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Ciclatore per batteria - Verifica di batterie ad alta tensione

L’ambiente di test espressamente sviluppato a tale fine, un cosiddetto ciclatore per batteria, analizza il funzionamento della batteria. La potenza della batteria durante i cicli di carica e scarica viene misurata in un determinato arco temporale.

Keyfacts dell’applicazione

Settore


Accumulo di energia/veicoli elettrici

Applicazione


Analisi del processo di carica e scarica o verifica del corretto stato di carica di un veicolo elettrico prima della consegna

Parametro di misura


Tensioni fino a 2000 V DC (e oltre)

Requisiti principali


Impostazioni di misurazione DC selezionabili (fino a 2000 V DC)

Misurazione della corrente continua (tramite tensione shunt)

Conversione precisa nei segnali di comando standard

Sicurezza con isolamento completo delle tensioni pericolose tra batteria e dispositivo di prova

Passo di frequenza configurabile (da 10 Hz a 10 kHz)

Misurazione sicura ed efficiente di batterie ad alte prestazioni

Descrizione dell’applicazione

Durante i test della batteria vengono simulati in continuo processi di carica e scarica (i cicli della batteria) in una configurazione HIL (Hardware in the Loop) che corrisponde ai tipici profili d’uso durante il funzionamento del veicolo elettrico. Viene misurata una serie di parametri, tra questi la capacità, l’efficienza della batteria e l’autoscarica.

Lo schema mostra che esistono tre settori principali per i prodotti Knick:

  • “Tensione di compensazione”: garantisce che la batteria abbia la stessa tensione che si vede nel ciclatore. A compensazione avvenuta, l’interruttore tra batteria e ciclatore viene chiuso per consentire l’esecuzione dei processi di carica/scarica.
  • Trasmissione di tensione e corrente del ciclatore per batteria a DAQ (rilevamento dati) o PLC. Questo offre maggiore trasparenza all’utilizzatore finale.
  • Il ciclatore per batteria è dotato di un azionamento a corrente continua. Nello schema elettrico, questo è raffigurato con una breakout-box. Qui i trasmettitori aiutano a “restituire tensione e corrente” nelle applicazioni molto importanti. Questi prodotti restituiscono all’azionamento a corrente continua i segnali di comando, che rappresentano la tensione effettivamente fornita e la corrente.
    È quindi possibile garantire che la potenza attesa dell’azionamento coincida con la potenza effettiva e che non vi sia alcun cortocircuito.

Requisiti dell’applicazione

Le misurazioni precise e veloci della tensione continua e della corrente sui ciclatori per batteria sono fondamentali per un funzionamento efficace. La sicurezza per il personale operatore e per i dispositivi di misura deve essere sempre garantita, dato che le tensioni impiegate in queste applicazioni sono sempre più elevate; attualmente fino a 2000 V DC.

Inoltre, se lo spazio di installazione nell’armadio elettrico è limitato, come spesso accade con i dispositivi di prova in produzione, e se si devono testare contemporaneamente molte celle a batteria, anche il design del trasmettitore ad alta tensione svolge un ruolo importante. Dimensioni ridotte e facilità di montaggio sulla guida sono i fattori decisivi in questo caso.

Perché Knick?
Il trasmettitore ad alta tensione Knick P42000 è concepito per misurazioni su circuiti dell’elettronica di potenza e converte in modo sicuro tensioni fino a 2000 V DC in segnali di uscita standard di ±20 mA, ±10 V o 4 … 20 mA. Il dispositivo offre prestazioni comprovate in molte altre applicazioni ad alta tensione nel settore della produzione di energia ed è quindi adatto per applicazioni complesse nel campo delle unità di accumulo dell’energia e nella mobilità elettrica.
Il trasmettitore ad alta tensione Knick P41000, collegato a uno shunt, misura correnti continue fino a 20 kA. L’isolamento continuo è garantito fino a 3,6 kV. Le tensioni shunt (ad es. +/- 50 mV, 60 mV, 100 mV) vengono convertite in segnali di uscita standard di +/- 20 mA, +/- 10 V o 4 … 20 mA. Grazie alla potenza elevata è perfetto per applicazioni critiche nel campo delle unità di accumulo dell’energia e nella mobilità elettrica.

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Prodotti in questo campo

Settori industriali interessati e applicazioni in questo campo

I sistemi di test generano tensioni di comando in un modello di batteria per simulare le condizioni di temperatura per i sistemi di gestione della batteria e valutare la gestione termica dei BMS.
Con l’ausilio dei test HIL si possono valutare i prototipi di dispositivi quali, ad esempio, l’inverter di trazione, nelle diverse situazioni di batteria, carico ed errore senza che i convertitori debbano essere testati su banchi di prova o nei veicoli stessi.
Le celle di prova usate nel processo di produzione sono spesso protette da involucri protettivi e rilevatori di tensione.
Per i veicoli commerciali elettrici a batteria è possibile una carica rapida tramite pantografi. A questo scopo è necessario un contatto tra un impianto infrastrutturale esterno (con pantografi mobili) e le barre di carica fisse sul tetto del veicolo. Un contenitore DC sul tetto contiene componenti che verificano il collegamento di carica e la tensione corrispondente oltre a creare il collegamento con gli altri sistemi di bordo.
Le celle di prova usate nel processo di produzione sono spesso protette da involucri protettivi e rilevatori di tensione.

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Brochure sulla mobilità elettrica

Panoramica delle applicazioni tecniche di misura e delle soluzioni di prodotto nel campo della mobilità elettrica

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