充放電測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定與精確是獲取可靠數(shù)據(jù)的前提。以下梳理了該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中最高頻出現(xiàn)的故障環(huán)節(jié)、根源分析及針對(duì)性解決策略。

環(huán)節(jié)一：連接與接口——最基礎(chǔ)，最易被忽視

這是問題發(fā)生的首要環(huán)節(jié)，其可靠性直接影響整個(gè)測(cè)試回路。

1. 問題表現(xiàn)：

測(cè)試過(guò)程中電壓/電流劇烈跳變、數(shù)據(jù)毛刺多。

局部連接點(diǎn)異常發(fā)熱，甚至燒蝕。

接觸電阻增大，導(dǎo)致充放電末端電壓測(cè)量不準(zhǔn)，容量計(jì)算失真。

2. 根源分析：

接觸不良：連接器（安德森、XT90等）公母頭插拔磨損、簧片應(yīng)力松弛。

螺栓扭矩不足/不均：電池包極柱與銅排連接螺栓扭矩未按標(biāo)準(zhǔn)施工，導(dǎo)致接觸面積小，接觸電阻增大。

線纜與接點(diǎn)壓降：大電流下，線纜本身電阻及接點(diǎn)電阻會(huì)產(chǎn)生壓降，若未在系統(tǒng)設(shè)置中進(jìn)行補(bǔ)償，將導(dǎo)致測(cè)試設(shè)備讀取的電壓與電池端電壓存在偏差。

3. 解決方案：

標(biāo)準(zhǔn)化操作：制定并嚴(yán)格執(zhí)行連接器插拔操作規(guī)范與螺栓扭矩標(biāo)準(zhǔn)（使用扭矩扳手），并定期檢查。

接觸電阻監(jiān)測(cè)：在測(cè)試開始前，使用微歐計(jì)或設(shè)備自身的HCFR功能，測(cè)量整個(gè)回路的接觸電阻，并建立歷史檔案，監(jiān)控其變化趨勢(shì)。

遠(yuǎn)程傳感補(bǔ)償：務(wù)必啟用并正確連接測(cè)試設(shè)備的遠(yuǎn)程傳感線。這將使設(shè)備能直接檢測(cè)電池包正負(fù)極兩端的電壓，自動(dòng)補(bǔ)償大電流在電纜和接點(diǎn)上產(chǎn)生的壓降，這是獲得精確電壓數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。

環(huán)節(jié)二：測(cè)試系統(tǒng)自身——精度漂移與硬件故障

測(cè)試設(shè)備并非理想器件，其性能會(huì)隨時(shí)間漂移或出現(xiàn)故障。

1. 問題表現(xiàn)：

電流/電壓測(cè)量值出現(xiàn)固定偏差，充放電容量數(shù)據(jù)發(fā)生系統(tǒng)性漂移。

設(shè)備報(bào)錯(cuò)（如過(guò)溫、硬件故障、ADC錯(cuò)誤等），測(cè)試中斷。

電流響應(yīng)慢，無(wú)法準(zhǔn)確跟隨設(shè)定的動(dòng)態(tài)工況（如DST、FUDS等）。

2. 根源分析：

量程校準(zhǔn)漂移：設(shè)備內(nèi)部的電流傳感器、電壓測(cè)量單元的精度隨時(shí)間、溫度發(fā)生變化。

功率器件過(guò)熱：散熱風(fēng)扇故障或風(fēng)道堵塞，導(dǎo)致IGBT等功率器件因過(guò)熱而觸發(fā)保護(hù)或損壞。

老化與損耗：直流母線電容老化、繼電器觸點(diǎn)燒蝕等。

3. 解決方案：

定期與溯源校準(zhǔn)：依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將測(cè)試設(shè)備送至有資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行定期校準(zhǔn)。在關(guān)鍵測(cè)試前，可使用高精度數(shù)字萬(wàn)用表 對(duì)設(shè)備的電壓、電流讀數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速驗(yàn)證。

預(yù)防性維護(hù)：制定嚴(yán)格的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃，定期清理風(fēng)道灰塵、檢查風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)，確保散熱系統(tǒng)高效工作。

量程合理選擇：測(cè)試時(shí)，應(yīng)選擇盡可能接近被測(cè)電流/電壓的量程，避免長(zhǎng)期在量程的10%以下使用，以保證最佳測(cè)量精度。

環(huán)節(jié)三：測(cè)試流程與交互——系統(tǒng)級(jí)協(xié)同失效

測(cè)試系統(tǒng)與電池包、BMS之間的交互邏輯缺陷，是導(dǎo)致測(cè)試意外中止的主要原因。

1. 問題表現(xiàn)：

測(cè)試無(wú)故中止，日志顯示BMS通信中斷或保護(hù)動(dòng)作。

電池包繼電器未能正常吸合或斷開。

循環(huán)測(cè)試中，系統(tǒng)未能按計(jì)劃跳轉(zhuǎn)工步。

2. 根源分析：

時(shí)序與邏輯沖突：測(cè)試程序啟動(dòng)時(shí)，設(shè)備立即輸出電流，但BMS尚未完成自檢或繼電器尚未吸合，導(dǎo)致設(shè)備檢測(cè)到高壓異常而報(bào)警。

BMS保護(hù)策略干擾：測(cè)試程序中設(shè)置的工況（如截止條件）與BMS自身保護(hù)的閾值過(guò)于接近，或存在沖突，觸發(fā)BMS保護(hù)，強(qiáng)行斷開繼電器。

通信超時(shí)：CAN通信受到干擾或負(fù)載過(guò)大，導(dǎo)致心跳包或關(guān)鍵指令丟失，BMS判定通信故障而進(jìn)入安全狀態(tài)。

3. 解決方案：

規(guī)范化測(cè)試流程：在測(cè)試程序中建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯?dòng)/停止時(shí)序。例如：

`[系統(tǒng)上電] -> [BMS建立通信] -> [BMS預(yù)充] -> [設(shè)備使能] -> [設(shè)備軟啟動(dòng)輸出]`

閾值協(xié)同管理：在測(cè)試開始前，明確記錄BMS的所有保護(hù)參數(shù)，并確保測(cè)試設(shè)備的截止條件始終設(shè)置在BMS保護(hù)閾值的安全范圍內(nèi)（例如，設(shè)備充電截止電壓 < BMS過(guò)壓保護(hù)電壓）。

通信狀態(tài)監(jiān)控：在測(cè)試系統(tǒng)中增加對(duì)BMS通信狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控邏輯，一旦檢測(cè)到通信中斷，應(yīng)先執(zhí)行設(shè)備的軟停止或零電流切換，再嘗試恢復(fù)通信，而非直接切斷高壓。

建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的 測(cè)試前檢查清單，是規(guī)避上述問題的有效管理手段。清單應(yīng)至少包含：連接可靠性、接觸電阻、遠(yuǎn)程傳感、設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)、BMS/設(shè)備閾值核對(duì)、通信狀態(tài)等關(guān)鍵項(xiàng)目。通過(guò)將經(jīng)驗(yàn)固化為流程，能最大程度提升測(cè)試效率與數(shù)據(jù)可靠性，減少非必要的時(shí)間損耗。

應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，需要兼具專業(yè)知識(shí)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的合作伙伴。艾立羅精密測(cè)試作為行業(yè)領(lǐng)先者，深度理解從材料研發(fā)、電芯開發(fā)到電池包PACK及系統(tǒng)集成的全鏈條測(cè)試需求。不僅能提供覆蓋全流程的高精度充放電測(cè)試設(shè)備、BMS測(cè)試系統(tǒng)及自動(dòng)化EOL產(chǎn)線測(cè)試方案，更能憑借深厚的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為客戶提供從測(cè)試規(guī)劃、故障診斷到數(shù)據(jù)解讀的全方位技術(shù)支持，助力您加速研發(fā)進(jìn)程，保障產(chǎn)品安全與質(zhì)量。

審核編輯 黃宇