Isolierte Kanalarchitektur
Bis zu 24 einzeln isolierte Kanäle ermöglichen den Aufbau mehrzelliger Prüflinge durch Reihenschaltung.
N83624
Für präzise BMS-/CMS-Prüfungen, Zellspannungsnachbildung und hochkanalige Testsysteme in Entwicklung und Produktion.
Die N83624 Serie ist ein programmierbarer, hochgenauer Batteriezellensimulator für BMS- und CMS-Prüfungen sowie die Kalibrierung mehrkanaliger Spannungserfassung. Sie eignet sich für Entwicklung, Qualitätssicherung und automatisierte Produktionsprüfungen, bei denen zahlreiche Zellspannungen präzise, reproduzierbar und unabhängig voneinander bereitgestellt und gemessen werden müssen.
SOC- und Sequenzprofile
Acht SOC-Dateien und zehn SEQ-Dateien unterstützen Prüfabläufe mit jeweils bis zu 200 programmierbaren Schritten.
Schnelle Programmierung
Die Programmierantwort aller Kanäle beträgt höchstens 10 ms; die 6-V-Modelle erreichen Anstiegszeiten unter 20 µs.
Fernsteuerung und Software
LAN, RS232, CAN und die PC-Software unterstützen Konfiguration, Kurvenanzeige, Datenanalyse, Reports und Datenlogging.
Persönliche Projektberatung
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ART.-NR.
Beschreibung
Leistung [P]
Spannung [V]
Strom [A]
N83624-06-01
|
Beschreibung
N83624-06-01 Hochpräziser 24-Kanal-Batteriesimulator, 6 V/Kanal, 1 A/Kanal, 6 W/Kanal, 3 HE
|
Leistung [P]
6
|
Spannung [V]
6
|
Strom [A]
1
|
16 Kanal Simulator
Technische Daten
Batteriesimulator Art
Fehlersimulation
> 10 Kanäle
Bauform
Standard 19"
Bauhöhe in HE
3
Kanalanzahl je Gerät
24
Kommunikation
CANopen
ModBus
SCPI
RS232
CAN
LAN
max. Leistung je Kanal
15
18
30
6
max. Spannung je Kanal
15
6
max. Strom je Kanal
3
5
1
Produktkategorie
Batteriezellensimulatoren
Uni-/Bidirektional
Unidirektional
N83624-06-03
|
Beschreibung
N83624-06-03 Hochpräziser 24-Kanal-Batteriesimulator, 6 V/Kanal, 3 A/Kanal, 18 W/Kanal, 3 HE
|
Leistung [P]
18
|
Spannung [V]
6
|
Strom [A]
3
|
16 Kanal Simulator
Technische Daten
Batteriesimulator Art
Fehlersimulation
> 10 Kanäle
Bauform
Standard 19"
Bauhöhe in HE
3
Kanalanzahl je Gerät
24
Kommunikation
CANopen
ModBus
SCPI
RS232
CAN
LAN
max. Leistung je Kanal
15
18
30
6
max. Spannung je Kanal
15
6
max. Strom je Kanal
3
5
1
Produktkategorie
Batteriezellensimulatoren
Uni-/Bidirektional
Unidirektional
N83624-06-05
|
Beschreibung
N83624-06-05 Hochpräziser 24-Kanal-Batteriesimulator, 6 V/Kanal, 5 A/Kanal, 30 W/Kanal, 3 HE
|
Leistung [P]
30
|
Spannung [V]
6
|
Strom [A]
5
|
16 Kanal Simulator
Technische Daten
Batteriesimulator Art
Fehlersimulation
> 10 Kanäle
Bauform
Standard 19"
Bauhöhe in HE
3
Kanalanzahl je Gerät
24
Kommunikation
CANopen
ModBus
SCPI
RS232
CAN
LAN
max. Leistung je Kanal
15
18
30
6
max. Spannung je Kanal
15
6
max. Strom je Kanal
3
5
1
Produktkategorie
Batteriezellensimulatoren
Uni-/Bidirektional
Unidirektional
N83624-15-01
|
Beschreibung
N83624-15-01 Hochpräziser 24-Kanal-Batteriesimulator, 15 V/Kanal, 1 A/Kanal, 15 W/Kanal, 3 HE
|
Leistung [P]
15
|
Spannung [V]
15
|
Strom [A]
1
|
16 Kanal Simulator
Technische Daten
Batteriesimulator Art
Fehlersimulation
> 10 Kanäle
Bauform
Standard 19"
Bauhöhe in HE
3
Kanalanzahl je Gerät
24
Kommunikation
CANopen
ModBus
SCPI
RS232
CAN
LAN
max. Leistung je Kanal
15
18
30
6
max. Spannung je Kanal
15
6
max. Strom je Kanal
3
5
1
Produktkategorie
Batteriezellensimulatoren
Uni-/Bidirektional
Unidirektional
N83624 Serienübersicht
Die N83624-Serie ist ein programmierbarer Mehrkanal-Batteriezellensimulator zur präzisen Nachbildung der Einzelzellspannungen in den Testsystemen BMS, CMS und ATE. Vier Modellvarianten decken Ausgangsspannungen von 0 bis 6 V bzw. 0 bis 15 V und Ströme von bis zu 1 A, 3 A oder 5 A pro Kanal ab. Die Nennleistung beträgt je nach Modell 6 W, 15 W, 18 W oder 30 W pro Kanal.
Ein 19-inch, 3 U-Gehäuse bietet 24 isolierte Kanäle. Jeder Kanal kann unabhängig programmiert und gemessen sowie für die Prüfung mehrerer Zellen in Reihe geschaltet werden. Neben dem Konstantspannungsbetrieb mit Strombegrenzung unterstützt die Reihenschaltung Lade- und Entladesimulationen, SOC-Modelle, programmierbare Sequenzen und eine kanalübergreifende Messanzeige. Typische Anwendungen umfassen BMS- und CMS-Prüfungen von Fahrzeugen, Energiespeichersystemen und UAVs, die Prüfung von BMS-Komponenten sowie die Kalibrierung von Mehrkanal-Spannungserfassungssystemen.
Wichtigste Vorteile
Hohe Kanaldichte in 3 U
24 unabhängig steuerbare Kanäle reduzieren den Platzbedarf in BMS Testständen und Produktionssystemen mit hoher Kanalanzahl.
Isolierte Ausgänge
Die Isolation beträgt 500 V DC zwischen den Kanälen und 2,500 V DC zwischen Ausgang und Schutzerde.
Auflösung bei niedrigen Strömen
Der separate Niederstrombereich bietet 0.1 µA Einstell- und Ausleseauflösung für empfindliche Messaufgaben.
Präzise Zellspannung
Die Modelle 6 V erreichen eine Spannungs-Einstell- und Rücklesegenauigkeit von 0.6 mV bei 23 ± 5 °C.
Kurze Anstiegszeiten
Anstiegszeiten unterhalb von 20 µs bei den 6 V Modellen unterstützen die Testgeräte mit schnellen Zellspannungsänderungen.
Optionale Fehlersimulation
Das optionale Modul simuliert Kurzschlüsse, offene positive oder negative Leitungen und umgekehrte Polarität für alle 24-Kanäle.
Prinzip der Batteriezellensimulation
Jeder isolierte Kanal liefert eine programmierbare Zellspannung und misst Spannung, Strom und Leistung. Im Quellenmodus arbeitet der Kanal als Konstantspannungsquelle mit einstellbarer Ausgangsstrombegrenzung. Für die Strommessung stehen ein Hochstrombereich, ein Niedrigstrombereich und eine automatische Bereichswahl zur Verfügung.
Der Lademodus bildet Lade- und Entladevorgänge mit definierter Spannung, Strombegrenzung und simuliertem Innenwiderstand nach. Die SOC-Funktion verknüpft Kapazität, Leerlaufspannung und Innenwiderstand über programmierbare Datenpunkte. Dadurch kann der Simulator das elektrische Verhalten einer Zelle in Abhängigkeit vom Ladezustand anpassen. Für zeitbasierte Testprofile steht zusätzlich der SEQ-Modus zur Verfügung.
Datenerfassung: Die Ansicht „Alle CH“ zeigt Spannung, Stromstärke, Leistung und Schaltzustand der Kanäle an. Die lokale Diagrammansicht kann die Spannungskurven von bis zu vier ausgewählten Kanälen gleichzeitig darstellen.
Modelle und technische Spezifikationen
Die Modellauswahl basiert auf der erforderlichen Zellspannung und dem maximalen Strom pro Kanal. Alle aufgeführten Varianten verfügen über 24 Kanäle; die Werte für Spannung, Strom und Leistung beziehen sich jeweils auf einen einzelnen Kanal.
| Modell | Kanäle | Spannung pro Kanal | Strom pro Kanal | Leistung pro Kanal | Spannungsgenauigkeit |
|---|---|---|---|---|---|
| N83624-06-01 | 24 | 0–6 V | 0–1 A | 6 W | 0.6 mV |
| N83624-06-03 | 24 | 0–6 V | 0–3 A | 18 W | 0.6 mV |
| N83624-06-05 | 24 | 0–6 V | 0–5 A | 30 W | 0.6 mV |
| N83624-15-01 | 24 | 0–15 V | 0–1 A | 15 W | 1.5 mV |
| Mess- oder Ausgabeparameter | 6 V Modelle | 15 V Modell |
|---|---|---|
| Spannungseinstellungsauflösung | 0.1 mV | 0.1 mV |
| Spannungseinstellungsgenauigkeit bei 23 ± 5 °C | 0.6 mV | 1.5 mV |
| Spannungsrückleseauflösung | 0.1 mV | 0.1 mV |
| Spannungsrücklesegenauigkeit bei 23 ± 5 °C | 0.6 mV | 1.5 mV |
| Spannungswelligkeit und Rauschen, 20 Hz bis 20 MHz | ≤2 mV RMS | ≤5 mV RMS |
| Lastregelung | 0.2 mV | 0.4 mV |
| Aktuelle Auflösung im Hauptbereich | 0.1 mA | 0.1 mA |
| Aktuelle Auflösung im Niedrigstrombereich | 0.1 µA | 0.1 µA |
| Aktuelle Genauigkeit im Niedrigstrombereich bei 23 ± 5 °C | 1 µA | 1 µA |
| Langzeit-Spannungsstabilität | 80 ppm/1,000 h | 80 ppm/1,000 h |
| Fernsensorkompensation | ≤1 V | ≤1 V |
Dynamik und Kontrollverhalten
Die dynamischen Spezifikationen unterscheiden zwischen Anstiegszeit, Abfallzeit und Einschwingzeit. Anstiegs- und Abfallzeit beschreiben den Übergang von 10% auf 90% bzw. von 90% auf 10% des Endwerts. Die Einschwingzeit wird für einen Lastsprung von 10% auf 90% und die Rückkehr zu einer Abweichung von weniger als 50 mV% vom vorherigen Spannungswert angegeben.
| Dynamischer Parameter | 6 V Modelle | 15 V Modell |
|---|---|---|
| Spannungsanstiegszeit, Leerlauf | <20 µs | <40 µs |
| Spannungsanstiegszeit, volle ohmsche Last | <20 µs | <40 µs |
| Spannungsabfallzeit, Leerlauf | <3 ms | <6 ms |
| Spannungsabfallzeit, volle ohmsche Last | <100 µs | <200 µs |
| Transienter Spannungsabfall | 200 mV | 400 mV |
| Zeit für vorübergehende Erholung | <100 µs | <200 µs |
| Programmantwort für alle Kanäle | ≤10 ms | ≤10 ms |
Kurze Anstiegs- und Erholungszeiten verringern die Verzögerung zwischen dem programmierten Sollwert und der tatsächlichen Zellspannung. Dies ist insbesondere für automatisierte BMS-Tests mit schnellen Laständerungen oder eng getakteten Testschritten relevant.
Betriebsarten und programmierbare Funktionen
| Funktion | Technische Umsetzung | Typischer Nutzen |
|---|---|---|
| Quelle | Konstantspannungsbetrieb mit einstellbarer Ausgangsstrombegrenzung und wählbarem Strommessbereich. | Sorgt für eine stabile Zellspannung bei BMS-, CMS- oder Kalibrierungstests. |
| Aufladung | Simulation von Lade- und Entladevorgängen mit Spannung, Strombegrenzung und programmierbarem Innenwiderstand. | Untersucht das Verhalten von DUT bei Änderung der Stromrichtung und der Zellimpedanz. |
| SOC Bearbeiten und SOC Testen | Bis zu acht Dateien mit jeweils bis zu 200 Datenpunkten für Kapazität, Spannung, Strombegrenzung und Innenwiderstand. | Bildet das Zellverhalten in Abhängigkeit vom Ladungszustand nach. |
| Vordefinierte SOC-Modelle | Entlademodelle für Blei-Säure-, Lithium-Eisenphosphat- und ternäre Lithiumzellen sowie kundenspezifische Profile. | Bietet einen schnellen Ausgangspunkt für die Ermittlung typischer Zellcharakteristika und die Anpassung an die einzelnen Testgeräte. |
| SEQ Bearbeiten und SEQ Testen | Zehn Sequenzdateien mit jeweils bis zu 200 Schritten, einschließlich Verweilzeiten, Zyklen und Schrittverknüpfungen. | Automatisiert Spannungs-, Strom- und Widerstandsprofile, ohne dass manuelle Sollwerteinstellungen erforderlich sind. |
| Alle CH | Kombinierte Anzeige von Spannung, Stromstärke, Leistung und Schaltzustand für die einzelnen Kanäle. | Ermöglicht die schnelle Überprüfung eines kompletten Mehrkanal-Testaufbaus. |
| Graph | Lokale grafische Anzeige der Spannungswerte für bis zu vier ausgewählte Kanäle. | Unterstützt die direkte Erfassung zeitabhängiger Spannungskurven am Messgerät. |
| Fehlersimulation – Option | Simulation von Kurzschluss, Unterbrechung der positiven oder negativen Leitung und umgekehrter Polarität unter Verwendung von NB108-2. | Bietet gezielte Tests der BMS-Fehlererkennungs- und Diagnosefunktionen. |
Typische Anwendungen
Die isolierte Mehrkanalarchitektur und die programmierbaren Zellmodelle unterstützen Tests von einzelnen BMS-Komponenten bis hin zu kompletten Mehrzellen-Überwachungssystemen.
BMS- und CMS-Tests für die Automobil- und Elektromobilität
Der Simulator liefert die Zellspannungen eines Traktions- oder Hilfsbatteriesystems und testet die Spannungserfassung, den Spannungsausgleich und die Fehlererkennung.
Batteriesysteme für UAVs, Drohnen und eVTOL-Flugzeuge
Mehrere isolierte Kanäle bilden die einzelnen Zellen eines Luftfahrtbatteriesystems nach und ermöglichen wiederholbare BMS Funktionstests.
Produktions- und End-of-Line-Prüfung
Schnelle Mehrkanalprogrammierung, Sequenzausführung und PC-Steuerung ermöglichen wiederholbare Funktionstests in automatisierten Produktionslinien.
BMS-Test für Energiespeichersysteme
Der N83624 simuliert die Zellspannungen stationärer Speichermodule und unterstützt Tests von Messkanälen, Zustandsbewertung und Schutzreaktionen.
BMS IC und Montageentwicklung
Präzise Spannungen, niedrige Strommessbereiche und programmierbare SOC-Profile unterstützen die Charakterisierung von BMS-ICs und Zellmonitorbaugruppen.
Kalibrierung der Mehrkanal-Spannungserfassung
Die unabhängigen Kanäle liefern definierte Referenzspannungen für Zellspannungsmonitore, Brennstoffzellen-Messsysteme und vergleichbare Datenerfassungsgeräte.
Schnittstellen, Software und Automatisierung
Die Geräte der N83624-Serie können lokal über das Farbdisplay bedient oder in automatisierten Testsystemen ferngesteuert werden. LAN, RS232 und CAN gehören zur Standard-Schnittstellenkonfiguration.
| Schnittstelle oder Funktion | Status | Technische Merkmale |
|---|---|---|
| LAN | Standard | Zwei LAN-Anschlüsse für Fernsteuerung und kaskadierte Mehrfachgerätekonfigurationen; wahlweise TCP- oder UDP-Netzwerkanschluss. |
| RS232 | Standard | Konfigurierbare Baudraten von 9,600, 19,200, 38,400, 57,600 und 115,200 Baud. |
| CAN | Standard | Konfigurierbare Geräte- und Kanal-IDs, Unterstützung für Standard- und erweiterte Frames sowie zyklische Übertragung von Spannung, Strom und Leistung. |
| Fernerkundung | Standard | Separate Sensoranschlüsse pro Kanal mit Kompensation bis zu 1 V. |
| PC Software | Verfügbar | Instrumentenkonfiguration, Kanalsteuerung, Funktionsmodi, Messwertanzeige, Kurvenanzeige, Datenanalyse, Berichte und Datenprotokollierung im NDAT-Format. |
| Steuerung mehrerer Einheiten | Standard via LAN | Mehrere Einheiten können von einem Computer über ein Netzwerk und einen Switch aus gesteuert werden; jede Einheit benötigt eine eindeutige IP-Adresse. |
| NB108-2 | Option | 24-channel-Fehlersimulation für Kurzschlüsse, Leitungsunterbrechungen und Verpolung. |
| Leckstrommessmodul | Option | Optionales Modul zur Messung von Leckströmen im nA-Bereich. |
Reihenschaltung und Mehrfacheinheiten
Die 24-Kanäle sind voneinander isoliert und können in Reihe geschaltet werden, um ein Mehrzellen-Batteriesystem nachzubilden. Mehrere N83624-Geräte können ebenfalls in eine solche Anordnung integriert werden. Für Reihenschaltungen mehrerer Geräte oder Kanäle gibt der Hersteller eine maximale Gesamtspannung von 1,500 V DC an.
Mehrere Einheiten können von einem Computer über LAN und einen Netzwerk-Switch gesteuert werden. Jeder Einheit muss eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen werden. Master-Slave- oder Parallelbetrieb ist nicht Teil der beschriebenen Funktionalität.
Hinweis für BMS-Prüfstände mit zusätzlicher Hochspannungsquelle: Die Hochspannungsquelle darf nicht direkt parallel zu den in Reihe geschalteten Simulatorkanälen angeschlossen werden. Die Umschaltung muss über zwei geeignete Hochspannungsrelais mit einer minimalen Schaltzeit von 20 ms erfolgen, um sicherzustellen, dass die Zellspannungsquelle und die Packspannungsquelle nicht gleichzeitig angeschlossen sind.
Installation und Infrastruktur
| Erfordernis | Technische Spezifikation |
|---|---|
| Netzanschluss | Einphasig, 100–240 V AC, 47–63 Hz |
| Netzstrom | ≤8 A bei 220 V AC oder ≤14 A bei 110 V AC |
| Schutzerde | Betrieb nur bei Netzanschluss mit Schutzleiter; Schutzerdung muss vor dem Einschalten hergestellt werden. |
| Formfaktor | 19 Zoll, 3 U, geeignet für die Rackmontage |
| Abmessungen ohne NB108-2 | 132.5 × 482.0 × 559.0 mm, Höhe × Breite × Tiefe |
| Abmessungen mit NB108-2 | 132.5 × 482.0 × 725.9 mm, Höhe × Breite × Tiefe |
| Nettogewicht | Ungefähr 17 kg oder ungefähr 20 kg mit NB108-2 |
| Betriebstemperatur | 0 bis 40 °C |
| Lagertemperatur | −20 bis 60 °C |
| Luftfeuchtigkeit | 5 bis 90% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend |
| Installationshöhe | Unterhalb von 2,000 m |
| Kühlung | Luftgekühlt; Lufteinlässe und -auslässe dürfen während des Betriebs nicht blockiert werden. |
| PC Software | Microsoft Windows 7 oder höher, Ethernet-Anschluss, mindestens ein Dual-Core-Prozessor mit 2.0 GHz CPU und 4 GB RAM empfohlen |
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
Überspannungsschutz
Wenn der einstellbare Schwellenwert OVP erreicht wird, wird der Ausgang sofort abgeschaltet und der Schutzstatus auf dem Gerät angezeigt.
Überstromschutz
Die einstellbare OCP-Funktion überwacht den Ausgangs- und Eingangsstrom und schaltet den betroffenen Ausgang bei Auslösung ab.
Überlastschutz
Die programmierbare Leistungsbegrenzung verhindert den Betrieb oberhalb des eingestellten OPP-Wertes und leitet die Abschaltung ein.
Schutzboden und Isolation
Die Schutzleiterverbindung, die isolierten Kanäle und die Ausgangs-Erdungs-Isolation gewährleisten einen sicheren Testaufbau.
Bei einer Reihenschaltung mehrerer N83624-Instrumente müssen alle Kanäle ausgeschaltet sein, bevor die Netzversorgung eines Geräts getrennt wird. Fehlersimulationen mit dem optionalen NB108-2 können nur im Quellmodus konfiguriert werden. Der Fehlerzustand muss bei ausgeschaltetem Kanal festgelegt werden; anschließend kann der Kanal wieder aktiviert werden.
N83624 Reihe FAQ
Welches N83624-Modell eignet sich für meine Anwendung?
Die erforderliche Spannung und der maximale Strom pro Kanal sind die wichtigsten Auswahlkriterien. Die Produktreihe umfasst die Modelle 6 V mit 1 A, 3 A oder 5 A sowie ein Modell 15 V mit 1 A pro Kanal.
Kann die N83624-Serie komplette Akkupacks simulieren?
Die Serie ist für die Simulation einzelner Zellspannungen in mehrkanaligen BMS- und CMS-Prüfungen ausgelegt. Die isolierten Kanäle können dafür in Reihe geschaltet werden.
Unterstützt N83624 Lade- und Entladesimulationen?
Ja. Der Lademodus simuliert das Laden und Entladen mit programmierbarer Spannung, Strombegrenzung und Innenwiderstand. Die Rückgewinnung regenerativer Energie ist nicht Teil der spezifizierten Funktionalität.
Wie viele SOC und Sequenzschritte stehen zur Verfügung?
Es stehen bis zu acht SOC-Dateien und zehn SEQ-Dateien zur Verfügung. Jede Datei kann bis zu 200 programmierbare Schritte enthalten.
Können mehrere Kanäle oder Instrumente in Reihe geschaltet werden?
Ja. Die Kanäle sind isoliert und für die Reihenschaltung geeignet. Bei Mehrgeräte- und Mehrkanal-Konfigurationen darf die Gesamtspannung 1,500 V DC nicht überschreiten.
Welche Schnittstellen stehen für die Automatisierung zur Verfügung?
Die Geräte liefern LAN, RS232 und CAN. Mehrere Geräte mit eindeutigen IP-Adressen können auch von einem Computer aus über LAN gesteuert werden.
Welche Fehler kann der optionale Parameter NB108-2 simulieren?
Das Modul simuliert Kurzschluss, Unterbrechung der positiven Leitung, Unterbrechung der negativen Leitung und umgekehrte Polarität für die einzelnen Kanäle.
Kann das Gerät ohne externen Computer betrieben werden?
Ja. Das Farbdisplay, die Funktionstasten und der Drehgeber ermöglichen die Konfiguration und Ausführung der wichtigsten Betriebsmodi direkt am Gerät.
Technische Beratung und Projektanfrage
Bei der Auswahl des geeigneten N83624-Modells müssen Zellspannung, Maximalstrom, erforderliche Kanalanzahl, Testsequenz und Anforderungen an die Fehlersimulation berücksichtigt werden. Das ET-System unterstützt die technische Konfiguration und Integration in BMS-, CMS-, ATE- und End-of-Line-Testsysteme.
- Auswahl der geeigneten Spannungs- und Stromvariante
- Planung der Kanalanzahl, Reihenschaltung und Verdrahtung
- Integration der Steuerung LAN, RS232 oder CAN
- Konfiguration mit optionaler NB108-2-Fehlersimulation
