电池模拟装置的制作方法

本实用新型涉及一种电池模拟装置。

背景技术：

电池管理系统(BMS)的功能包括对电池组中每个单体电池的电压进行采集，并对单体电池容量、电压等因素的差异性进行均衡。在电池管理系统开发以后需要大量的测试来对其功能进行验证。

现有技术中，一般使用串联的电池组来检测上述功能。但对于实际的电池而言，会存在体积大、质量重，充放电麻烦等问题，且难以准确控制其电压值，不仅费时费力，电池寿命有限，还存在个体差异性，不能多次重复试验，从而影响BMS的检测精度，且若要同时检测多个BMS时，需要串联多组电池组实现，布置非常麻烦。目前，也有通过电池模拟装置来检测BMS的功能，但是电池模拟装置为了实现多通道输出，需要针对每个通道设计复杂的电路和控制系统，非常不便，且同样不能精确控制其电压值，从而影响BMS的检测精度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中为了实现同时对多个BMS的功能进行检测，电路布置、设计复杂，且不能精确控制输出电压值，从而影响BMS的检测精度的缺陷，提供一种电池模拟装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电池模拟装置，其特点在于，所述电池模拟装置包括可控整流电路、驱动单元、控制器、电压检测单元和均压电路；

所述可控整流电路的输入端与外部电源电连接，输出端与均压电路的输入端电连接；

所述控制器分别与所述驱动单元和所述电压检测单元电连接；

所述电压检测单元用于检测所述可控整流电路的输出端的电压信号并发送至所述控制器；所述控制器用于设置电压阈值并根据所述电压阈值和所述电压信号生成PWM(脉冲宽度调制)信号并发送至所述驱动单元；所述驱动单元用于根据所述PWM信号驱动所述可控整流电路。

较佳地，所述可控整流电路包括第一IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块和第四IGBT模块；

所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块、所述第三IGBT模块和所述第四IGBT模块的栅极均与所述驱动单元电连接；

所述第一IGBT模块的集电极与所述第二IGBT模块的集电极电连接，所述第三IGBT模块的发射极和所述第四IGBT模块的发射极电连接，且两个集电极的连接点和两个发射极的连接点作为所述可控整流电路的输出端；

所述第一IGBT模块的发射极与所述第三IGBT模块的集电极电连接，所述第二IGBT模块的发射极和所述第四IGBT模块的集电极电连接，且集电极与发射极的两个连接点作为所述可控整流电路的输入端。

较佳地，所述可控整流电路还包括有极电容，所述有极电容的正极与所述第二IGBT模块的集电极电连接，负极与所述第四IGBT模块的发射极电连接。

较佳地，所述均压电路包括至少两路输出通道。

较佳地，所述电池模拟装置还包括输入接口，所述可控整流电路的输入端通过所述输入接口与所述外部电源电连接。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型实现了多通道输出，可同时对多个BMS的功能进行检测，检测效率大大提高。本实用新型还存在电路简单、精确度高等优点。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的电池模拟装置的模块示意图。

图2为图1中的可控整流电路的电路连接图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

实施例1

如图1-2所示，本实施例的电池模拟装置包括可控整流电路1、驱动单元2、控制器3、电压检测单元4和均压电路5。可控整流电路的输入端12与外部电源电连接，输出端11与均压电路5的输入端电连接。均压电路5包括至少两路输出通道，输出通道输出测试BMS所需的电压。控制器3分别与驱动单元2和电压检测单元4电连接。电压检测单元4用于检测可控整流电路1的输出端的电压信号并发送至所述控制器3。控制器3用于设置电压阈值并根据电压阈值和电压信号生成PWM信号并发送至驱动单元2；驱动单元2根据PWM信号驱动可控整流电路1。需要说明的是，均压电路的输出通道的数量可根据实际需求自行设置，均压电路由可控器件或不可控器件组成，不限于电阻、电容、二极管和开关器件等实现方式。

具体的，本实施例的可控整流电路1包括第一IGBT模块G1、第二IGBT模块G2、第三IGBT模块G3和第四IGBT模块G4。第一IGBT模块G1、第二IGBT模块G2、第三IGBT模块G3和第四IGBT模块G4的栅极均与驱动单元2电连接。第一IGBT模块G1的集电极与第二IGBT模块G2的集电极电连接，第三IGBT模块G3的发射极和第四IGBT模块G4的发射极电连接，且两个集电极的连接点和两个发射极的连接点作为可控整流电路的输出端11。第一IGBT模块G1的发射极与第三IGBT模块G3的集电极电连接，第二IGBT模块的发射极G1与第四IGBT模块G4的集电极电连接，且集电极与发射极的两个连接点作为可控整流电路的输入端12。本实施例中，可控整流电路还包括有极电容C，有极电容C的正极与第二IGBT模块G2的集电极电连接，负极与第四IGBT模块G4的发射极电连接。需要说明的是，本实施例的可控整流电路不局限于IGBT模块，还可以通过其他开关器件实现，例如MOSFET、SCR等功率器件。

下面通过模拟24串单节电池范围2.5V的电池组说明本实施例的电池模拟装置的工作过程：

首先，根据需求设定单体电压值(也即均压电路的每路输出通道输出的电压值)，这里为2.5V。

其次，将电池模拟装置与外部电源(一般为市电220V)连接，通过控制器设置电压阈值，电压阈值也即单体电压值2.5V。控制器根据单体电压值与均压电路的输出通道计算出均压电路的输入端的电压值，也即可控整流电路的输出电压值，这里可控整流电路的电压值为60V(2.5V×24)，也就是说可控整流电路将220V市电经过整流输出60V的电压。

最后，控制器根据计算值60V以及电压检测单元实时检测的电压信号并通过闭环控制生成PWM信号，并将PWM信号发送至驱动单元。驱动单元则根据PWM信号驱动可控整流电路，使可控整流电路的输出电压始终为60V，实现精确控制。

从而，本实施例不仅实现了多通道输出，可同时对多个BMS进行检测，检测效率大大提高，且电压闭环控制使得均压电路的输出电压可控，精确度大大提高，进而提高了BMS的检测精度。

为了便于电池模拟装置与外部电源连接，本实施例的电池模拟装置还包括输入接口(图中未示出)，则可控整流电路的输入端可通过输入接口与外部电源电连接。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。