NHR Battery

NHR 电池系统

NHR 电池 设备如今正面临已公布的服务终止日期，这将一个维护问题变成了一个资本规划问题。如果您的实验室依赖某台 NHR 电池循环仪 ——9200、NHR 9300、4800 紧凑型循环仪、9210 或 9220，或者围绕它们的直流负载和电网设备——Impedyme 都可以用现代化的基于 FPGA 的实时平台对硬件和软件同时进行升级或替换，同时保留您现有的测试曲线、机架、安全联锁和场地供电。本页面说明 NH Research 电池产品组合中每个型号的用途、拥有者为何正在规划一次 NHR 替换，以及哪条 Impedyme 路线适合您现场的每一台设备。

我们是 Impedyme，一家打造基于 FPGA 的 Hardware-in-the-Loop (HIL) 与电力硬件在环（PHIL）实时仿真、测试与验证系统的电力电子公司。本文以工程师对工程师的方式写给需要一条清晰、不夸大的路径来迁移出旧有 NHR 电池循环仪、测试仪和仿真器。

NHR 电池系统究竟是什么

从本质上讲，每一台 NHR 电池测试系统都是一台快速、可编程的双向直流变换器。在充电模式下，它充当直流电源；在放电模式下，它使电流反向，充当可回馈的直流负载，将能量返回到场地市电，而不是以热的形式耗散。两个方向都支持恒流、恒压和恒功率调节。NHR 公布的可回馈效率为：中压 9200 系列“将放电功率的 87% 返回交流市电”，高压 9300 则为“大于 95%（典型值）”。内置的数字测量系统采集电压、电流、安时和瓦时，集成的安全硬件——隔离接触器、预充电电路和反极性检测器——则保护被测单元。

Impedyme 如何集成、升级或替换 NHR 电池设备

Impedyme 将每一次 NHR 迁移都视为一个 工程集成项目，而非整体换新 ——在保护您现有投资和测试连续性的同时，将测试台开放为现代化的、软件定义的 HIL 和功率 HIL 环境。

根据您现有设备的状况——无论是单台 NHR 电池循环仪 还是多机柜实验室——我们都可以与已安装的硬件集成、分阶段替换功能，或交付一套完整的新一代平台。这正是一次有规划的 NHR 替换 与被迫拆除重建之间的区别所在：一台仍在运转的 NHR 9300 可以作为直流侧功率级继续服役，同时在其周围逐层叠加新的能力。

Impedyme 替换与集成生态系统

CHP 系列

Impedyme 的 HIL 与功率 HIL 一体化平台：一套基于 FPGA 的可回馈功率系统，将实时仿真、功率放大、测量和控制融为一体。被控对象模型直接在 FPGA 架构上运行，时间步长低至 90 纳秒。具备多通道模拟和数字 I/O、高速光纤、独立液冷，并可从台式扩展至大功率。对于一台 NHR 电池测试仪 即将到达标准服务终止期的设备而言，CHP Series 在单一平台上同时承担功率级和实时仿真两种角色。

Real-Time Battery Emulator / BatterySim Studio

一个可编程的双向电池仿真器平台，无需电芯或电池包即可再现实体电池的电气行为。模型涵盖 SOC、OCV、内阻、动态极化、电流和功率限制、温度依赖性以及等效电路模型——另外还有 EIS、自动模型拟合、故障仿真、DAQ 以及 MATLAB/Simulink 工作流。当 NHR 电池仿真器 仅保持一个开路电压和一个可编程的串联电阻时，BatterySim Studio 则实时运行一个基于物理的模型。

Motor Emulator / MotorSim Studio

Impedyme 的电机仿真器以电气方式实时再现实体电机和机械负载，从而在没有电机或测功机的情况下测试客户的实际逆变器或电机控制器：反电动势、电阻、电感、转子位置、转速、转矩、惯量、机械加载和转矩-转速特性，可针对 PMSM、感应电机、BLDC 和直流拓扑进行配置。

实时 HIL / RCP 平台

Impedyme 的 HIL/RCP-Box 与实体功率硬件一起动态运行更高层级的系统模型和控制算法——车辆动力学、传动系统模型、机械负载、行驶工况、监控控制器、热效应和环境效应——并直接连接到 Battery Emulator、被测设备（DUT）和 Motor Emulator。

PowerHIL Studio

PowerHIL Studio 是编排、自动化和测试管理层。自动化序列可同步电池仿真、电机仿真、电网仿真、负载、DUT 控制、测量和故障条件，并配有合格/不合格判据、报告、可编程保护限值、受控关机和 MATLAB 脚本。正是在这里，Enerchron 序列和现有的 NHR 电池测试 配方会在 PowerHIL Studio 中被重新实现为与硬件无关、可复用的资产。

充电箱

面向车载充电器的 EV/EVSE 及充电器验证解决方案，直流快充桩、充电接口以及双向 V2G/V2H。与 Battery Emulator 和 Grid Emulator 结合使用时，它无需量产车辆或实体电池包即可验证完整的充电系统能量流。

将现有 NHR 电池系统扩展为完整的动力总成仿真器

对于 NHR Battery Emulator 仍在运转的客户，现有设备不一定需要立即拆除或更换。

相反，Impedyme 可以将 NHR 系统与其 Motor Emulator 和 Real-Time HIL/RCP 平台集成，从而将现有的电池测试台转变为一套全面的电动动力总成功率 HIL 系统。

其关键架构是一条 共享的公共直流母线 ，连接于以下各部分之间：

NHR Battery Emulator ↔ 被测逆变器（DUT）↔ Impedyme Motor Emulator

NHR Battery Emulator 继续提供并调节直流母线功率，代表动力总成的电池侧。客户的实际逆变器或电机控制器仍作为物理被测设备，而 Impedyme Motor Emulator 则在逆变器端子处再现目标电机的电气和机电行为。

在此配置中， NHR Battery Emulator、DUT 和 Impedyme Motor Emulator 围绕公共直流母线作为一个集成的功率系统协同运行.

这使得完整的电动动力总成能够围绕真实的 DUT 进行呈现：

电池行为 → 直流母线 → 物理 DUT 逆变器 → 仿真电机 → 仿真机械负载／车辆

现有的 NHR 设备提供直流侧的电池和母线功能，而 Impedyme Motor Emulator 则用可编程的实时电机模型取代了物理电机和测功机。

我们可升级或替换的 NHR 电池系统

NHR 系列	功能用途	Impedyme 升级／替换路线
9200 系列（中压模组/电池包测试系统）	8 kW 源 / 12 kW 吸收双向模块，40/120/600 V，可扩展至 252 kW；循环与电池仿真	用由 BatterySim Studio 驱动的 CHP Series 通道进行替换；在 PowerHIL Studio 中重新实现充放电和行驶工况配方；为 BMS 和逆变器测试增加实时 HIL/PHIL
9300 系列（高压电池包测试系统/仿真器）	100 kW 单元，600/1,200 V，每机柜 333 A，最高可达 2.4 MW / 8,000 A；高压循环与仿真	针对高压电池包，用并联的 CHP Series 进行替换或增强；增加 9300 无法实现的纳秒级实时电池仿真和闭环电池包/BMS 验证
9210（单通道循环仪）	单个 12 kW 模块，台式/移动式循环与仿真	用紧凑型 CHP 配置加 BatterySim Studio 进行替换，实现台式 HIL/PHIL 和 EIS
9220（低压/大电流循环仪）	双舱，大型低压 ESS 储能电池，可回馈	用配置为大电流的 CHP 通道进行替换；增加实时仿真和自动化循环
4700/4760 直流电子负载	电池和电源测试台中的大电流/高电压直流加载	用可回馈的 CHP 功率级取代加载功能，该功率级可同时供电和吸收；将负载 + 电源 + 仿真整合到一个平台中
4800 紧凑型电池循环仪	4U 多模式：电源、负载、仿真器、PHIL 放大器；80 V/400 A，16.5–165 kW，基于 SiC	用 CHP Series 进行替换，它提供同样的多角色灵活性，外加保真度高得多的实时模型和集成的 Simulink 自动化
9410 / 9510 电网模拟器、9430 交流负载（测试台配套设备）	逆变器/EVSE/V2G 测试台中的交流侧电网仿真 / 四象限交流负载	用 CHP Series 的电网仿真能力和 GridSim Studio 进行替换或集成，使整个直流 + 交流测试台在同一环境中运行
Enerchron / NI BTS 自动化	与硬件耦合的电池测试序列编排器	用 PowerHIL Studio + Impedyme-RT 进行替换：与硬件无关、原生支持 MATLAB/Simulink、可移植的测试资产

了解 NHR 电池测试系列

NHR Battery 凭借可回馈的双向功率测试仪器建立了良好的声誉。NHR 已成为 NI 的一部分，如今隶属于 Emerson 的测试与测量业务。了解 NHR 电池测试产品组合有助于为每个系统确定合适的 Impedyme 升级路线。

9200 系列：中压电池测试

该 NHR 9200 是一套用于电池模组和电池包测试的模块化双向系统。凭借可扩展的功率和可回馈运行，它支持面向电动汽车和储能应用的自动化表征、循环、寿命测试和电池仿真。对于 NHR 电池测试而言，9200 是灵活的多通道测试的常用平台。

9300 系列：高压电池测试

该 NHR 9300 专为高压、大功率电池测试而设计，支持 600 V 和 1,200 V 系统，功率可扩展至兆瓦级。它适用于电动汽车、储能、太阳能和航空航天应用，同时还提供电池仿真能力。这使 9300 成为 NHR 电池测试 现代大功率系统的关键平台。

9210 与 9220：紧凑型电池循环仪

该 9210 以紧凑、便于移动的设计提供单通道测试，而 9220 则提供双舱、低压/大电流的电池循环。两者均提供双向、可回馈的运行，适用于模组和电池包测试，使它们成为规模较小或较为专门的 NHR 电池测试 场景。

4700/4800 系列：负载与紧凑型循环仪

该 NHR 4800 在一个紧凑的系统中集成了直流电源、可回馈负载、电池仿真器和 PHIL 功率放大器。凭借可扩展的功率和高回馈效率，它支持充放电、MPPT 和电池仿真测试。较旧的 4700 系列和 4760 直流负载也常用于电力变换和 NHR 电池测试 测试台。

NHR 电池系统的拥有者为何现在开始迁移

服务终止

NHR 系统面临已排定的服务终止，使长期维修、校准和备件更难得到保障。

软件差距

旧有的 Enerchron 系统可能会限制与现代硬件、软件和基于模型的测试工具的集成。

能力差距

现代 NHR 电池测试需要实时 HIL/PHIL、基于物理的模型，以及超越传统循环仪的闭环验证。

NHR 电池系统替换项目在实践中如何运作

1 审查 NHR 电池测试台

清点每一台 NHR 循环仪、测试仪、仿真器和直流负载，包括安全 I/O、场地连接、冷却和校准状态。

2 保留您的测试逻辑

将来自 Enerchron 和宏（Macros）的行驶工况、充放电协议和合格/不合格限值，在 PowerHIL Studio 中重新实现为可移植的 MATLAB/Simulink 序列。

3 复用现有基础设施

在机架、机柜、线缆、安全防护外壳和场地供电满足新测试台要求的前提下，予以保留。

4 逐通道替换 NHR

一次迁移一个通道或一个舱位，从而在整个过渡期间保持实验室正常运转。

5 增加高级能力

在一个平台中集成实时仿真、电机与车辆仿真、基于物理的电池模型，以及基于 EIS 的模型拟合。

6 确保长期支持

将老化的 NHR 电池测试仪迁移到一个当前的平台上，并在 2026 年之后提供明确的校准、备件和支持。

旧款 NHR 电池循环仪与 Impedyme 平台的对比

能力	旧款 NHR 电池循环仪	Impedyme CHP Series + 软件
主要功能	充放电循环，可回馈电源/负载	循环外加实时 HIL 和 PHIL 仿真
电池模型	开路电压 + 串联电阻（简化）	具备 EIS 和 ECM 拟合的、基于物理的实时模型
实时模型步长	并非实时 HIL 模拟器	FPGA 执行，步长低至 90 ns
在功率下与 BMS/逆变器构成闭环	有限（仿真模式，硬件调节速度）	与开关电力电子构成完整闭环 PHIL
自动化软件	Enerchron / BTS，与 NHR 硬件耦合	PowerHIL Studio + Impedyme-RT，原生支持 MATLAB/Simulink，与硬件无关
对仿真电芯进行故障注入	仅限过充/欠充仿真	脚本化的内部短路、过充/欠充、接地故障、电芯不平衡
可回馈	是	是
生命周期状态	标准服务于 2026 年 12 月 31 日终止	获得积极支持的当前平台

规划您的 NHR 电池系统替换

服务终止日期是固定的，但您的应对方式并非如此。仅替换自动化层，会让您继续使用老化的功率硬件；仅替换功率级，会让您的测试逻辑被厂商锁定，并且仍需在一根模拟电缆后端配备独立的实时模拟器。我们两者都替换，并将模拟器融入功率级，因此一台 NHR 替换 交付一体化的 HIL 与功率 HIL ，而不仅仅是一台更快的直流电源。

这也无需一次性完成。一台仍在运转的 NHR 电池仿真器 ——一台 NHR 9300 仍保持校准的设备——可以作为直流侧功率级继续服役，同时围绕它构建电机仿真和自动化序列，而 NHR 电池循环仪 仅在寿命终止时才被替换。您的宏、行驶工况、安全联锁和模拟监测器都能延续使用，多年积累的 NHR 电池测试 资产将保持可移植，而不会被搁置浪费。