CN103117665B - 一种锂离子电池模组模拟系统 - Google Patents
一种锂离子电池模组模拟系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103117665B CN103117665B CN201310061924.8A CN201310061924A CN103117665B CN 103117665 B CN103117665 B CN 103117665B CN 201310061924 A CN201310061924 A CN 201310061924A CN 103117665 B CN103117665 B CN 103117665B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- output
- module
- node
- lithium ion
- ion battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供一种锂离子电池模组模拟系统，包括至少一个电池组模拟模块，每个模块包括依次连接的5个部分：外部电源处理部分，电源转换部分，输出控制部分，输出保护部分，输出节点部分；外部电源处理部分包含输入保护电路和内部电源接口，其中输入保护电路设有外部电源输入接口，内部电源接口将输入保护电路处理后的电源在模块与模块之间传递；电源转换部分，将电源转换为一路或多路直流电；输出控制部分，控制隔离后的直流电的电压；输出节点部分，将每个输出控制部分输出的信号串联，模拟锂离子电池组串联。本发明解决了电池节点电压特性不易模拟的技术难题，并在此基础上，增加了保护措施，防止了一些因不正当的操作引起的风险及危害。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车的电池管理技术领域，特别涉及一种锂离子电池模拟系统。
背景技术
面对能源不足和环境污染的巨大压力，电动汽车越来越受人们的青睐。电动汽车以电代油，能够实现“零排放”，噪音低，是解决能源和环境问题的重要手段。随着石油资源的紧张和电池技术的发展，电动汽车在性能和经济性方面已经接近甚至优于传统燃油汽车，并开始在世界范围内逐渐推广应用。
现在的电动汽车主要使用锂离子电池存储电能。电池在工作中，必须使用电池管理系统对电池进行工作状态检测和管控。由于实际的电池模组体积庞大且具有危险性，不便于电池管理系统系统调试。故模拟出电池模组的特性供电池管理系统工作，是一种安全高效的方法。
现有的电池模拟系统主要有用容量较小的电池单体串联和高电压使用电阻分压成各个节点的方法。使用小电池串联，存在电池电压无法控制的问题，导致无法检测验证电池管理系统的相关功能；使用电阻分压，则各个节点无法在不相互影响的情况下输出较大的电流。因此，研制出一款能够克服上述问题的电池模拟系统具有重要意义。
发明内容
本发明解决了锂离子电池模拟系统中，电池节点电压精确调整与输出较大电流两项功能不能同时进行的技术缺陷。
一种锂离子电池模组模拟系统，包括至少一个电池组模拟模块，每个模块包括依次连接的5个部分：外部电源处理部分，电源转换部分，输出控制部分，输出保护部分，输出节点部分；
所述外部电源处理部分包含输入保护电路和内部电源接口，其中输入保护电路设有外部电源输入接口，内部电源接口将输入保护电路处理后的电源在模块与模块之间传递；
所述电源转换部分，将电源转换为一路或多路直流电；
所述输出控制部分，控制隔离后的直流电的电压；
所述输出节点部分，将每个输出控制部分输出的信号串联，模拟锂离子电池组串联。
作为本发明的进一步改进，所述输入保护电路设有抵抗输入浪涌模块和抵抗静电危害模块。
作为本发明的进一步改进，所述电源转换部分，将电源转换为一路或多路直流电时，各路直流电与电源之间相互电隔离，各路直流电之间相互电隔离。
作为本发明的进一步改进，输出控制部分设有手动或自动调节器，使输出电压在0V到直流电的输出电压之间连续可调，供后续电路使用。
作为本发明的进一步改进，输出控制部分设有输出滤波功能模块，将输出的纹波降低至电池管理系统的需求范围内。
作为本发明的进一步改进，输出保护部分，包含输出过流保护模块、反压保护模块。
作为本发明的进一步改进，输出节点部分电路中设有开关控制器件，模拟采样线断开连接的状态。
作为本发明的进一步改进，输出节点部分的末端，设有测试接口，供该节点的电压、电流测量。
作为本发明的进一步改进，输出节点部分每个节点的末端设有连接器，通过线束连接供电池管理系统工作。
与现有的技术方案相比，本发明解决了电池节点电压特性不易模拟的技术难题，并在此基础上，增加了保护措施，防止了一些因不正当的操作引起的风险及危害。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明所述的“锂离子电池模组模拟系统”包含但不限用于“电池管理系统”的研发、测试。
本发明所述的“锂离子电池模组模拟系统”，包括若干个“电池组模拟模块”（以下简称“模块”），若干个“模块”组成为一整体工作。
所述“模块”，包括5个部分：
(1)外部电源处理部分
(2)电源转换部分
(3)输出控制部分
(4)输出保护部分
(5)输出节点部分
所述“外部电源处理部分”包含：输入保护电路、内部电源接口。其中“输入保护电路”具有外部电源输入接口，可将外部直流电源接入系统内部。同时，“输入保护电路”具有抵抗输入浪涌，静电等外部危害的能力，可有效防止外部电源异常对系统造成的损坏。“内部电源接口”可将“输入保护电路”处理后的电源在“模块”与“模块”之间传递，达到多个“模块”只需要一个外部电源即可工作的效果。
所述“电源转换部分”，将电源转换为一路或多路直流电，且满足：各路直流电与电源之间相互电隔离；各路直流电之间相互电隔离。“电源转换部分”转换出的直流电具有足够的输出电流，以满足电池管理系统的各项需求，如电压采集，均衡测试等。
所述“输出控制部分”，可将上述隔离后的直流电的电压进行控制。通过调整“输出控制部分”电路中手动（或自动）调节器，使输出电压在0V到直流电的输出电压之间连续可调，供后续电路使用。“输出控制部分”具有输出滤波功能。可将输出的纹波降低至电池管理系统的需求范围内。
“输出保护部分”，包含输出过流保护，反压保护等功能。可有效防止接入错误的负载等错误的使用而造成系统损坏。
所述“输出节点部分”，将每个上述“输出控制部分”的输出的信号串联，模拟锂离子电池组串联。“输出节点部分”电路中具有开关控制器件，可模拟采样线断开连接的状态。“输出节点部分”的末端，留有测试接口，供该节点的电压、电流测量。“输出节点部分”每个节点的末端具有连接器，通过线束连接供电池管理系统工作。
本发明根据所需要模拟节点的数量不同而选择不同数量的“模块”。需要使用多个“模块”时，即可拼接可使用板对线的线束将不同的“模块”连接，也通过板对板连接器方式进行连接，两者具有相同的功能。
使用该系统时，先跟据所需模拟的电池节点数，确定“模块”的使用数量（“模块”数量=需要模拟的节点数÷每个“模块”集成的节点数，如结果有小数的，结果应取整再加1）。如需要模拟24个电池节点，每个“模块”含有5个节点，计算方法为：24÷5=4.8，4.8取整再+1，结果为5，故模拟24个节点应使用5个模块，多出的电池节点不接入电池管理系统。
然后将各个模块按照图示，“内部电源接口”与“输出节点部分”分别首尾相连，将各个“模块”拼接为一个整体。
将任一模块的外部电源输入接口接入24V直流电，接通所有节点的开关控制器件，整个系统便可工作。此时24个输出节点均可测得输出电压，该电压在0V到5V范围之间。
确保各个“节点”输出电压正常后，即可将各个节点按需求通过连接器线束连入电池管理系统，供其采集信号。
根据测试需求，调节“输出控制部分”的旋钮，此时对应输出节点的电压可在0V至5V之间调整，输出电压波动≤±0.01V。
测试均衡功能时，开启电池管理系统的均衡功能，本发明对应的输出节点即可输出相应的均衡电流，某一个“节点”或几个“节点”电流输出时，其他“节点”不会有波动。
测试断线检测功能时，操作对应输出节点的控制电路的手动（或自动）开关，即可切断该节点的输出回路，从而模拟断线的效果。
若输出电流超过最大设定值如1A，系统会自动切断该路的输出回路，自我保护。如果由于误操作或其他原因导致高压串入输出节点，则输出节点能够自动阻塞高压倒灌，保护系统。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：包括至少一个电池组模拟模块，每个模块包括依次连接的5个部分：外部电源处理部分，电源转换部分，输出控制部分，输出保护部分，输出节点部分；
所述外部电源处理部分包含输入保护电路和内部电源接口，其中输入保护电路设有外部电源输入接口，内部电源接口将输入保护电路处理后的电源在模块与模块之间传递；
所述电源转换部分，将电源转换为一路或多路直流电；
所述输出控制部分，控制隔离后的直流电的电压；
所述输出节点部分，将每个输出控制部分输出的信号串联，模拟锂离子电池组串联；
输出节点部分电路中设有开关控制器件，模拟采样线断开连接的状态；
输出节点部分的末端，设有测试接口，供该节点的电压、电流测量；
由测试接口测试均衡功能时，开启电池管理系统的均衡功能，对应的输出节点输出相应的均衡电流，某一个节点或几个节点电流输出时，其他节点无波动。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：所述输入保护电路设有抵抗输入浪涌模块和抵抗静电危害模块。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：所述电源转换部分，将电源转换为一路或多路直流电时，各路直流电与电源之间相互电隔离，各路直流电之间相互电隔离。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：输出控制部分设有手动或自动调节器，使输出电压在0V到直流电的输出电压之间连续可调，供后续电路使用。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：输出控制部分设有输出滤波功能模块，将输出的纹波降低至电池管理系统的需求范围内。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：输出保护部分，包含输出过流保护模块、反压保护模块。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池模组模拟系统，其特征在于：输出节点部分每个节点的末端设有连接器，通过线束连接供电池管理系统工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310061924.8A CN103117665B (zh) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 一种锂离子电池模组模拟系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310061924.8A CN103117665B (zh) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 一种锂离子电池模组模拟系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103117665A CN103117665A (zh) | 2013-05-22 |
| CN103117665B true CN103117665B (zh) | 2016-02-24 |
Family
ID=48415957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310061924.8A Active CN103117665B (zh) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 一种锂离子电池模组模拟系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103117665B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109698528B (zh) * | 2017-10-23 | 2022-12-13 | 微宏动力系统（湖州）有限公司 | 电池组均衡电路检测系统及方法 |
| CN108363376A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-08-03 | 北京智行鸿远汽车有限公司 | 一种适用于bms系统测试的多功能电池包模拟台架及其模拟方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201708532U (zh) * | 2010-04-29 | 2011-01-12 | 中山市浩成自动化设备有限公司 | 一种电动汽车充电器的防反接和防回流系统 |
| CN102055033A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-05-11 | 安徽力高新能源技术有限公司 | 电池组的模拟装置 |
| CN102183984A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-09-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种动力电池模拟系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7542858B2 (en) * | 2005-06-03 | 2009-06-02 | Lsi Corporation | Simulated battery logic testing device |
-
2013
- 2013-02-27 CN CN201310061924.8A patent/CN103117665B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201708532U (zh) * | 2010-04-29 | 2011-01-12 | 中山市浩成自动化设备有限公司 | 一种电动汽车充电器的防反接和防回流系统 |
| CN102055033A (zh) * | 2010-12-03 | 2011-05-11 | 安徽力高新能源技术有限公司 | 电池组的模拟装置 |
| CN102183984A (zh) * | 2011-03-25 | 2011-09-14 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种动力电池模拟系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103117665A (zh) | 2013-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102035249B (zh) | 基于铁锂电池的变电站直流电源应急系统 | |
| CN101752624B (zh) | 一种电池均衡充电方法及装置 | |
| WO2023035392A1 (zh) | 一种锂动力电池化成分容的串联检测系统 | |
| CN201540362U (zh) | 直流电源参数自动测试装置 | |
| CN109449944B (zh) | 变电站双向型直流电源控制系统和方法 | |
| CN204030640U (zh) | 蓄电池组远程运维监控智能装置 | |
| CN105223517A (zh) | 一种蓄电池组在线均衡监测方法 | |
| CN209709744U (zh) | 一种退役动力电池梯次利用的通信基站供电系统 | |
| CN107870283A (zh) | Bms接线检测装置及方法 | |
| CN111509310A (zh) | 一种变电站直流系统蓄电池性能在线测试方法及装置 | |
| CN109274182A (zh) | 直流电源远程一体化监测平台 | |
| CN102969770A (zh) | 智能巡检装置的电池管理系统 | |
| CN110932388B (zh) | 一种二级硬并联的ups模组锂电池系统 | |
| CN204243737U (zh) | 一种充电器保护电路 | |
| CN202978348U (zh) | 智能巡检装置的电池管理系统 | |
| CN210401586U (zh) | 变电站继电器检定装置及系统 | |
| CN103117665B (zh) | 一种锂离子电池模组模拟系统 | |
| CN209542809U (zh) | 一种航空锂电池充放电分析仪 | |
| CN203630318U (zh) | 一种电力系统开关电源模块的测试系统 | |
| CN207832981U (zh) | 一种电池电芯模拟装置 | |
| CN115575778A (zh) | 直流绝缘监测装置的校验系统及其校验方法 | |
| CN106300626B (zh) | 一种ups的双电源系统、ups设备及其控制方法 | |
| CN108365659B (zh) | 一种电池模块并联工装和一种电池模块并联系统 | |
| CN205070555U (zh) | 一种蓄电池组在线均衡监测系统 | |
| CN111025175B (zh) | 一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |