充放電回路進行管理；對處于測試狀態(tài)的蓄電池的參數(shù)進行測試并顯示；具有管理被測蓄電池和測試數(shù)據的數(shù)據庫；故障測試并診斷、保護硬件；打印測試結果等。
4 系統(tǒng)技術指標
(1) 輸入系統(tǒng)電壓380V、50Hz 交流電，總功率120kW；
(2) 系統(tǒng)共四路：2 路0~18V、1 路、0~150V，1 路100~400V；
(3) 可檢測充放電特性、容量、能量、電池殼體溫度、剩余電量SOC；
(4) 電池充放電電流（0~300A）±0.5%FS；
(5) 電池充放電電壓（0~400V）±0.5%FS；
(6) 充放電循環(huán)周期數(shù)：理論上無次數(shù)限制。
5 測試結果分析
經實際使用證明，本系統(tǒng)性能穩(wěn)定、實用性強、充放電電流可達300A，電壓測試精度為0.5%，電流精度為0.5%，總電壓精度為1%，溫度精度為±0.5°C，系統(tǒng)使用溫度范圍為-10°C~60°C。完全滿足電動汽車用大容量動力電池和電池組的充放電性能檢測、容量檢測、能量測量和壽命實驗，解決了電動汽車用動力電池檢測的難題。
下圖是一個12V、55AH 單體模塊電池的充放電過程圖。
1 曾巍等. 電動車用動力電池檢測系統(tǒng). 電源技術，2001 NO.1
2 張培仁等. MCS-51 單片機原理與應用. 北京：清華大學出版社，2003
3 王幸之等. 單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術. 北京：北京航空航天大學出版社，2001(end)
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