CN112578289A - 一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 - Google Patents
一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112578289A CN112578289A CN202110207447.6A CN202110207447A CN112578289A CN 112578289 A CN112578289 A CN 112578289A CN 202110207447 A CN202110207447 A CN 202110207447A CN 112578289 A CN112578289 A CN 112578289A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- module
- simulator
- output end
- battery simulator
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
一种双向电源的DC‑DC电池模拟器,包括内置于双向电源的电池模拟器模块、BMS电池管理系统模块、DC‑DC变换器模块;电池模拟器模块用于配置电池模拟器的参数;BMS电池管理系统模块用于设定DC‑DC变换器模块的输出端参数,采集、并传递电池参数;DC‑DC变换器模块用于根据BMS电池管理系统模块设定的输出端目标值进行输出端参数的调整。本发明将DC‑DC变换器内置到双向电源器件内部,客户可根据自己的需要任意设定DC‑DC变换器的输出电压,电流和功率,提供了强大灵活性的同时为客户降低了测试成本。
Description
技术领域
本发明属于电源技术领域,涉及一种双向电源的DC-DC电池模拟器以及检测方法。
背景技术
电动汽车将会是道路汽车未来的趋势,因此衍生出相关许多技术需求,特别是汽车内部的动力电池技术的发展成为电动汽车炙手可热的研究热点,动力电池模拟器是经常被用于模拟动力电池特性的重要测试工具,常见的电池模拟器需要配合外部DC-DC变换器再接到待测物(汽车电机),常见的电池模拟器无法支持常用的BMS通信协议,而且大功率DC-DC变换器也很难购买和制作,其灵活性难以满足当前热门的汽车动力电池的研究需求。
一般电池模拟器的基本模型框图及原理为:如图1所示:电池包是由多个单节电池通过串联/并联得到,这个框图中,串联个数为3,并联个数为3,我们可以这样来理解:先是3个电池串联组成一个电池包A,然后由3个A并联组成大电池包。这里,我们要求电池包内部的每个电池单体的参数都是一样的(如单节电池内阻,单节电池开路电压,单节电池满容量电压,单节电池容量等)。电池模拟可以有两种使用场景,即表格对应关系和公式计算方式:
(1)使用场景一:表格对应关系
根据电池实际特性,在不同容量下,电池的内阻是不一样的,因此,我们同时支持用户将电池容量与内阻的对应关系导入到机器内部进行执行。例如,我们假设有如下的电池(电池包)容量与电池内阻的关系对照表格:
电池模拟器支持客户编辑好SOC与VOC及R的对应关系,然后通过CSV文件方式导入到机器内部执行,该使用场景可以较为精确地模拟电池的实际特性。其中,SOC为电池容量,VOC为电池的开路电压,R为电池内阻。
(2)使用场景二:计算公式
SOC与电池的电压近似为线性的关系,随着SOC的上升,电压也将上升。当电压达到满电压的时候,电压将继续上升。用户可以通过设定OVP来停止电池的充电。随着SOC的下降,电压也将下降,当电压达到空电压的时候,电压继续下降。用户可以通过设定UVP来停止电池的放电。符号说明:OVP过压保护,UVP欠压保护,serial是电池包内部串联电池的数量,parallel是电池包内部并联电池的数量,capacity是单节电池的容量。
模拟电池电压的计算公式:
Serial:串联个数;SOC:荷电状态;
注意:soc_start:初始荷电状态;
发明内容
本发明的目的是提供一种双向电源的DC-DC电池模拟器以及检测方法,其将动力电池测试系统使用到的DC-DC变换器内置到了双向电源器件内部,客户可根据自己的需要,任意设定DC-DC变换器的输出电压,电流和功率,提供了强大的灵活性的同时为客户降低了测试成本。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种双向电源的DC-DC电池模拟器,包括内置于双向电源的电池模拟器模块、BMS电池管理系统模块、DC-DC变换器模块;
电池模拟器模块用于配置电池模拟器的参数;
BMS电池管理系统模块用于设定DC-DC变换器模块的输出端参数,采集、并传递电池参数;
DC-DC变换器模块用于根据BMS电池管理系统模块设定的输出端目标值进行输出端参数的调整;
其中:电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输入端或者输出端相连,所述BMS电池管理系统模块分别与DC-DC变换器模块、电池模拟器模块相连;DC-DC变换器模块外接待测物。
一种电池模拟器的测试的方法,基于权利要求1所述的DC-DC电池模拟器,包括如下测试步骤:
B、 以DC-DC变换器模块为对象,根据DC-DC变换器模块两端功率守恒定律,得:
E、BMS电池管理系统模块按照协议通过总线接口上报电池的电压、电流、功率参数。
一种电池模拟器的测试的方法,基于权利要求1所述的DC-DC电池模拟器,包括如下测试步骤:
(1) 电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输出端相连;
(3) 根据DC-DC变换器模块两端功率守恒定律:
(6)BMS电池管理系统模块按照协议通过总线接口上报电池的电压、电流、功率参数。
本发明将动力电池测试系统使用到的DC-DC变换器模块内置到了IT6000机器内部,客户根据自己的需要,任意设定DC-DC变换器模块的输出电压,电流和功率,提供了强大的灵活性的同时为客户降低了测试成本。除了支持常见的BMS通信协议,还支持客户完全自定义的通信协议,提高了客户测试调试的灵活性和便利性。
附图说明
图1为电池模拟器的基本模型框图结构;
图2是本发明的原理方框图;
图3是本发明中DC-DC变换器模块示意图;
图4是本发明实施例一对应的连接示意图;
图5是本发明实施例二对应的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例及说明书和权利要求书中用到的符号具体说明为:
Conn: 电池模拟器模块与DC-DC变换器模块的连接类型,0为电池模拟器模块与DC-DC变换器模块的输入端相连,1为电池模拟器模块与DC-DC变换器模块的输出端相连。
实施例1:
如图2-图4所示:本实施例以双向电源为例,具体为一种基于双向电源的DC-DC电池模拟器,包括内置于双向电源的电池模拟器模块、BMS电池管理系统模块、DC-DC变换器模块;其中:电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输入端或者输出端相连,所述BMS电池管理系统模块分别与DC-DC变换器模块、电池模拟器模块的逻辑接口相连;DC-DC变换器模块外接待测物。
在具体实施中,上述电池模拟器模块、BMS电池管理系统模块、DC-DC变换器模块都是逻辑功能模块,在物理上基于双向性电源,模块之间的通信通过固件相互调用。
本实施例中:电池模拟器模块为核心模块,用户可以配置电池模拟器的参数,包括:系统参数:初始SOC,电池串联个数,电池并联个数,最大放电电流I+(A),最大充电电流I-(A);单节电池参数:满电压值(V),开路电压值(V),内阻值(mΩ),容量(mAH)。
BMS电池管理系统模块:可用户根据需要,设定DC-DC变换器模块的输出端参数,配置相应的上传参数,通过该模块将电池的参数上报出去,相关参数包括:电池的soc,充电电压,放电电压,充电电流,放电电流,充电功率,放电功率。
如图3所示:本实施例涉及的DC-DC变换器模块,本实施例中的DC-DC变换器模块为双向DC-DC,即电流的流向可以是两个方向:流入或流出。
本DC-DC变换器模块设有输入接口和输出接口。其中输入接口的电压值受到 和的限制,和都是用户通过UI界面菜单事先设置好的DC-DC输入端电压的上下限值。DC-DC变换器模块的输出端由BMS电池管理系统模块进行控制,涉及三个参数为:BMS设定电压值,BMS设定电流值,BMS设定功率值,上述三个值可由外部的CAN通信按照BMS协议进行设定。
如图4所示:电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输入端相连。
根据上述接法,本发明的具体测试步骤及算法为:
A、根据上述接法,得
B、以DC-DC变换器模块为对象,根据DC-DC变换器模块两端功率守恒定律,
得:
E、BMS电池管理系统模块按照协议通过总线接口定时上报电池的电压、电流、功率参数。
实施例2:
如图5所示:在实施例1的基础上,改变电池模拟器模块与DC-DC变换器模块的接法,使得电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输出端相连。
根据上述接法,本发明的具体测试步骤及算法为:
(1)电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输出端相连;
(3) 根据DC-DC变换器模块两端功率守恒定律:
(6)BMS电池管理系统模块按照协议通过总线接口定时上报电池的电压、电流、功率参数。
本发明内置了DC-DC变换器模块,大大降低客户测试成本。本发明通过BMS电池管理系统模块,实现支持BMS标准协议,支持用户完全自定义协议,提高了客户测试灵活性。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (3)
1.一种双向电源的DC-DC电池模拟器,其特征在于:包括内置于双向电源的电池模拟器模块、BMS电池管理系统模块、DC-DC变换器模块;
电池模拟器模块用于配置电池模拟器的参数;
BMS电池管理系统模块用于设定DC-DC变换器模块的输出端参数,采集、并传递电池参数;
DC-DC变换器模块用于根据BMS电池管理系统模块设定的输出端目标值进行输出端参数的调整;
其中:电池模拟器模块的输出端与DC-DC变换器模块的输入端或者输出端相连,所述BMS电池管理系统模块分别与DC-DC变换器模块、电池模拟器模块相连;DC-DC变换器模块外接待测物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110207447.6A CN112578289B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110207447.6A CN112578289B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112578289A true CN112578289A (zh) | 2021-03-30 |
CN112578289B CN112578289B (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=75114067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110207447.6A Active CN112578289B (zh) | 2021-02-25 | 2021-02-25 | 一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112578289B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117074944A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-17 | 湖南恩智测控技术有限公司 | 电池模拟器的充放电控制方法、装置、设备及介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101101947B1 (ko) * | 2010-09-12 | 2012-01-02 | 주식회사 브이앤아이 | 배터리 관리시스템의 배터리 시뮬레이터 |
CN104215813A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-12-17 | 现代自动车株式会社 | 估计dc-dc转换器中的电流的系统和方法 |
US8929099B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-01-06 | Bitrode Corporation | Bi-directional DC/DC converter and battery testing apparatus with converter |
CN107907754A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-13 | 国网河北能源技术服务有限公司 | 电动汽车非车载充电机测试用电池模拟器 |
CN108063498A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-22 | 国网北京市电力公司 | 充电参数的测试系统、方法及装置 |
CN212160027U (zh) * | 2020-01-09 | 2020-12-15 | 福建凯思达电子有限公司 | 一种新型双向电池模拟器 |
-
2021
- 2021-02-25 CN CN202110207447.6A patent/CN112578289B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101101947B1 (ko) * | 2010-09-12 | 2012-01-02 | 주식회사 브이앤아이 | 배터리 관리시스템의 배터리 시뮬레이터 |
US8929099B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-01-06 | Bitrode Corporation | Bi-directional DC/DC converter and battery testing apparatus with converter |
CN104215813A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-12-17 | 现代自动车株式会社 | 估计dc-dc转换器中的电流的系统和方法 |
CN107907754A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-04-13 | 国网河北能源技术服务有限公司 | 电动汽车非车载充电机测试用电池模拟器 |
CN108063498A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-22 | 国网北京市电力公司 | 充电参数的测试系统、方法及装置 |
CN212160027U (zh) * | 2020-01-09 | 2020-12-15 | 福建凯思达电子有限公司 | 一种新型双向电池模拟器 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SONG-WOOK HYUN等: "High Voltage Battery Simulator Based on Lithium Ion Battery", 《2012 IEEE VEHICLE POWER AND PROPULSION CONFERENCE》 * |
张涛等: "基于直流-直流变换器的高精度电池模拟器设计", 《电气技术》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117074944A (zh) * | 2023-09-01 | 2023-11-17 | 湖南恩智测控技术有限公司 | 电池模拟器的充放电控制方法、装置、设备及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112578289B (zh) | 2021-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3506451B1 (en) | Quick charging method for series battery pack, and related device | |
CN104348215B (zh) | 充电器、电池模块、用于识别与监控充电器的系统与方法 | |
US20170288417A1 (en) | Fast Charging Apparatus and Method | |
CN103219762B (zh) | 一种充电控制电路 | |
CN109061338B (zh) | 储能pcs对拖测试平台及方法 | |
CN103935260A (zh) | 一种基于电池安全保护的电池管理方法 | |
US11374419B2 (en) | Portable electrical energy system and method for measuring a remaining electric quantity of a battery pack | |
CN111596218B (zh) | 用锂电池组模拟铅酸电池组充放电特性的装置 | |
CN204407955U (zh) | 快速充放电移动电源 | |
CN113253134A (zh) | 便携式电能系统及其测量方法 | |
CN105162206A (zh) | 充电电池的充电控制方法 | |
CN110635177A (zh) | 电池控制方法以及电池控制装置 | |
CN103217651A (zh) | 一种蓄电池荷电状态的估算方法和系统 | |
CN115101840B (zh) | 电池系统和电池包连接状态识别方法 | |
CN102122832A (zh) | 锂离子电池管理系统 | |
CN106814326B (zh) | 电池包充放电测试系统 | |
CN104362693A (zh) | 一种电池组之间相互充放电的方法和装置 | |
CN113484641A (zh) | 一种电池充放电设备校准工装系统 | |
CN112578289B (zh) | 一种双向电源的dc-dc电池模拟器以及测试方法 | |
CN113675926B (zh) | 一种充放电电路、充放电方法以及终端 | |
TWI613455B (zh) | 一種可擴充模組化電池容量估測系統 | |
CN202019034U (zh) | 锂离子电池管理系统 | |
CN210294487U (zh) | 镍氢电池包总成功能测试设备 | |
CN203275471U (zh) | 一种电池模拟器 | |
CN217484480U (zh) | 模拟电芯电路及模拟电池电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |