Chroma运用HIL实境模拟技术，验证BMS于储能系统之功能情境与安全机制

时间： 2023-10-28 来源：CHROMA 官网

技术问答

从小型家用到大型商用储能系统，储能产业随着政府电力政策调整以及看好未来新能源趋势下，吸引越来越多厂商投入，在如此竞争激烈的市场中，除了主要的储能容量规格，电池循环使用寿命是一个重要的竞争力指针，其中电池管理系统（BMS）正是扮演着电芯平衡控制与电池安全监控的关键角色。由于储能用电池分容筛选等级未如电动车用电池来得高，需要使用优化的电池平衡策略，以避免电芯一致性快速下降连带使电池循环寿命缩短，甚至造成电芯过充而起火燃烧。此外电池模块备援抽换功能也是储能系统的设计考虑之一，以尽可能减少保养或维修的停机时间，尤其对并网型的储能系统而言，更长的在线时间也代表着更高的获利。针对将新的电池替换模块并入系统后的电芯平衡工况，以及大型储能电池朝1500V的等级发展，需要更多串数的电池，都对电芯平衡的设计与验证带来更多的挑战。

CHROMA 8630 BMS Power HIL（Hardware in the Loop）功率级硬件在环测试平台，以实时控制系统整合各种设备仿真验证BMS的平衡功能，包括单信道最大5A电流、适合测试主动平衡机制的多信道电芯仿真器，还可以在实时控制系统中加入电芯模型来仿真电池充放电反应，实测系统的主动平衡效果来找出最佳策略，进而提升产品的效能。电池模块平衡中另一个重要的电量参数（SOC），则可用内建最大900A电流模拟设备，让BMS以实际电流量测并精准校正电量计算。电芯仿真器有对应的电芯故障注入模块，可以实现电芯接点的开路与短路仿真功能，应用于例如在主动平衡工况时失效等模式下的系统反应验证。

BMS负责保障电池系统安全，各种环境参数、电芯状态等参数变化都要随时监控并实时反应。Chroma 8630测试平台提供了温度传感器仿真、绝缘阻抗模拟、支持多种通讯协议、数字与模拟讯号的程控、通讯接口的故障注入等，模拟验证BMS在各种失效模式下的安全保护机制，以上功能包括BMS的通讯与控制都可以使用图形用户界面（UI）来呈现与操作。

▲CAN bus通讯接口的故障注入控制UI范例

Chroma 8630以专属机柜与电控回路全时监控自身运作情况，确保使用者操作的安全性，友善的人机接口可根据待测物需求，快速设置各种测试条件与情境，并支持自动化测试。此方案目前已获多家储能业者青睐与采用，是储能系统BMS开发的利器。

▲Chroma 8630 BMS Power HIL Testbed

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