CN114270203B - 电池组模拟装置及使用其检查电池管理单元的方法 - Google Patents

电池组模拟装置及使用其检查电池管理单元的方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明实施方式的电池组模拟装置包括：输入单元，所述输入单元接收电压值、电流值、温度和初始阻抗值；输出值产生单元，所述输出值产生单元基于输入的电压值、电流值、温度和初始阻抗值产生输出值；输出单元，所述输出单元将所产生的输出值传输到电池管理单元；和监控单元，所述监控单元监控电池管理单元的操作。

Description

电池组模拟装置及使用其检查电池管理单元的方法
技术领域
本发明涉及用于模拟电池组的装置和方法。
更特定而言，本发明涉及电池组模拟装置和方法，用于根据电池组的情况检查电池组的电池管理单元(BMU/BMS)及其保护算法是否正常操作。
背景技术
近来，随着对诸如便携式电脑、摄影机、便携式电话等便携式电子产品的需求快速增加以及电动车辆、能量储存电池、机器人、人造卫星等的蓬勃发展，对能够重复充放电的高性能电池组正进行积极的研究。此外，随着近来碳能逐渐耗尽且对环境的关注增加，关注和研究集中在了可有效地利用储存的电力的电池组。
另一方面，这种电池组配备有电池管理单元(BMU)或电池管理系统(BMS)，并且有必要通过将实际电池连接至BMU或BMS来提前验证在操作期间BMU或BMS是否会正常操作。在本说明书中，术语“电池管理单元”应意指包含一般的电池管理单元(BMU)和电池管理系统(BMS)。
因而，在实际电池操作期间必须连接电池并检查电池管理单元是否正确地操作，并且该过程由于连接实际电池而存在限制，因此需要模拟装置来检查通过用于模拟虚拟电池的模拟装置连接的电池管理单元是否正确地操作。
就此，在本发明的申请人所递交的韩国专利申请第10-2014-0175284号的情况中，描述了输入设定的电压、温度和电流并基于所输入的电压、温度和电流模拟电池的装置。
然而，由于该常规方法无法根据实际电池组中产生的阻抗来反映输出电压的变化，这与实际电池组是不同的，因此存在不能准确地模拟实际电池组的问题，并且虽然仅描述了模拟电池的方法，但存在不能提供检查BMS的实际操作状态的方法的限制。
因而，本发明提出一种模拟装置和方法，所述模拟装置和方法通过反映电池组中产生的阻抗来更相似地模拟电池组的实际操作状态，并针对这些虚拟电池检查电池管理单元的功能(诸如保护操作)是否正常执行。
本发明的相关现有技术包括韩国专利申请公开案KR 2018-0006264A和韩国专利申请公开案KR 2016-0069384A。
发明内容
技术问题
本发明提供一种电池组模拟装置和方法，用于通过向电池管理单元输出类似于实际电池组的输出值来检查电池管理单元的功能是否正常执行。
技术方案
根据本发明一实施方式，一种电池组模拟装置可包括：输入单元，所述输入单元接收电压值、电流值、温度和初始阻抗值；输出值产生单元，所述输出值产生单元基于所输入的电压值、电流值、温度和初始阻抗值产生输出值；输出单元，所述输出单元将所产生的输出值传输到电池管理单元；和监控单元，所述监控单元监控所述电池管理单元的操作。
所述输出值产生单元可包括：阻抗值变化单元，所述阻抗值变化单元被配置为输出通过以预定时间间隔将所接收的初始阻抗值改变预定值而获得的变化的阻抗值；和电压值重新计算单元，所述电压值重新计算单元被配置为基于所输入的电流值和阻抗值而重新计算电压值。
所述电池管理单元(BMU)可根据重新计算的电压值、输入的电流值和温度执行电池组保护操作。
所述监控单元可在所述电池管理单元(BMU)根据重新计算的电压值、输入的电流值和温度正常执行电池组保护操作时输出正常信号，并且在所述电池管理单元(BMU)没有根据重新计算的电压值、输入的电流值和温度正常执行电池组保护操作时输出错误信号。
所述监控单元可进一步包括比较单元，所述比较单元用于比较变化的阻抗值和计算的阻抗值。
根据本发明一实施方式，一种使用电池组模拟装置检查电池组的保护算法是否正常操作的方法可包括：输入电池组的电压、电流、温度和初始阻抗的电池组数据输入步骤；基于所输入的数据产生输出值的输出值产生步骤；将所产生的输出值传输到电池管理单元(BMU)的输出值传输步骤；及监控所述电池管理单元(BMU)是否根据所传输的输出值正常执行保护操作的监控步骤。
所述输出值产生步骤可包括：以预定时间间隔将所接收的初始阻抗值改变预定值的阻抗值变化步骤；和基于所输入的电流值和阻抗值重新计算电压值的电压值重新计算步骤。
在电池模拟装置监控电池管理单元的操作时，所述监控步骤可在电池管理单元正常执行电池组保护操作时输出正常信号，并在电池管理单元没有正常执行电池组保护操作时输出错误信号。
电池管理单元(BMU)可执行比较电池组的所接收的初始阻抗值和所测量的阻抗值的比较步骤，并根据比较结果控制电池管理单元(BMU)的操作。
有益效果
根据本发明，在将电池管理单元(BMU/BMS)附接到电池组之前，通过反映在实际电池组中产生的阻抗，可检查电池管理单元是否正常操作。
此外，本发明通过反映在实际电池组中产生的阻抗来检查电池组中的保护操作是否正常执行，因而可比常规测试装置和方法更准确地检查电池组的保护操作是否被执行。
附图说明
图1是示出常规电池组和电池管理单元之间的连接状态的视图。
图2是示出根据本发明实施方式的电池组模拟装置的方块图。
图3是示出根据本发明实施方式的电池组模拟方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述本发明的实施方式，使得本领域普通技术人员可容易地实施本发明。然而，本发明可以各种形式实施而不限制于本文描述的实施方式。在附图中，为了清楚地描述本发明，省略了与描述无关的部件，并且在整个说明书中相同附图标记表示相同元件。
1.实际电池操作和电池管理单元
图1是示出连接状态的图，其中实际电池组200通过与外部装置100互锁而被驱动。
电池在连接至外部装置100时输入/输出电流/电压，外部装置100可以是充当负载的电子装置或将充电电流输入到电池中的充电装置，并且电池管理单元300实时测量电压/电流/温度等并执行用于保护电池的操作。
2.根据本发明的实施方式的电池组模拟装置
图2是示出根据本发明实施方式的电池组模拟装置的方块图。
以下，将参照图2描述根据本发明实施方式的电池组模拟装置。
根据本发明实施方式的电池组模拟装置400包括：输入单元410，所述输入单元410接收电压值、电流值、温度和初始阻抗值；输出值产生单元420，所述输出值产生单元420基于所输入的电压值、电流值、温度和初始阻抗值产生输出值；输出单元430，所述输出单元430将所产生的输出值传输至电池管理单元300；和监控单元440，所述监控单元440监控电池管理单元300的操作。这些配置的每个配置将于下面进行描述。
2-1输入单元410
输入单元410是用于输入待被模拟的电池组的电压值、电流值、温度和初始阻抗值的部件。
例如，如下面的表1所示，可输入电压值、电流值、温度和初始阻抗值。
[表1]
时间 电压(mV) 电流(mA) 温度(℃) 初始阻抗值(Ohm)
T1 1200 0 25 1
T2 1200 500 25 1
T3 1200 1000 25 1
T4 3800 0 -20 1
T5 3800 -500 -20 1
T6 3800 -1000 -20 1
如上所述输入的电池组的电压值、电流值、温度和初始阻抗值被传输到将随后描述的输出值产生单元420。表1中的输入数据可通过连接外部输入/输出装置来输入，并且输入单元410可实施为储存输入数据的存储器装置。在表1中的输入数据项中，电压、电流和温度值是模拟在驱动虚拟电池(假设实际电池被驱动)时产生的电压、电流和温度值的数据，而阻抗值是模拟实际电池的阻抗值的数据。
当初始驱动本发明的模拟装置时，输入预定的初始阻抗值，并且在随后描述的阻抗值变化单元421中初始阻抗值随时间而变化，以被设定为模拟在实际电池操作期间改变的阻抗值。
输入单元410具有连接至诸如计算机和便携式PDA装置等输入装置的接口，并且可从这些输入装置接收数据，输入单元410配备有存储器读取终端且可接收来自存储器(诸如USB存储器)的输入数据。
输入数据由可模拟虚拟电池的电池组的电压值、电流值、温度和初始阻抗值组成，且是模拟要被模拟的电池的规格、电池的驱动状态和驱动条件的数据，所述输入数据在本发明中被称为“虚拟电池组初始数据”。
2-2输出值产生单元420
输出值产生单元420是产生输出值的部件，所述输出值基于从输入单元410接收的虚拟电池组的初始数据模拟实际电池的测量数据。从模拟装置输出的输出值通过输出单元430而传输至电池管理单元(BMU)500。
关于输出值，所接收的电流值和温度被原样输出，并且通过预定处理转化输入的电压值和初始阻抗值以产生输出值。这些输出值是模拟在实际电池操作期间测量的电压、电流、温度和阻抗的“虚拟电池组测量数据”。
例如，输出值产生单元420包括阻抗值变化单元421和电压值重新计算单元422以改变阻抗值并相应地重新计算电压值，所述阻抗值变化单元421以预定时间间隔将所接收的初始阻抗值改变预定值，所述电压值重新计算单元422基于所输入的电流值和阻抗值重新计算电压值。
2-2-1阻抗值变化单元421
为了模拟在驱动虚拟电池时波动的阻抗，阻抗值变化单元被配置为以预定时间间隔将初始阻抗值改变预定值。
以此方式，通过接收初始阻抗值而且改变初始阻抗值以反映实际电池阻抗并提供类似于使用真实电池的环境，可根据阻抗的改变检测电池管理单元(BMU)是否正常执行保护操作。
例如，若初始阻抗是3毫欧姆(3mΩ)，则阻抗值变化单元可每秒增大1毫欧姆(1mΩ)，由此将阻抗增大为10毫欧姆(10mΩ)。
2-2-2电压值重新计算单元422
电压值重新计算单元220是计算其中反映阻抗的电压的部件。
常规上，由于仅使用输入的电压值执行模拟而不考虑阻抗值，因此没有反映实际电池组的阻抗值或阻抗改变。也就是说，电池组的输入电压值与实际电压之间存在差异。
为了解决该问题，在本发明中，在实际电池组中产生的阻抗值或阻抗值的变化值反映在电压中。因而，可根据实际电池组的电压波动进行模拟。
例如，可如下面的表2所示，根据输入的初始阻抗值重新计算表1中的输入电压。
在表2中，示出电流、温度和初始阻抗值与表1中相同，而电压已改变为反映阻抗值的重新计算的电压值。
[表2]
也就是说，在表2中，若T1和T4是电流为0且此时电压值初始分别为1200和3800的时间，T2和T3是电池电流分别增大500mA和1000mA的时间，T5和T6是电池电流分别减小500mA和1000mA的时间，此时，若每个阻抗值是1Ω，则电压值重新计算单元422将T2、T3、T5和T6时的电压值分别重新计算为1700mV、2200mV、3300mV和2800mV。
表3示出电池的阻抗改变为2欧姆的情况。
[表3]
也就是说，在表3中，由于在T2、T3、T5和T6时阻抗是2欧姆，因此电压值重新计算单元422重新计算的电压值分别为2200mV、3200mV、2800mV和1800mV。
如上所述，本发明的电池组模拟装置模拟的状态非常类似于电池的实际操作状态，亦即电压因电池充电/放电状态和电池的阻抗值及阻抗值的变化而波动的状态。
因而，与常规模拟装置相比，本发明的电池组模拟装置将与实际电池组的电压相似的电压传输到电池管理单元300，使得可在与实际电池组的情况相似的情况下检查电池管理单元300是否正常操作。
2-3输出单元430
输出单元430将由输出值产生单元420产生的电压、电流和温度输出值传输至电池管理单元300。
输出单元430还将由输出值产生单元420产生的电压、电流、温度和阻抗值传输至将于后文描述的监控单元440。
输出单元430将从输出值产生单元420接收的数据转化成实际物理输出值，并将实际物理输出值输出到电池管理单元300，使得电池管理单元300可识别实际物理输出值。例如，输出单元430将从输出值产生单元420传输的关于电压值的信息转化成实际电压信号，并将实际电压信号输出到电池管理单元300。
类似地，电流值被转化成实际电流信号，使得电池管理单元300可接收实际电流信号，并且温度值也被转化成由电池管理单元300接收以用于温度测量的信号的形式并输出该信号。
例如，通过配置模拟装置中的电源，输出模拟实际电压/电流的电压和电流输出值，并且由于常规电池管理单元300由内部热敏电阻测量值和转换表计算温度，因此温度值的输出被转换成对应于温度的热敏电阻输入电压值并输出热敏电阻输入电压值。为了将这些温度值转换成对应的热敏电阻输入电压值，本发明的模拟装置可在内部存储器装置中具有温度转换值表，所述温度转换值表对应于内置在待被测试的电池管理单元300中的热敏电阻电压。
2-4监控单元440
监控单元440是监控电池管理单元(BMU)500如何根据由输出值产生单元420产生的输出值操作的部件。
监控单元440从电池管理单元300接收以下至少一种信息：电池充电/放电截止信号SG1、过电流/过电压截止控制信号SG2和电池阻抗测量信号IM。
取决于执行测试的电池管理单元300，电池充电/放电截止信号SG1和过电流/过电压截止控制信号SG2可为同一信号，并且尽管输出插脚数可能根据构成电池管理单元300的保护IC而变化，但本领域技术人员可配置接口单元以通过常规技术从电池管理单元300提取信号以及将信号输入到监控单元440。
监控单元440可包括保护条件确定单元441、比较单元442和错误确定单元443，并且可通过这些单元确定电池管理单元300是否有错误。
2-4-1.保护条件确定单元441
保护条件确定单元441由从输出值产生单元420接收的虚拟电池组测量数据的电压、电流和温度值确定是否满足诸如过电流/过电压控制条件或充电/放电截止条件之类的电池保护条件，并因此产生电池保护要求信号。过电流/过电压条件可根据电池容量、电池类型等而变化，并且这些条件可在模拟装置400中被预先储存在保护条件确定单元441中或者可在通过输入单元410输入电池模拟条件(电压、电流、温度、初始阻抗)时被一起输入。
2-4-2.比较单元442
比较单元442比较由保护条件确定单元441确定的过电流/过电压条件和充电/放电截止条件满足信号、从池管理单元300接收的电池充电/放电截止信号SG1和过电流/过电压截止控制信号SG2，以确定匹配。
例如，当由输出值产生单元420产生的输出值处于在电池组保护操作当中应执行过电压截止保护操作的范围中时，保护条件确定单元441将确定已出现过电压截止条件并产生电池保护要求信号，此时，当电池管理单元300正常操作时，由于过电压截止控制信号SG2将被传输到监控单元440，因此在该情况中，比较单元442比较两个信号并将正常确定信号传输到错误确定单元443。
然而，尽管由输出值产生单元420产生的输出值处于在电池组保护操作当中应执行过电压截止保护操作的范围内，然而当电池管理单元300不执行过电压截止保护操作时，可确定电池管理单元300未正常操作。
在相同处理中，在比较单元442中还比较电池充电/放电截止信号SG1，以确定电池管理单元300是否正常操作。
也就是说，比较单元442和电池管理单元300各自从虚拟电池组测量数据确定是否满足电池保护条件，并产生电池保护要求信号和电池控制信号，并且比较单元442比较这两个信号以确定电池管理单元300是否正常操作。
比较单元442还接收由电池管理单元300计算的计算阻抗值，并将计算阻抗值与从输出值产生单元420输出的变化阻抗值比较，以确定电池管理单元300是否正常操作。当实际电池操作时，电池管理单元300从电池电流/电压值计算电池阻抗，当连接本发明的模拟装置400时，使用内部算法由从输出单元430输入的电流/电压值计算虚拟电池的阻抗，以计算电池的计算阻抗值。
电池管理单元300将电池的计算阻抗值作为阻抗信号IM输出到监控单元440，比较单元442接收该信号并将计算阻抗值与从输出值产生单元420接收的虚拟电池的实际阻抗值比较，以检测电池管理单元300的阻抗计算内部算法中是否存在异常以及电池管理单元300的阻抗计算配置中是否存在错误。
虚拟电池的实际阻抗值是阻抗值变化单元421相对于通过输入单元410输入的初始阻抗值而改变的阻抗值，并且是通过施加与实际电池中一样的阻抗改变而与相应的电流和电压值一起从输出值产生单元420输出到监控单元440的值。
2-4-3.错误确定单元443
错误确定单元443根据比较单元442的比较结果确定电池管理单元300是否正常操作。根据本发明实施方式的错误确定单元443或电池组模拟装置400可进一步包括显示单元，所述显示单元在预定位置显示是否执行正常操作的确定结果。
例如，若确定电池管理单元300正常操作，则比较单元442向显示单元传输正常信号，并且显示单元输出指示正常状态的显示，若确定电池管理单元300未正常操作，则监控单元440可向显示单元传输缺陷信号，并且显示单元可输出指示缺陷状态的显示。
2-5.电池管理单元300
2-5-1.阻抗计算
如之前解释的，电池管理单元300针对相应的虚拟电池，基于由输出值产生单元420产生的虚拟电池的电流/电压值通过电池管理单元300的内部阻抗计算配置来计算虚拟电池的阻抗值，并向监控单元440输出阻抗信号IM。
也就是说，电池管理单元300从本发明的电池组模拟装置400接收从实际电池输入的信号，诸如电流/电压值，基于此计算阻抗值并将阻抗值输出到监控单元440，使得监控单元440通过检查电池管理单元300是否正确地计算了阻抗来确定电池管理单元300是否异常。
2-5-2.电池充电/放电截止信号SG1和过电流/过电压截止控制信号SG2的产生
此外，电池管理单元300基于从输出值产生单元420输入的电流/电压而产生用于防止过充电/过放电的电池充电/放电截止信号SG1和过电流/过电压截止控制信号SG2，并将这些信号传输到监控单元440。
也就是说，电池管理单元300从本发明的电池组模拟装置400接收从实际电池输入的信号，诸如电流/电压值，并基于此确定是否发生过电流/过电压、过充电/过放电，以将确定信号或控制信号传输到监控单元440，并且监控单元440确定从电池管理单元300传输的电池充电/放电截止信号SG1和过电流/过电压截止控制信号SG2是否正确地产生，以检测电池管理单元300是否异常。
3.根据本发明实施方式的通过电池组的模拟确定电池管理单元是否正常操作的方法
图3是示出根据本发明实施方式的使用电池组的模拟装置检查电池管理单元的方法的流程图。
以下，将参照图3描述根据本发明实施方式的电池组模拟方法。
根据本发明实施方式的电池组模拟方法包括：输入电池组的电压、电流、温度和初始阻抗的电池组数据输入步骤S100；基于输入的数据产生输出值的输出值产生步骤S200；将产生的输出值传输到电池管理单元300的输出值传输步骤S300；及根据传输的输出值监控电池管理单元300是否正常操作的监控步骤S400。
3-1电池组数据输入步骤S100
电池组数据输入步骤S100是输入电池组数据的处理，电池组数据诸如是要被模拟的电池组的电压值、电流值、温度和初始阻抗值。这通过以上描述的本发明的模拟装置400的输入单元410来实现。
输入数据由可模拟虚拟电池的电池组的电压值、电流值、温度和初始阻抗值组成，并且是实现要被模拟的电池的规格、电池的驱动状态和驱动条件的数据，输入数据被称为虚拟电池组数据。
在电池组数据输入步骤S100中输入的虚拟电池组数据被传输到输出值产生单元420，并且通过下面描述的输出值产生步骤S200产生为输出值(虚拟电池组测量数据)。
3-2输出值产生步骤S200
输出值产生步骤S200是基于在电池组数据输入步骤S100中输入的电池组数据产生虚拟电池组测量数据的处理，所述虚拟电池组测量数据是从模拟器输出的输出值。
作为示例，接收包括电压、电流、温度和初始阻抗值的电池组数据并输出虚拟电池组测量数据，将在电池组数据输入步骤S100中输入的电流值和温度值原样输出，而电压和初始阻抗值变化，并输出通过从改变的阻抗值和电流值重新计算电压值而获得的重新计算的电压值。
3-2-1阻抗值变化步骤S210
阻抗值变化步骤S210是模拟虚拟电池组的阻抗值随时间变化的处理，并且是计算“虚拟阻抗值”的处理，“虚拟阻抗值”是使作为电池组数据输入的初始阻抗值以预定时间间隔改变预定值的变化的阻抗值。在上述表3的示例中，T1和T4被设定为初始时间，针对表1中的每个初始阻抗值，在间隔T1至T3和T4至T5中阻抗值改变了1。
通过如上所述计算的虚拟阻抗值，在将于后文描述的监控处理中，响应于电池的阻抗的改变，可监控电池管理单元300是否正常操作。
3-2-2电压值重新计算步骤S220
电压值重新计算步骤S220是计算反映虚拟阻抗值的“重新计算的电压”的处理。重新计算的电压是模拟虚拟电池的实际测量电压的“虚拟电池测量电压”。
实际电池组具有改变的阻抗。当阻抗改变时，电池组的电压也改变。常规上，由于使用输入的电压值进行模拟而不考虑实际电池组所产生的阻抗，因而实际电池组的电压与模拟电压之间存在差异，此外，存在不知道电池管理单元300是否准确地计算阻抗的问题。
为了解决该问题，在本发明中，通过电压重新计算步骤S220反映电池的阻抗和波动的阻抗，通过从虚拟阻抗值和输入的电池组数据的电流值重新计算虚拟电池电压而获得虚拟电池测量电压。将虚拟电池测量电压值(重新计算的电压值)输入到电池管理单元300，并且电池管理单元300从电池组数据的电流值和虚拟电池电压值计算阻抗值。
通过电压值重新计算步骤S220，可模拟实际电池组的电压波动，并且通过在监控单元440中验证由电池管理单元300从重新计算的电压值计算的阻抗值以及在阻抗值变化单元421中通过改变初始阻抗值获得的变化阻抗值是否匹配，可通过读取电池管理单元300的阻抗计算功能是否正常/异常来检查电池管理单元300的功能。
3-3输出值传输步骤S300
输出值传输步骤S300是将在上述输出值产生步骤S200中产生的输出值产生单元420的输出值传输到电池管理单元300的处理。
输出值是模拟在实际电池操作期间的电池电压/电流/温度/阻抗值的虚拟电池组测量数据，并且检查电池管理单元300是否正常操作。
3-4监控步骤S400
监控步骤S400是根据在输出值产生步骤S200中产生的输出值监控电池管理单元300是否正常操作的处理。
特定地，在产生的输出值处于电池组保护操作当中的应执行过电压截止保护操作的范围内的情况中，当电池管理单元300正常地执行过电压截止保护操作时，确定电池管理单元300正常地操作。然而，尽管产生的输出值处于电池组保护操作当中的应执行过电压截止保护操作的范围内，当电池管理单元300不执行过电压截止保护操作时，确定电池管理单元300没有正常操作。
监控步骤S400可包括如下的阻抗计算功能监控程序、过充电/过放电控制功能监控程序和过电流/过电压控制功能监控程序。
3-4-1.阻抗计算功能监控程序
典型地，电池管理单元300从电池电流/电压或电流/电压/温度计算电池阻抗。
在本发明中，由于电池组模拟装置400模拟实际电池，因此电池管理单元300从虚拟电池组测量数据当中的电压/电流或电压/电流/温度值计算“计算的阻抗值”，虚拟电池组测量数据是从电池组模拟装置400的输出单元430输出的输出值。
然而，虚拟电池组测量数据包括在输出值产生步骤S200中产生的对应于输入到电池管理单元300中的电压/电流或电压/电流/温度值的“虚拟阻抗值”。
本发明的电池组模拟装置400的监控单元440从电池管理单元300接收“计算的阻抗值”，并接收在与计算所述计算的阻抗值相同的时间间隔从输出值产生单元420产生的“虚拟阻抗值”，以将它们互相比较，以便监控电池管理单元300的阻抗计算功能是否正常操作。
当“计算的阻抗值”和“虚拟阻抗值”在预定范围内匹配时，可确定电池管理单元300的阻抗计算功能正常操作，否则，可确定电池管理单元300的阻抗计算功能没有正常操作。
例如，当将表3中的数据从输出值产生单元420输出到电池管理单元300时，电池管理单元300需要计算T2时的阻抗值，并将其传输到监控单元440，若计算出的T2时的阻抗值不是2欧姆，则监控单元440确定电池管理单元300的阻抗计算功能是异常的。
3-4-2.电池组保护功能监控程序
电池管理单元300基于电池电压/电流测量值执行电池保护功能。本发明的监控程序包括用于监控电池组保护功能的程序，并且该程序可包括：保护功能执行条件确定程序，其中电池组模拟装置从虚拟电池组测量数据确定是否满足电池保护功能的执行条件，所述电池保护功能包括过充电/过放电控制或过电压/过电流控制功能当中的至少一种功能；电池保护控制信号接收程序，其中电池管理单元接收用于过充电/过放电控制或过电压/过电流控制功能当中的至少一种功能的保护控制信号，所述保护控制信号由虚拟电池组层数据产生；和确定程序，用于在满足保护功能执行条件时，基于是否正常接收了保护控制信号来确定电池管理单元的电池保护功能是否正常操作。
此外，电池组保护功能可包括过充电/过放电控制功能和过电流/过电压控制功能，其中的每一者将于下面进行描述。
3-4-2-1.过充电/过放电控制功能监控程序
通常，电池管理单元300测量电池的电压，相应地检测过充电/过放电状态，并输出充电/放电截止控制信号以防止过充电/过放电状态。本发明的模拟装置400通过从电池管理单元300接收充电/放电截止控制信号来监控在应产生控制信号的电压条件下是否输出了正常控制信号。
过充电/过放电控制功能监控程序通过监控单元440接收从输出值产生单元420输出的波动电压值，并确定是否要在将被模拟的相应电池中执行过充电/过放电控制，并且在应执行过充电/过放电控制的电压区段的情况中，确定是否从电池管理单元300接收了针对变化的电压值的“充电/放电截止控制信号”，以确定电池管理单元300的过充电/过放电控制功能是否正常操作。
3-4-2-2.过电流/过电压控制功能监控程序
此外，电池管理单元300针对电池的过电流/过电压条件输出用于解决过电流/过电压条件的控制信号。
本发明的模拟装置400监控电池管理单元300是否正常地产生了过电流/过电压控制信号。
在过电流/过电压控制功能监控程序中，监控单元440接收从输出值产生单元420输出的波动电流/电压值，并确定是否应在要模拟的相应电池中执行过电压/过电流控制，并且在应执行过电压/过电流控制的电压/电流区段的情况中，确定是否从电池管理单元300接收了“过电压/过电流截止控制信号”，以确定电池管理单元300的过电压/过电流控制功能是否正常操作。
同时，根据本发明实施方式的电池组模拟装置可被配置为进一步包括显示测试结果的显示步骤。
例如，若在监控步骤S400中确定电池管理单元300正常操作，则在显示步骤中，将正常信号传输到显示单元，并且显示单元输出指示正常状态的显示，若在监控步骤S400中确定电池管理单元300没有正常操作，则将缺陷信号传输到显示单元，显示单元可输出指示缺陷状态的显示。
另一方面，尽管已根据上述实施方式具体地描述了本发明的技术思想，但应注意的是，上述实施方式是用于说明目的而非进行限制。此外，本发明的技术领域的技术人员将能够理解，可在本发明的精神范围内有各种实施方式。
说明书附图中的符号的相关名称如下。
100：外部装置
200：电池组
300：电池管理单元
400：电池组模拟装置
410：输入单元
420：输出值产生单元
421：阻抗值变化单元
422：电压值重新计算单元
430：输出单元
440：监控单元

Claims (7)

1.一种电池组模拟装置，所述装置连接至电池管理单元以检查所述电池管理单元的功能，所述装置包括：
输入单元，所述输入单元被配置为接收虚拟电池组的初始数据，所述初始数据包括电压值、电流值和初始阻抗值；
输出值产生单元，所述输出值产生单元被配置为基于所接收的电压值、电流值和初始阻抗值产生虚拟电池组测量数据，所述虚拟电池组测量数据包括关于虚拟电池的变化的阻抗值和电压值；
输出单元，所述输出单元被配置为将所输入的电流值和基于所输入的电流值和变化的阻抗值而重新计算的电压值作为虚拟测量电流值和虚拟测量电压值传输到所述电池管理单元，并且接收计算的阻抗值，所述计算的阻抗值由所述电池管理单元基于所述虚拟测量电压值和所述虚拟测量电流值而计算；和
监控单元，所述监控单元被配置为从所述电池管理单元接收有关所述功能的预定信息，并基于所述预定信息监控所述电池管理单元是否正常操作，
其中所述监控单元包括比较单元，所述比较单元用于比较所述变化的阻抗值和所述计算的阻抗值，以确定所述电池管理单元的阻抗计算功能是否正常操作，
其中所述输出值产生单元包括：
阻抗值变化单元，所述阻抗值变化单元被配置为输出变化的阻抗值，所述变化的阻抗值是通过以预定时间间隔将所接收的初始阻抗值改变预定值而获得；和
电压值重新计算单元，所述电压值重新计算单元被配置为基于所输入的电流值和变化的阻抗值来重新计算电压值。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述监控单元接收通过所述电池管理单元从所述虚拟测量电压值和所述虚拟测量电流值产生的电池控制信号。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述监控单元进一步包括：
保护条件确定单元，所述保护条件确定单元被配置为从所述虚拟电池组测量数据确定是否满足电池保护条件，并产生电池保护要求信号；
所述比较单元被配置为比较从所述电池管理单元接收的所述电池控制信号与所述电池保护要求信号。
4.如权利要求3所述的装置，其中根据所述比较单元的比较结果输出所述电池管理单元的正常操作信号或异常操作信号。
5.一种使用电池组模拟装置检查电池管理单元的功能的方法，所述方法包括：
将电池组数据输入到所述电池组模拟装置的电池组数据输入步骤，所述电池组数据包括电池组的电压、电流、温度和初始阻抗值；
基于输入到所述电池组模拟装置中的所述电池组数据产生虚拟电池组测量数据的输出值产生步骤；
将所产生的输出值从所述电池组模拟装置传输到所述电池管理单元的输出值传输步骤；和
在所述电池组模拟装置中监控所述电池管理单元是否正常操作的监控步骤，
其中所述输出值产生步骤包括：
通过以预定时间间隔将所接收的初始阻抗值改变预定值而产生虚拟阻抗值的阻抗值变化步骤；和
通过基于所接收的电池组数据的电流值和所述虚拟阻抗值重新计算电压值来计算虚拟电池测量电压的电压值重新计算步骤，
其中传输到所述电池管理单元的输出值包括所接收的电池组数据的电流值和所述虚拟电池测量电压，
其中所述监控步骤包括：
由所述电池组模拟装置接收计算的阻抗值的步骤，所述计算的阻抗值由所述电池管理单元从所接收的电池组数据的电流值和所述虚拟电池测量电压来计算；和
比较对应于所述虚拟电池测量电压的所述虚拟阻抗值与所述计算的阻抗值以确定所述电池管理单元的阻抗计算功能是否正常操作的阻抗计算功能监控步骤。
6.如权利要求5所述的方法，其中当所述电池模拟装置监控所述电池管理单元的操作时，
如果所述电池管理单元正常地执行电池组保护操作时，所述监控步骤输出正常信号，并且如果所述电池管理单元没有正常执行所述电池组保护操作时，所述监控步骤输出错误信号。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述监控步骤包括：
由所述电池组模拟装置从所述虚拟电池组测量数据确定是否满足电池保护功能的执行条件的保护功能执行条件确定程序，所述电池保护功能包括过充电/过放电控制或过电压/过电流控制功能当中的至少一种；
由所述电池组模拟装置接收保护控制信号的电池保护控制信号接收程序，所述保护控制信号用于所述过充电/过放电控制或过电压/过电流控制功能当中的至少一种，所述保护控制信号由所述电池管理单元从所述虚拟电池组测量数据产生；和
当满足保护功能执行条件时，由所述电池组模拟装置基于是否正常接收了所述保护控制信号来确定所述电池管理单元的所述电池保护功能是否正常操作的确定程序。
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