CN106771744A - 一种电池模拟装置 - Google Patents

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吴玉峰
李喆炜
周荆
管智岑
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种电池模拟装置，包括电源电路、负反馈网络、调节网路、运放器U1以及输出电压电路，所述的电源电路通过运放器U1分别与负反馈网络、调节网路相连接，所述的输出电压电路与调节网路相连接。通过上述方式，本发明的电池模拟装置，模拟真实电池利用运放跟稳压器件保证了输出电压的精度，利用两种级别的可调电阻保证了输出电压调节的方便快捷，利用三极管Q1扩流保证了输出电流可达1A，利用了输出电阻R8模拟了电池的内阻，实现输出电压的稳定，可以完全地模拟真正的电池，而且其电压可随意设定且稳定性好，输出电流大，经在生产中实际使用，效果很好。

Description

一种电池模拟装置
技术领域
本发明涉及电动汽车电池管理系统测试设备模拟电池装置具有输出电压稳定性高，可调范围大，输出电流可达1A，具有模拟电池内阻功能。
背景技术
现有的电动汽车电池管理系统测试设备模拟电池装置基本分为以下几种：
1、真实电池：优点是简单、可靠，真实。但有测试效率低，设备维护成本高；
2、模拟电池：优点是测试效率高，没有维护成本。缺点是输出电压可调范围小，输出电流小。
电动汽车电池管理系统在生产检验过程中,需要用到许多检测设备对产品的电气性能进行测试，其中常做的一种检测就是电池管理系统的准确度检测，通过改变被测电池电压值，可以检测到电池管理系统产品的检测准确度，但在电池管理系统这种特殊的电子产品中，由于其测试对象是电池,若要完整地检测一个电池从放空到充满整个过程中管理系统的测量准确度，需要花很长时间对电池做一个完整的充放电过程，而这么长的充放电时间显然会使生产效率低下，而且经常的测试也会使被用来充电的电池寿命缩短，并使内阻增大，也影响测试结果的准确性。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种电池模拟装置，可以完全地模拟真正的电池，而且其电压可随意设定且稳定性好，输出电流大，经在生产中实际使用，效果很好。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种电池模拟装置，包括电源电路、负反馈网络、调节网路、运放器U1以及输出电压电路，所述的电源电路通过运放器U1分别与负反馈网络、调节网路相连接，所述的输出电压电路与调节网路相连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述的电源电路包括稳压二极管Z1、电源E1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R9和电阻R10，所述的电源E1与电阻R1、电阻R9和电阻R10连接在一起，所述的稳压二极管Z1和电阻R2连接在电阻R9和电阻R10之间，其中，所述的电阻R9和电阻R10串联连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述的负反馈网络包括电阻R11、电阻R4和电阻R5，所述的电阻R11、电阻R4和电阻R5进行串联连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述的电阻R4和电阻R5为可调电阻。
在本发明一个较佳实施例中，所述的调节网路包括电阻R6、电阻R7和三极管Q1，所述的电阻R6和电阻R7串联连接在运放器和三极管Q1之间。
在本发明一个较佳实施例中，所述的输出电压电路包括电容C1、电容C2和电阻R8，所述的电容C1和电容C2并联连接后与电阻R8连接。
本发明的有益效果是：本发明的电池模拟装置，模拟真实电池利用运放跟稳压器件保证了输出电压的精度，利用两种级别的可调电阻保证了输出电压调节的方便快捷，利用三极管Q1扩流保证了输出电流可达1A，利用了输出电阻R8模拟了电池的内阻，实现输出电压的稳定，可以完全地模拟真正的电池，而且其电压可随意设定且稳定性好，输出电流大，经在生产中实际使用，效果很好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1 是本发明电池模拟装置的一较佳实施例的电路图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1，本发明实施例包括：
一种电池模拟装置，包括电源电路、负反馈网络、调节网路、运放器U1以及输出电压电路，所述的电源电路通过运放器U1分别与负反馈网络、调节网路相连接，所述的输出电压电路与调节网路相连接。
上述中，所述的电源电路包括稳压二极管Z1、电源E1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R9和电阻R10，所述的电源E1与电阻R1、电阻R9和电阻R10连接在一起，所述的稳压二极管Z1和电阻R2连接在电阻R9和电阻R10之间，其中，所述的电阻R9和电阻R10串联连接。
所述的负反馈网络包括电阻R11、电阻R4和电阻R5，所述的电阻R11、电阻R4和电阻R5进行串联连接。其中，所述的电阻R4和电阻R5为可调电阻。
所述的调节网路包括电阻R6、电阻R7和三极管Q1，所述的电阻R6和电阻R7串联连接在运放器和三极管Q1之间。
所述的输出电压电路包括电容C1、电容C2和电阻R8，所述的电容C1和电容C2并联连接后与电阻R8连接。
本发明采用稳压器件，运放器，三极管，可调电阻，模拟电池电路，稳压管通过输出的2.5V电平通过电阻分压给运放作为基准电源，输出的5V电平给运放作为电源。可调电阻R4 22K实现了输出电压的粗调，可调电阻R5 1K实现了可调电阻的细调，输出电阻R8实现了电池内阻的模拟，电阻R11、R4、R5组成负反馈网络，电阻R6、R7三极管Q1组成调节网路，实现输出电压的稳定。
本发明的电动汽车电池管理系统测试设备中的电池模拟装置具有输出电压可调且具备粗调细调功能，且具有0.05欧姆模拟真实电池内阻，输出电流可达1A；电压E+ E-为可调电压，且具有电池内阻特性，输出电流可达1A。
实施方式一、
结合图1说明本实施方式，电动汽车电池管理系统测试设备模拟电池装置，其特征是：它包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11，三极管Q1，稳压二极管Z1，电容C1、C2，运放器U1和电源E1。
实施方式二、
本实施方式与实施方式一所述的电动汽车电池管理系统测试设备模拟电池装置区别在于，具备扩流管Q1，运放器U1。
工作原理：当输入电压E1上升时输出电压E+上升，电阻R4、R5、R11组成的反馈网路，导致运放器U1的负输入端电压上升，由于运放器U1的正输入端电压为恒定电压1.25V导致运放器U1的差分输出电压下降，致使运放器U1输出电压下降，导致Q1的IB减小，导致Q1的VCE增大，输出电压E+减小，实现输出电压的调节。
当输入电压E1下降时输出电压E+下降，电阻R4、R5、R11组成的反馈网路，导致运放器U1的负输入端电压下降，由于运放器U1的正输入端电压为恒定电压1.25V导致运放器U1的差分输出电压增大，致使运放器U1输出电压增大，Q1的IB增大，IC增大，导致Q1的IB增大，导致Q1的VCE减小，输出电压E+增大，实现输出电压的调节。
电阻R8模拟电池的内阻，当输出电流增大时，内阻压降增大，电池E+减小。
电阻R4实现输出电压的粗调，电阻R5实现输出电压的细调。
稳压二极管Z1提供运放器U1工作电压5V，提供运放器U1基准电源1.25V。
综上所述，本发明的电池模拟装置，模拟真实电池利用运放跟稳压器件保证了输出电压的精度，利用两种级别的可调电阻保证了输出电压调节的方便快捷，利用三极管Q1扩流保证了输出电流可达1A，利用了输出电阻R8模拟了电池的内阻，实现输出电压的稳定，可以完全地模拟真正的电池，而且其电压可随意设定且稳定性好，输出电流大，经在生产中实际使用，效果很好。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电池模拟装置，其特征在于，包括电源电路、负反馈网络、调节网路、运放器U1以及输出电压电路，所述的电源电路通过运放器U1分别与负反馈网络、调节网路相连接，所述的输出电压电路与调节网路相连接。
2.根据权利要求1所述的电池模拟装置，其特征在于，所述的电源电路包括稳压二极管Z1、电源E1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R9和电阻R10，所述的电源E1与电阻R1、电阻R9和电阻R10连接在一起，所述的稳压二极管Z1和电阻R2连接在电阻R9和电阻R10之间，其中，所述的电阻R9和电阻R10串联连接。
3.根据权利要求1所述的电池模拟装置，其特征在于，所述的负反馈网络包括电阻R11、电阻R4和电阻R5，所述的电阻R11、电阻R4和电阻R5进行串联连接。
4.根据权利要求3所述的电池模拟装置，其特征在于，所述的电阻R4和电阻R5为可调电阻。
5.根据权利要求1所述的电池模拟装置，其特征在于，所述的调节网路包括电阻R6、电阻R7和三极管Q1，所述的电阻R6和电阻R7串联连接在运放器和三极管Q1之间。
6.根据权利要求1所述的电池模拟装置，其特征在于，所述的输出电压电路包括电容C1、电容C2和电阻R8，所述的电容C1和电容C2并联连接后与电阻R8连接。
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