Zweiquadrantenbetrieb
Der Strom fließt bidirektional, sodass das Gerät elektrische Energie an den Prüfling abgeben und von ihm aufnehmen kann.
N8361 – Einkanal-Batteriesimulator bis 20 V und ±10 A
Kompakter Einkanal-Simulator für Entwicklung, Produktion und Prüfung batteriebetriebener Elektronik.
Die N8361 Serie ist ein programmierbarer Einkanal-Batteriesimulator für Entwicklung, Qualitätssicherung und Produktion batteriebetriebener Elektronik. Sie bildet definierte Batteriebedingungen für Schutzschaltungen, mobile Endgeräte, kleine DC/DC-Wandler, drahtlose Ladegeräte und Wartungssysteme nach und unterstützt reproduzierbare Prüfungen von Lade-, Entlade- und Fehlerzuständen.
Programmierbare Batterieprofile
Interner Widerstand, SOC-Verläufe und mehrstufige Sequenzen ermöglichen die Nachbildung unterschiedlicher Batteriezustände.
Schnelle Spannungswechsel
Anstiegs- und Abfallzeiten unter 50 µs unterstützen dynamische Prüfungen batteriebetriebener Baugruppen.
Automatisierbare Integration
LAN, RS232, CAN sowie ein externer Trigger unterstützen die Einbindung in automatisierte Prüfabläufe.
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ART.-NR.
Beschreibung
Leistung [P]
Spannung [V]
Strom [A]
N8361-20-10
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Beschreibung
N8361-20-10 Hochpräziser bidirektionaler 1-Kanal-Batteriesimulator, 20 V, ±10 A, 200 W, 2 HE
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Leistung [P]
200
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Spannung [V]
20
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Strom [A]
10
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Tisch Zellen Simulator
Technische Daten
Batteriesimulator Art
Tischgerät
< 10 Kanäle
Bauform
Tischgeräte
Bauhöhe in HE
2
Kanalanzahl je Gerät
1
Kommunikation
CANopen
ModBus
SCPI
RS232
CAN
LAN
max. Leistung je Kanal
200
max. Spannung je Kanal
20
max. Strom je Kanal
10
Produktkategorie
Batteriezellensimulatoren
Uni-/Bidirektional
Bidirektional
N8361 Übersicht
Die N8361-Serie ist ein programmierbarer Einkanal-Batteriesimulator zum Testen batteriebetriebener Elektronik. Das Modell N8361-20-10 kombiniert einen Spannungsbereich von 0 bis 20 V, einen bidirektionalen Strombereich von ±10 A und eine Kanalleistungskapazität von 200 W. Bei Stromfluss in beide Richtungen fungiert das Gerät als Quelle und Senke und kann sowohl Lade- als auch Entladebedingungen simulieren. Programmierbare Ausgangsspannung, separate Strombegrenzungen für beide Stromrichtungen und variabler Innenwiderstand ermöglichen die Simulation definierter Batteriekennlinien.
Batterie-, SOC-, Sequenz- und Fehlersimulationen stehen für wiederholbare Testverfahren zur Verfügung. Das kompakte Gerät bietet Anschlüsse an Vorder- und Rückseite, Vierdrahtmessung sowie integrierte DVM-, LAN-, RS232- und CAN-Schnittstellen. Typische Anwendungsbereiche sind Schutzschaltungen, tragbare Elektronik, kleine Netzteile, kabellose Ladegeräte, Elektrowerkzeuge und Batteriewartungssysteme.
Wichtigste Vorteile
Bidirektionaler Stromfluss
Der N8361 kann Strom liefern und aufnehmen, sodass Lade- und Entladevorgänge mit einem einzigen Gerät getestet werden können.
Schnelle Spannungsdynamik
Anstiegs- und Abfallzeiten unterhalb von 50 µs unterstützen Tests mit schnellen Änderungen des simulierten Batteriezustands.
Feine Stromauflösung
Drei Strommessbereiche bieten eine Auflösung bis hinunter zu 0.1 µA im kleinsten Bereich.
Variabler Innenwiderstand
Programmierbarer Widerstand von 0 bis 20 Ω bildet Änderungen des Innenwiderstands der Batterie über den Ladezustand nach.
Integrierte Spannungsmessung
Das integrierte Einkanal-DVM misst externe DC-Spannungen von −30 bis +30 V mit einer Auflösung von 0.1 mV.
Vierdraht-Sensorik
Die Fernmessung gleicht Spannungsabfälle in den Anschlussleitungen aus und verbessert die Spannung am DUT.
Funktionsprinzip des Batteriesimulators
Der N8361 liefert eine programmierbare DC-Spannung und begrenzt den ein- und ausgehenden Strom auf die konfigurierten Werte. Dank seiner bipolaren Stromrichtung kann er dem Prüfling elektrische Energie zuführen oder Strom von ihm aufnehmen. Ein einziges Gerät bildet somit sowohl die Versorgungsfunktion einer Batterie als auch deren Verhalten während des Ladevorgangs nach.
Neben Spannungs- und Stromgrenzen lassen sich für die Batteriesimulation auch der simulierte Innenwiderstand sowie zeit- oder zustandsabhängige Spannungskurven programmieren. SOC-Dateien ordnen einzelnen Datenpunkten Batteriekapazität, Leerlaufspannung, Stromgrenzen und Innenwiderstand zu. Sequenzen führen frei definierbare Betriebspunkte mit einstellbarer Verweilzeit und Wiederholungsrate aus.
Der Ausgang enthält ein Schaltelement. Wenn der Ausgang deaktiviert ist, wird die elektrische Verbindung zum externen Stromkreis physikalisch unterbrochen.
Leistungsbereich und technische Spezifikationen
Die Version N8361-20-10 bietet den spezifizierten Betriebsbereich. Spannung, Strom und Kanalleistung sind für einen Betriebsbereich bis 20 V, ±10 A und 200 W ausgelegt. Für den Betrieb als Quelle und Senke werden positive und negative Stromrichtungen verwendet.
| Merkmal | N8361-20-10 | Technische Klassifizierung |
|---|---|---|
| Kanäle | 1 Kanal | Ein unabhängiger Batteriesimulationskanal |
| Spannungsbereich | 0 bis 20 V | Programmierbare DC-Spannung im CV-Betrieb |
| Aktueller Bereich | −10 bis +10 A | Bidirektionaler Quell- und Senkenstrom |
| Kanalleistung | 200 W | Maximale Leistung des einzelnen Kanals |
| Spannungsauflösung | 0.1 mV | Programmierung und Rückleseauflösung |
| Genauigkeit der Spannungsprogrammierung | 0.01% + 3 mV | Bei 23 ±5 °C |
| Genauigkeit der Spannungsrücklesung | 0.01% + 2 mV | Bei 23 ±5 °C |
| Lastregelung | 0.01% | Stabilität gegenüber Laständerungen |
| Leitungsregulierung | 0.01% | Stabilität gegenüber Angebotsänderungen |
| Spannungsripple | 1 mV RMS | Messbandbreite 20 Hz bis 20 MHz |
| Simulierter Innenwiderstand | 0 bis 20 Ω | Programmierbare Ausgangsimpedanz |
Strommessbereiche
| Messbereich | Auflösung | Genauigkeit bei 23 ±5 °C |
|---|---|---|
| −10 bis +10 A | 0.1 mA | 0.05% + 4 mA |
| −1 bis +1 A | 0.01 mA | 0.05% + 0.4 mA |
| −1 bis +1 mA | 0.1 µA | 0.05% + 1 µA |
Dynamik und Kontrollverhalten
Die dynamischen Spezifikationen beschreiben unterschiedliche Prozesse und dürfen nicht als gleichwertig betrachtet werden. Anstiegs- und Abfallzeit beschreiben den tatsächlichen Spannungsübergang von 10% auf 90% bzw. von 90% auf 10% des Endwerts. Die Einschwingzeit hingegen beschreibt die Zeit, die benötigt wird, um eine stabile programmierte Spannung zu erreichen.
| Parameter | Wert | Testbedingung oder Bedeutung |
|---|---|---|
| Spannungsanstiegszeit | <50 µs | 10% bis 90%, Leerlauf und volle ohmsche Last |
| Spannungsabfallzeit | <50 µs | 90% bis 10%, Leerlauf und volle ohmsche Last |
| Spannungseinschwingzeit | ≤10 ms | Zeit, die benötigt wird, um die programmierte Ausgangsspannung einzustellen |
| Transienter Spannungsabfall | 600 mV | Lastschritt von 10% auf 90% bei voller Ausgangsspannung |
| Zeit für vorübergehende Erholung | <100 µs | Erholung auf 50 mV unterhalb der vorherigen Spannung |
| Kommunikationsreaktionszeit | ≤10 ms | Reaktionszeit der Fernkommunikation |
Betriebsarten und programmierbare Funktionen
| Funktion | Einstellungen | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| Quellmodus | CV-Sollwert, Eingangs- und Ausgangsstromgrenzen sowie automatische oder feste Strommessbereichsauswahl | Versorgung und elektrische Prüfung von batteriebetriebenen Geräten |
| Lademodus | Spannung, bidirektionale Stromgrenzen und simulierter Innenwiderstand | Reproduktion von Lade- und Entladebedingungen |
| Batteriesimulation | Start-, Schritt- und Endspannung, Zeitintervall, Innenwiderstand, Stromabschaltbedingung und Einzel- oder Dauerzyklus | Stufenweise Variation eines simulierten Batteriezustands |
| SOC Bearbeiten und SOC Testen | Bis zu 8 Dateien mit jeweils bis zu 200 Schritten für Kapazität, Spannung, Stromgrenzen und Innenwiderstand | Reproduktion des Zusammenhangs zwischen Ladezustand, Leerlaufspannung und Innenwiderstand |
| SEQ Bearbeiten und SEQ Testen | Bis zu 10 Dateien mit jeweils bis zu 200 Schritten, einschließlich Verweilzeiten, Wiederholungen und Verknüpfungen zwischen Schritten | Automatisiertes Testen mit frei definierbaren Arbeitspunktsequenzen |
| Fehlersimulation | Normalbetrieb, Kurzschluss, offener Minuspol, offener Pluspol und verpolte Stromversorgung | Prüfung der DUT-Reaktion auf elektrische Batteriefehler |
| Grafische Darstellung | Grafische Anzeige über die Instrumentenschnittstelle | Überwachung des laufenden Testvorgangs direkt am Gerät |
Sequenzdateien unterstützen bis zu 9,999 Wiederholungen auf Dateiebene. Die Verweildauer eines einzelnen Schritts kann von 0 bis 99.999 Sekunden programmiert werden.
Typische Anwendungen
Der N8361 ist für kompakte, batteriebetriebene Baugruppen und Geräte vorgesehen, die wiederholbare Tests unter definierten Spannungs-, Strom-, Innenwiderstands- oder Fehlerbedingungen erfordern.
Batterieschutzschaltungen
Schutzplatinen werden definierten Lade-, Entlade-, Kurzschluss-, Leerlauf- und Verpolungsbedingungen ausgesetzt.
Tragbare Unterhaltungselektronik
Smartphones, Bluetooth-Kopfhörer und Smartwatches können unter wiederholbaren Batterie- und SOC-Bedingungen entwickelt und getestet werden.
DC/DC-Konverter und kabelloses Laden
Kleine batteriebetriebene Netzteile und drahtlose Ladegeräte werden mit dynamischen Spannungen und begrenzten Strömen getestet.
Produktions- und End-of-Line-Prüfung
Wiederholbare Sequenzen, Fernsteuerungs- und Auslösefunktionen unterstützen die automatisierte Prüfung von Elektrowerkzeugen und tragbaren Geräten.
Batteriewartungsgeräte
Lade- und Wartungssysteme werden anhand definierter Batteriespannungen, Innenwiderstände und Stromrichtungen geprüft.
Schnittstellen, Messung und Automatisierung
| Funktion oder Schnittstelle | Status | Umfang |
|---|---|---|
| LAN | Standard | Fernsteuerung über ein lokales Netzwerk; Werksadresse IP 192.168.0.123 |
| RS232 | Standard | DB-9-Schnittstelle für serielle Fernsteuerung; Baudraten von 9,600 bis 115,200 |
| CAN | Standard | CAN-Busanschluss am hinteren Trigger/CAN-Anschluss; umschaltbare Impedanzanpassung in den Systemeinstellungen |
| SCPI Befehle | Unterstützt | Für die Funktionen Quelle, Laden, Batterie und SOC sind Beispiele für die Fernsteuerung verfügbar. |
| Digitaler Auslöser | Standard | Externer Triggereingang mit 5 V TTL Pegel- und Statussignal für automatisierte Abläufe |
| USB | Standard | Frontseitiger USB-Speicheranschluss; die Screenshot-Funktion wird über das Tastenfeld des Instruments aktiviert. |
| Fernerkundung | Standard | Vierdrahtanschluss zum Ausgleich des Spannungsabfalls zwischen dem Instrument und DUT |
| Integriertes DVM | Standard | Ein Messkanal von −30 bis +30 V, 0.1 mV Auflösung, 4 Hz Messrate und 2 MΩ Eingangswiderstand |
Installation und Infrastruktur
| Erfordernis | Spezifikation oder Anmerkung |
|---|---|
| Netzanschluss | Einphasig, 100 bis 240 V AC, 47 bis 63 Hz |
| Netzstrom | ≤2 A bei 220 V oder ≤4 A bei 110 V |
| Sicherung | 250 V, 16 A, 20 × 5 mm Keramiksicherung |
| Erdung | Betrieb nur über eine Netzsteckdose mit Schutzleiteranschluss |
| Kühlung | Luftkühlung über den hinteren Luftauslass |
| Betriebstemperatur | 0 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | −20 bis +60 °C |
| Relative Luftfeuchtigkeit | 5 bis 90% RH, nicht kondensierend |
| Installationshöhe | Unterhalb von 2,000 m |
| Luftdruck | 80 bis 110 kPa |
| Abmessungen | 88.0 × 214.0 × 388.0 mm, entsprechend der Höhe 2 U |
| Nettogewicht | Ca. 4 kg |
| Ausgangsanschlüsse | Anschlüsse vorne und hinten sind vorhanden, dürfen aber nicht gleichzeitig verwendet werden. |
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
Überspannungsschutz
Wenn der konfigurierte Wert OVP erreicht ist, wird der Ausgang abgeschaltet und die Schutzmeldung auf dem Display angezeigt.
Überstromschutz
OCP überwacht den ein- und ausgehenden Strom und schaltet den Ausgang bei Auslösung sofort ab.
Überlastschutz
Wird der programmierte Leistungsschwellenwert überschritten, wird der Ausgang abgeschaltet und eine Fehlermeldung angezeigt.
Der Kanal muss deaktiviert werden, bevor die Ausgangsverdrahtung geändert wird. Bei Vierleitermessungen muss der Messmodus auf „Fernmessung“ eingestellt werden. Die maximal zulässigen Werte an den Ausgangsklemmen werden durch die Nennspannung und den Nennstrom des Messgeräts bestimmt.
N8361 FAQ
Kann der N8361 sowohl Strom liefern als auch aufnehmen?
Ja. Der aktuelle Bereich ist bidirektional und erstreckt sich von −10 bis +10 A auf dem N8361-20-10.
Lässt sich der Innenwiderstand der Batterie programmieren?
Ja. Der simulierte Innenwiderstand kann von 0 bis 20 Ω programmiert werden.
Wie detailliert können SOC-Profile sein?
Es stehen bis zu 8 SOC Dateien zur Verfügung, die jeweils bis zu 200 Schritte für Kapazität, Spannung, Stromgrenzen und Innenwiderstand enthalten.
Was leistet die Sequenzoperation?
Es können bis zu 10 Sequenzdateien mit jeweils 200 Schritten programmiert werden. Jeder Schritt unterstützt Spannung, Stromgrenzen, Innenwiderstand, Verweilzeit und Schrittverknüpfungen.
Welche Fehlerzustände können simuliert werden?
Verfügbare Zustände sind: Normalbetrieb, Kurzschluss, offener Pluspol, offener Minuspol und umgekehrte Polarität.
Welche Schnittstellen stehen für die Automatisierung zur Verfügung?
Der N8361 stellt LAN, RS232 und CAN bereit. Ein externer Trigger und ein USB-Speicheranschluss sind ebenfalls verfügbar.
Ist eine externe Spannungsmessung möglich?
Ja. Der integrierte DVM misst externe DC Spannungen von −30 bis +30 V mit 0.1 mV Auflösung.
Können die vorderen und hinteren Anschlüsse gleichzeitig verwendet werden?
Nein. Die Anschlüsse für den vorderen und hinteren Kanal dürfen nicht gleichzeitig verbunden werden.
Technische Beratung und Projektanfrage
Für die Auswahl und Integration des N8361 prüfen wir Ihre Anforderungen an Spannung, Stromrichtung, Batterieprofile, Messbereiche, Dynamik und Automatisierung. Teilen Sie uns bitte Ihre Anforderungen an das DUT, die benötigten Lade- und Entladebedingungen sowie den geplanten Labor-, ATE- oder Produktionsaufbau mit.
Kontaktieren Sie ET für die technische Systemberatung.