Como testar sistemas de gerenciamento de bateria

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Validação do desempenho do BMS usando emulação de célula

Para garantir o desempenho ideal de um sistema de gerenciamento de bateria (BMS), é necessário medir o desempenho da tensão, da corrente e da temperatura da célula, do módulo e do pacote, além de verificar o desempenho operacional da bateria e dos circuitos de supervisão da célula (CSCs), o que inclui medições de precisão estática e dinâmica dos sensores de temperatura e dos sensores de efeito Hall nos níveis da célula, do módulo e do pacote. Tradicionalmente, a configuração do teste requer um conjunto de células, módulos e pacotes em bom estado, operando em um ambiente controlado para testar sob diferentes condições ambientais. Esse ambiente pode ser perigoso quando os engenheiros realizam testes de segurança que aproximam as células de seus limites operacionais. Além disso, cada teste requer o retorno das células à condição de bom conhecido antes que o próximo teste possa começar.

Para testar um BMS de forma eficiente e segura, é necessário emular células conectadas em série e em paralelo e emular seu comportamento com base em variações de temperatura e ambientais. Os engenheiros precisam de um ambiente BMS com emuladores para simular as células, a corrente, os sensores de temperatura e a resistência do isolamento. O sistema precisa estimar o estado de carga (SOC) e o estado de saúde (SOH) da bateria e emular as variáveis que mudam durante o processo de carregamento. Interfaces adicionais são necessárias para testar os sistemas de monitoramento e a comunicação com outros componentes, como a unidade de controle eletrônico (ECU). A emulação de loop fechado dos diferentes componentes permite a verificação de todas as funções, rotinas e algoritmos para validar a funcionalidade, a segurança e o desempenho do BMS.

Solução de testes para BMS

O teste do BMS requer a emulação de um grande conjunto de células de bateria e a variação da saída da bateria com base em parâmetros ambientais simulados. Além disso, o sistema deve emular as entradas e saídas dos circuitos de supervisão de célula (CSCs), incluindo sensores de temperatura, sensores de efeito Hall e parâmetros de circuito relacionados à bateria e aos relés de contato. O ambiente de emulação do sistema de gerenciamento de bateria da Keysight fornece tudo isso, eliminando a necessidade de grandes conjuntos de células físicas. Ele também elimina a necessidade de controlar e fazer ciclos de baterias, retornando-as a estados bons conhecidos antes de cada teste. Sua plataforma aberta permite testes profundos de cenários de carregamento comuns e especiais sem limitar a flexibilidade, o que possibilita testes extensivos de como um BMS responde a cenários potencialmente perigosos.
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