辅助电压测量

简介

Arbin 辅助电压输入模块可为电池测试应用提供精确、高分辨率的电压监测，这些应用需要测量标准 I/V 通道以外的电压。典型用例包括监测较大电池组中的单个电池或模块电压、测量三电极电池中的参比电极或将 BMS 数据与直接测量值进行比较。

每个模块支持 8 个独立通道，输入范围为 ±5 V，具有超高输入阻抗（100 GΩ）和 24 位分辨率。测量精度为满量程范围的 ±0.05%。其他电压范围（±10 V、±25 V、±50 V、±100 V）可根据要求提供。

该模块的所有输入通道都具有高共模隔离功能，允许信号独立浮动或参考不同的地线。这种设计可在堆叠单元配置、浮动基准设置或需要串联输入以进行差分电压监测的系统中安全运行。每个通道均电气隔离，可安全容纳共模电压高达 500 V 的信号。

所有辅助电压数据都与 Arbin MITS 软件中的主 I/V 通道同步记录，可用于安全阈值、测试控制和动态阶跃转换。相对于主充放电通道，通道可灵活地映射为一对一、一对多或多对一配置。

兼容的电缆选项包括裸线、香蕉插头或鳄鱼夹。该模块通过标准 Phoenix 2 针连接器连接，并通过即插即用辅助机箱与新的或旧的 Arbin 系统轻松集成。

参考电极

在研究电池材料时，参考电极（RE）的使用使研究人员能够测量和区分电池的每个组成部分对其整体性能的贡献。三电极实验有助于确定哪个电极（阳极或阴极）在长期测试中限制电池的性能。重要的是确定每个电极在各种测试条件下对电池退化的贡献，而不是盲目地用一个或两个电极进行实验。

电池/模块电压

电池组和电池模块无论大小都由多个电池单元组成，对于电池组而言，则由多个模块组成。电池或模块的数量以及它们的串联/并联配置可能会有很大差异，但监控这些较小组件电压的必要性始终存在。多个电池单元/模块之间的电压必须保持一致，否则一旦出现不平衡（电压不均匀），电池单元/模块就会失效。大多数电池组和模块都包含一个电池管理系统 (BMS)，用于保持模块和电池之间的平衡。

可用选项

• -5 V 至 5 V
• -10 V 至 10 V
• -25 V 至 25 V
• -50 V 至 50 V
• -100 V 至 100 V

辅助电压输入的数量以 8 的倍数提供，阿尔宾可提供 8 至 512 个输入。如果需要超过 512 个输入，请与 Arbin 销售工程师联系。

绘图灵活性

用户可将 Arbin 的辅助电压输入与主 I/V 充放电通道灵活映射。它们可以分配为 1:1、1:许多、许多:1 以及介于两者之间的任何形式。

规格

注意事项:辅助数据以与主 I/V 通道数据相同的速率记录，并根据测试计划设置与主 I/V 通道数据同步。

硬件插图

auxV "模块可添加到任何 Arbin 测试系统中，但对于某些旧型号可能有使用年限限制。Arbin 将提供一个小型辅助盒（有各种尺寸），内含输入端，即插即用，并与现有的 Arbin 系统内置联网。 

图 1: 阿尔宾辅助底盘

图 2：与 Arbin 主系统的 TCP/IP 连接示例

辅助模块插图

每块辅助电压输入板将提供 (8) 个 2 针连接器，用于 +/- 电压读数。

图 3：辅助电压模块

通道模块连接器

下列连接器（单独出售）可用于制作连接到辅助模块的电缆：

命名	电缆连接器	连接器插图
辅助连接器	凤凰接口，2 针，母型，5.08 毫米 Arbin PN：306130，Phoenix PN：1777989

应用实例

下面的示例介绍了如何将辅助电压输入映射（分配）到主 I/V 充放电通道，并在 MITS Pro 软件中作为安全设置加以实现。用户可以定义实验过程中允许的最大值和最小值。辅助电压值也可用于各个步骤中的步骤转换或停止实验。电池电压数据可与 BMS 读数进行比较，Arbin 也可在测试期间记录 BMS 读数。

下图显示了如何在软件中将 16 个辅助电压输入与两个主 I/V 通道灵活映射（分配）。这样就可以对电池模块或电池组中的 8 个电池单元进行电压监测。任何数量的辅助电压输入都可以与单个测试通道进行映射。

图 4：映射文件

下图显示辅助电压输入，用于在测试配置文件中设置全局安全限值。如果任何电池电压读数超出此范围，测试就会停止。此外，还可以对测试进行编程，使其采取其他措施，而不是根据这些限值停止测试。

图 5：全局安全中的辅助电压和温度测量

测量其他电池电压

下面的数据显示了 Arbin 记录的辅助电压数据如何与 BMS 记录的 CANBus 数据进行比较。

参考电极

辅助电压输入的另一个常见应用是用于监测多电极电池中的参比电极。这样，研究人员就可以查看阳极和阴极对整个电池性能的影响。下图显示了辅助电压输入如何用于监测三电极电池中参比电极的电压数据。