Giải pháp mô phỏng tín hiệu dòng xả pin của Prodigit

Giải pháp mô phỏng tín hiệu dòng xả pin sử dụng máy phát tín hiệu thế hệ mới model 9923 (có thêm tính năng lập trình cho người dùng) có thể kết nối với tải DC của Prodigit. 


Máy phát tín hiệu dòng tải DC (có thể lập trình được) model 9923 được thiết kế để mô phỏng dòng xả thực trong quá trình xả pin.

Ngày nay việc tích hợp pin để sử dụng trong các thiết bị bỏ túi như điện thoại di động, máy tính bảng, laptop,vv cho tới các phương tiện như xe đạp điện, xe đẩy đã trở nên hết sức phổ biến.

Khi các thiết bị này vận hành, dòng xả pin sẽ thay đổi đa dạng ứng với từng thiết bị. Để có thể đánh giá về tuổi thọ pin, dung lượng cũng như các đặc tính về thời lượng pin trong thực tế, cần chú trọng tới việc kiểm tra tín hiệu dòng tải thực của pin trong cả điều kiện thường lẫn trong các sự cố.

Để có thể kết nối máy tải dòng tín hiệu bất thường với tải điện tử DC, ta có thể thực hiện theo 2 cách sau:

Trong phương pháp đầu tiên sử dụng máy hiện sóng kỹ thuật số và thiết bị đo dòng (như que đo dòng điện hoặc điện trở shunt) để dò tín hiệu dòng xả pin trong các điều kiện thực tế. Khi đã dò được tín hiệu, chuyển tín hiệu này sang máy phát tín hiệu tùy ý.

1. Sử dụng máy phát tín hiệu tùy ý để sửa đổi tín hiệu dòng tải theo ý muốn.

2. Tín hiệu thu được từ máy phát tùy ý sau đó chuyển qua đầu vào analog trên tải DC.

Phương pháp thứ 2 là dùng máy phát dòng tải mới model 9923 có thể kết nối với đa dạng các tải điện tử DC của Prodigit. Đầu ra của máy phát nối với đầu vào analog trên tải điện tử DC qua cáp BNC, không cần dùng máy phát tùy ý riêng. Người dùng có thể thay đổi dữ liệu tín hiệu thủ công hoặc chuyển tín hiệu sang máy hiện sóng để phát tín hiệu dòng tải mô phỏng trên tải DC.

Máy phát tín hiệu dòng tải DC (dạng đầu cắm) model 9923 có thể kết nối với đa dạng các tải từ model 3300F, 3302F, 3305F, tới các tải điện tử công suất cao như 3350F, 3360F, seri 34000A hoặc 36000A.

Máy phát 9923 có đi kèm với phần mềm chuyên dụng cho PC cho phép sửa đổi tín hiệu, tải xuống tín hiệu cùng với các chức năng lập trình khác.

Máy phát tín hiệu dòng tải DC hỗ trợ lên tới 2048 bước theo trình tự thời gian điện áp ra và khả năng lặp lại tín hiệu lên tới 9999 lần. Với phần mềm chuyên dụng được tích hợp sẵn cho phép người dùng tạo tín hiệu dòng tải theo ý muốn. Đầu ra của máy phát được nối với đầu vào ANALOG trên tải điện tử cho phép nó tạo ra tín hiệu dòng cụ thể. Tham khảo ví dụ mô tả ở Hình 1. Thông số kỹ thuật của model 9923 được mô tả ở bên dưới. Điện áp ra của máy phát 10V sẽ tương ứng với giá trị dòng cực đại tải điện tử sử dụng. Điện áp ra 5V tương ứng với với một nửa dòng cực đải của tải và cứ thế giảm dần.

 
Phần mềm cho máy phát tín hiệu dòng 9923 
Phần mềm được tích hợp sẵn trên máy cho phép thao tác sửa đổi trực tiếp. Từ đây người dùng có thể quan sát đa dạng các điều kiện tải thật trên tải điện tử. Phần mềm cho phép chỉnh sửa lên tới 2048 bước/ chuỗi định thời.
Chuỗi định thời (lập trình được) có thể được lặp lại tới 9999 lần. Thời gian ít nhất cho mỗi timing step là 50us và thời gian cực đại lên tới 130,000s hoặc khoảng 36 tiếng. Sử dụng chức năng đo trên tải điện tử có thể kiểm soát được trạng thái điện áp, dòng và công suất khi tạo dòng điện phát.
Bên cạnh khả năng chỉnh sửa thủ công tín hiệu dòng theo ý, người dùng có thể dùng máy hiện sóng để chụp và lưu trữ tín hiệu dòng thực dưới dạng file có định dạng (*.csv). Phần mềm trên máy 9923 có thể đọc file này rồi tải nó sang máy phát tín hiệu dòng tải 9923 để dùng trong mô phỏng tải điện tử.

Các ứng dụng điển hình

1. Mô phỏng xả pin trong điều kiện thực (tải có thể là các thiết bị như máy tính notebooks, xe điện, xe đẩy,…) là mô phỏng đa dạng tín hiệu các dòng phát của tải động và mô phỏng theo các mức độ khác nhau.

2. Kiểm tra bộ điều chế tải nguồn.

3. Mô phỏng kiểm tra chu kỳ tuổi thọ pin

a. Dùng tín hiệu dòng tải tự chỉnh sửa để mô phỏng lại:

b. Dùng tín hiệu dòng tải của máy hiện sóng (file có định dạng *.csv), sau khi tín hiệu đã được xử lý trên phần mềm 9923, rồi tải tín hiện về để mô phỏng dòng:


c. Time Range: lựa chọn thông số về thời gian

Người dùng có thể cài đặt Time Range từ 0-3 hoặc dùng máy hiện sóng để lưu tín hiệu tải thực (file có định dạng *.csv), thông qua phần mềm của 9923 để đọc tín hiệu rồi tải tín hiệu về máy phát tín hiệu dòng để tiến hành mô phỏng tải điện tử. 


d. Cổng COM: Cài đặt kết nối RS-232

e. New File: mở file mới

f. Mở file cũ:

Mở file kiểm tra sẵn có, hoặc tải file format CSV dùng cho máy hiện sóng bằng phần mềm 9923 để đọc file (*.csv) rồi tải tín hiệu về máy 9923 để mô phỏng tải điện tử.


g. Lưu vào file: Lưu giá trị cài đặt kiểm tra vào file cụ thể.


h. Ngoài ra: sau khi tiến hành xong bước kiểm tra cuối, cho thêm một bước kiểm tra nữa, tối đa lên tới 2048 bước kiểm tra. Chương trình sẽ hiển thị và báo lỗi nếu vượt quá 2048 bước.

1. Đầu ra Analog (V): cài đặt điện áp ra Analog.

2. Time: cài đặt thời gian điện áp ra, đơn vị thay đổi tương ứng với dải thời gian (Time Range).

3. Add: cài giá trị mới.

4. Cancel: hủy cài đặt. 


i. Delete: xóa bước kiểm tra

j. Insert: Cài thêm bước kiểm tra sau khi đã chọn xong bước bước kiểm tra, tối đa lên tới 2048 bước kiểm tra. Chương trình sẽ hiển thị và báo lỗi nếu vượt quá 2048 bước.

1. Đầu ra Analog (V): cài đặt điện áp ra Analog.

2. Time: cài đặt thời gian điện áp ra, đơn vị thay đổi tương ứng với dải thời gian (Time Range).

3. Add: cài giá trị mới.

4. Cancel: hủy cài đặt.


k. Tải về tải: tải bước kiểm tra về máy 9923

l. Danh sách bước kiểm tra: hiển thị tất cả các dữ liệu cài đặt bước kiểm tra.

*Click đúp để cài đặt cột, nhấn [Enter] để cài. Thay đổi sẽ không được chấp nhận nếu không nhấn.

*Khi thay đổi hoàn tất, sơ đồ định thời sẽ thay đổi và tự động chuyển sang bước tiếp theo để sửa đổi.

*Nếu nhấn [Enter] ở bước cuối, chương trình sẽ tự động chuyển sang kênh tiếp theo để thay đổi.

m. Số chu kỳ: cài số chu kỳ, tối đa 9999 lần 

n. Log to file: chọn chỉ lưu file và không hiện trên danh sách hay không.


Kiểm tra hộp Log to file và chương trình sẽ tự động tạo số seri YYYYMMDDhhmmss. Người dùng có thể tự thay đổi thủ công số này. Số này được dùng để tạo tên Log to file, đi sau giá trị này là giá trị đếm 0001. Bài kiểm tra log file sẽ được lưu trong tệp TestLog. 

o. Danh sách bước kiểm tra: hiển thị tất cả các dữ liệu cài đặt bước kiểm tra.

*Click đúp để cài đặt cột, nhấn [Enter] để cài. Thay đổi sẽ không được chấp nhận nếu không nhấn.

*Khi thay đổi hoàn tất, sơ đồ định thời sẽ thay đổi và tự động chuyển sang bước tiếp theo để sửa đổi.

* Nếu nhấn [Enter] ở bước cuối, chương trình sẽ tự động chuyển sang kênh tiếp theo để thay đổi.

p. Start: bắt đầu kiểm tra.

1. Trước hết, kết nối pc với máy 9923 để xác thực giao diện kết nối. Nếu hệ thống không sử dụng cạc của 9923 hoặc đã khởi động và khổi tái khởi động tải, hệ thống sẽ gửi cảnh báo [Please check 9923 card is installed in the Load, then restart the Load.], nhấn OK để thoát chức năng start, tham khảo như ở bên dưới.


2. Bước tiếp theo sẽ so sánh bước kiểm tra. Phần mềm 9923 sẽ không tải EEROM 9923 nếu các bước kiểm tra tương tự nhau. Phần mềm 9923 sẽ nhắc người dùng tải EEROM 9923 nếu các bước kiểm tra là khác nhau. Khi đó, hệ thống sẽ báo hiệu [Have modify. Do you want to download LOAD?], mô tả như ở bên dưới. 

3. Sau khi tiến hành kiểm tra, nếu thời gian đo được cài ở giá trị lớn hơn 0, thì chương trình sẽ đo điện áp, dòng, công suất và các thông tin khác và lưu trong Vùng nhớ kiểm tra.

q. Stop: ngừng đo

r. Chart: hiển thị sơ đồ định thời

s. ReDraw: Vẽ lại sơ đồ định thời

t. Cut Block: Xóa dữ liệu bên ngoài Block

Người dùng có thể điều chỉnh vị trí Ux và Dx để giảm dữ liệu.


C Các ứng dụng độc lập (không cần kết nối với máy tính)

Đồng thời, máy 9923 còn hỗ trợ cả các thao tác riêng. Khi ấy, người dùng chỉ cần tải tín hiệu về EEPROM của 9923. Nếu không cần ghi lại điện áp, dòng và các thông tin khác trên phần mềm máy tính thì không cần kết nối với máy tính. Chỉ cần nhấn Start ở pano phía sau máy 9923. Đầu ra analog sẽ bắt đầu tải tới mức điện áp cài đặt và đưa tín hiệu điện áp ra định thời vào đầu input analog trên tải điện tử. Người dùng cũng có thể sử dụng kết nối External (nút khởi động ngoài - External Start key) để kết nối máy tới nút nhấn kết nối từ xa nếu thuận tiện hơn cho sử dụng.


Các ứng dụng song song

Máy 9923 có thể kết nối với nhiều tải song song nếu cần thiết. Do máy 9923 sử dụng chức năng đầu vào analog để kiểm soát dòng tải, nên khi dòng hoặc công suất tải không đủ, người dùng có thể kết nối nhiều tải với nhau để cho ra công suất và dòng lớn hơn. Máy 9923 hỗ trợ thao tác song song lên tới 3 tải điện tử. Mặt sau máy 9923 hỗ trợ 3 set đầu ra analog (mắc song song với nhau). Trong trường hợp cần nhiều hơn 3 tải, người dùng có thể dùng cáp BNC để mở rộng đầu ra tín hiệu được nhiều tải hơn. Phần mềm của 9923 chia mức điện áp tín hiệu theo tổng dòng của tải song song. Chẳng hạn, nếu cần 3 set máy 3311F 60V/60A/300W để kiểm tra 120A, mỗi máy 3311F phải chịu dòng đầu vào analog 40A. Tức là 6A/V, 40/6 = 6,66V. Và điện áp phần mềm 9923 cũng phải được cài đặt lên mức 6.66V rồi cài đặt song song với 3 máy 3311F như sơ đồ. Mỗi máy 3311F sẽ có mức điện áp vào tương đương dòng tải 40A, nên 3 máy sẽ là 120A.


Cách lắp đặt máy 9923