Cómo probar los sistemas de gestión de baterías

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Validación del rendimiento del SGE mediante emulación celular

Para garantizar el rendimiento óptimo de un sistema de gestión de baterías (BMS) es necesario medir el rendimiento de la tensión, la corriente y la temperatura de la célula, el módulo y el pack, además de verificar el rendimiento operativo de la batería y los circuitos de supervisión de la célula (CSC), lo que incluye mediciones de precisión estáticas y dinámicas de los sensores de temperatura y los sensores de efecto Hall a nivel de célula, módulo y pack. Tradicionalmente, la configuración de las pruebas requiere un conjunto de celdas, módulos y paquetes que funcionen en un entorno controlado para probarlos en diferentes condiciones ambientales. Este entorno puede ser peligroso cuando los ingenieros realizan pruebas de seguridad que acercan las células a sus límites de funcionamiento. Además, cada prueba requiere que las células vuelvan a su estado normal antes de comenzar la siguiente.

Probar un BMS de forma eficiente y segura requiere emular células conectadas en serie y en paralelo, y emular su comportamiento en función de la temperatura y las variaciones ambientales. Los ingenieros necesitan un entorno BMS con emuladores para simular las células, la corriente, los sensores de temperatura y la resistencia del aislamiento. El sistema necesita estimar el estado de carga (SOC) y el estado de salud (SOH) de la batería y emular las variables que cambian durante el proceso de carga. Se necesitan interfaces adicionales para probar los sistemas de monitorización y la comunicación con otros componentes, como la unidad de control electrónico (ECU). La emulación en bucle cerrado de los distintos componentes permite verificar todas las funciones, rutinas y algoritmos para validar la funcionalidad, seguridad y rendimiento del BMS.

Solución de pruebas de BMS

Las pruebas de BMS requieren emular un gran conjunto de celdas de batería y variar la salida de la batería en función de parámetros ambientales simulados. Además, el sistema debe emular las entradas y salidas de los circuitos supervisores de celdas (CSC), incluidos los sensores de temperatura, los sensores de efecto Hall y los parámetros de circuito relacionados con la batería y los relés de contacto. El entorno de emulación del sistema de gestión de baterías de Keysight proporciona todo esto, eliminando la necesidad de grandes conjuntos físicos de celdas. También elimina la necesidad de controlar y ciclar las baterías, devolviéndolas a estados buenos conocidos antes de cada prueba. Su plataforma abierta permite realizar pruebas en profundidad de escenarios de carga comunes y especiales sin limitar la flexibilidad, lo que permite realizar pruebas exhaustivas de cómo responde un BMS a escenarios potencialmente peligrosos.
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