电池模拟器在电池维护设备系统的测试应用

蓄电池是各行业领域设备使用的主要电源之一，如何保障蓄电池在待用状态下性能完好，以随时投入正常使用，成为电池维护设备出厂验证的一个重要环节。在荷电保存状态时，由于欠充电、自放电、环境温度变化等因素的影响，铅酸蓄电池的性能会逐渐下降，甚至不能正常使用，导致电池失效的主要原因是电池极板的硫酸铅在上述因素作用下逐渐失去活性，结晶变粗变硬，产生"硫化"现象，从而使电池容量下降或彻底报废。传统的定期充放电维护手段落后、费时费力、自动化程度低，效果欠佳。目前蓄电池维护设备采用智能控制、物联网+互联网技术，对蓄电池进行在线实时监测，及时发现故障电池并进行告警。同时能自动对电池进行补偿充电让电池始终处于充盈状态，对落后电池自动进行脉冲除硫养护延长电池使用寿命，提高智能化管理和维护水平，简化蓄电池日常检测和维护工作。    

蓄电池维护设备系统主要由 AC-DC模块、充电模块、维护模块、检测模块、状态显示及控制CPU组成。NGI N8358超高精度8通道可编程电池模拟器，单机通道间隔离，可多通道串联使用，单通道电压电流最高可达15V/±5A，双象限工作电流可正可负，内置电池模拟、内阻模拟、SOC模拟等功能，完美满足电池维护设备及其功能模块测试需求。

如上图所示，AC-DC模块将市电转换为蓄电池充电和维护需要的直流电压；充电模块完成蓄电池充电任务，充电完成后可自动转入脉冲维护状态；脉冲维护模块产生持续脉冲作用于电池两极。脉冲维护的作用是通过持续脉冲扰动有效防止和消除硫酸铅结晶形成，微小脉冲电流还能抵消电池的自放电，保障电池无论停用时间多长，随时都能投入正常使用。

针对电池维护系统的充电模块和维护模块测试，N8358测试原理框图如下：

充电模式测试原理框图如下图：

恒流充电模式测试：电池模拟器电压低于维护设备设定电压时为恒流充电模式，维护设备将向电池模拟器提供恒定的充电电流。

恒压充电模式测试：维护设备控制充电电流和输出电压对电池模拟器进行充电。

涓流充电模式测试：当电池模拟器电压上升接近至设定电压时充电电流逐渐降低，维护设备自动由充电模式转变至涓流模式。电池模拟器模拟充满电后，设备自动转入脉冲维护模式。

NGI N8358系列电池模拟器双象限工作可模拟电池吸收电流进行电池维护设备充电模式测试，同时内置SOC模拟可建立任意规格的电池充放电模型，可模拟真实电池的SOC曲线如电压、容量、内阻、限流等参数变化，测试同时能起到双重保护的作用；通过既定的模型反复测试，可缩短测试周期，提高测试数据可靠性。

脉冲维护模式测试原理框图如下图：

脉冲维护模式测试：维护模块改变脉冲电流大小和方向，并适当控制脉冲宽度和占空比，对电池模拟器进行mA级别微小电流充放电，电流变化上升下降时间为ms级。

NGI N8358系列电池模拟器电压电流分辨率达0.1mV/0.1uA，高精度电流信号完美匹配电池维护设备脉冲充放电特性测试，us级动态响应契合电池维护设备脉冲维护模式测试。

电池维护设备可自动对电池进行充电和维护，无需专人职守，具有自动化程度高、操作简单的特点，能恢复和保证蓄电池稳定的容量输出，提高蓄电池的工作效率，可大大延长蓄电池的寿命，减轻电池管理的工作量，节约资金和能源，保障各行业领域设备能随时投入正常使用。N8358系列小功率、高精度、多通道、可编程电池模拟器将对电池维护设备的测试提供持续有效助力。

审核编辑：符乾江