CN201285437Y - 多通道模拟电池仪器 - Google Patents

多通道模拟电池仪器 Download PDF

Info

Publication number
CN201285437Y
CN201285437Y CNU2008201552714U CN200820155271U CN201285437Y CN 201285437 Y CN201285437 Y CN 201285437Y CN U2008201552714 U CNU2008201552714 U CN U2008201552714U CN 200820155271 U CN200820155271 U CN 200820155271U CN 201285437 Y CN201285437 Y CN 201285437Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
battery
output terminal
display module
mcu
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNU2008201552714U
Other languages
English (en)
Inventor
魏学哲
孙泽昌
戴海峰
沈丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CNU2008201552714U priority Critical patent/CN201285437Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201285437Y publication Critical patent/CN201285437Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本实用新型涉及多通道模拟电池仪器，该仪器包括电源模块、模拟电池输出端、通讯输入模块、MCU、显示模块、前面板显示模块，所述的电源模块分别与模拟电池输出端、MCU连接，所述的通讯输入模块与MCU连接，所述的MCU分别与模拟电池输出端、通讯输入模块、显示模块连接，所述的显示模块与前面板显示模块连接。与现有技术相比，本实用新型可以模拟1～12节的串联电池组，并且每一通路的电压值都可以方便的在0～5V范围内进行调节，使得实验更加方便地进行。

Description

多通道模拟电池仪器
技术领域
本实用新型涉及对车载电源管理系统中单电池电压检测模块的功能进行验证的仪器，尤其涉及多通道模拟电池仪器。
背景技术
车载电源管理系统(BMS)的单电池电压检测模块的设计完成以后，需要使用串联电池组对模块功能进行验证。然而对于实际的电池(锂离子蓄电池、镍氢蓄电池、燃料电池等)，其电压值不能方便、快速的进行改变，验证试验也需要到专门的试验场地进行，并且需要大量的软硬件设备及各种系统进行配合；而实验室可以使用的电压源输出设备一般只有两个通道，无法模拟多节串联电池，这些因素使得单电池电压检测模块的试验验证工作不能顺利进行，影响其开发进度。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种结构简单，操作方便的多通道模拟电池仪器。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：多通道模拟电池仪器，其特征在于，该仪器包括电源模块、模拟电池输出端、通讯输入模块、MCU、显示模块、前面板显示模块，所述的电源模块分别与模拟电池输出端、MCU连接，所述的通讯输入模块与MCU连接，所述的MCU分别与模拟电池输出端、通讯输入模块、显示模块连接，所述的显示模块与前面板显示模块连接。
所述的模拟电池输出端设有12路模拟电池输出端。
所述的通讯输入模块包括CAN通讯模块、SCI通讯模块及手动输入模块。
所述的12路模拟电池输出端的每一路通道都是一个数/模转换模块的输出端，所述的数/模转换模块之间设有隔离直流/直流转换器、光耦，以实现电压隔离及信号隔离。
所述的数/模转换模块的输出端串联有自恢复保险丝，并联有压敏电阻，以起到保护作用。
与现有技术相比，本实用新型可以模拟1～12节的串联电池组，并且每一通路的电压值都可以方便的在0～5V范围内进行调节，使得实验更加方便地进行。
附图说明
图1是本实用新型多通道模拟电池仪器的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。
多通道模拟电池仪器，该仪器包括电源模块、模拟电池输出端、通讯输入模块、MCU、显示模块、前面板显示模块，所述的电源模块分别与模拟电池输出端、MCU连接，所述的通讯输入模块与MCU连接，所述的MCU分别与模拟电池输出端、通讯输入模块、显示模块连接，所述的显示模块与前面板显示模块连接。所述的模拟电池输出端设有12路模拟电池输出端。所述的通讯输入模块包括CAN通讯模块、SCI通讯模块及手动输入模块。所述的12路模拟电池输出端的每一路通道都是一个数/模转换模块的输出端，所述的数/模转换模块之间设有隔离直流/直流转换器、光耦，以实现电压隔离及信号隔离。所述的数/模转换模块的输出端串联有自恢复保险丝，并联有压敏电阻，以起到保护作用。
MCU(Micro Controller Unit微控制单元)
SCI(Serial Communications Interface串行通信接口)
为了方便对单电池电压检测模块的验证，本实用新型设计了一个多通道模拟电池仪器。该仪器可以模拟1～12节串联电池组，由于锂离子蓄电池的电压范围为0～4.2V，镍氢电池的电压范围为0～1.4V，燃料电池的电压范围为0～1.229V，铅酸电池的电压范围为0～2V，因此设计每一路通道的输出电压值在0～5V范围内进行快速调节，从而适用模拟锂离子蓄电池、镍氢蓄电池、燃料电池、铅酸电池的电压值。此外，用户可以根据需要使用相应的通道数。输入量可以通过电位器进行手动调节，也可以通过PC机进行预定电压值的输入。PC机与仪器的通讯方式为CAN总线通讯或RS232串行通讯。
为实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现。
多通道模拟电池仪器的后面板上电源开关开启后，可以选择仪器的输入方式：CAN、RS232、电位器手动输入。如果选择了CAN或者RS232通讯方式，则使用连接线将仪器与PC机相连，通过PC机设置12路通道的数据值；如果选择电位器手动输入，则可以通过旋转前面板的12路手动调节旋钮在0～5伏范围内调节相应通道所需要的输出电压值。同时，可以通过前面板的两个显示选择旋钮选择所想要显示的通道的电压值，该电压值显示在相应的数码管显示模块上。后面板上的12路输出端钮可以输出12路独立的0～5伏电压，如果需要模拟串联的电池组，则只要将前一通道的正极输出端和后一通道的负极输出端连接起来，即可模拟1～12节的串联电池组。
图1中，多通道模拟电池仪器，使用Freescale公司的16位单片机MC9S12DP256B作为控制芯片，使用了它的12路A/D端口、3个SPI模块、1个CAN模块、1个RS232/SCI模块以及部分GPIO端脚。其中，外部12个电位器通过接插件经过跟随器后输入到DP256的A/D端口，在控制芯片内部将输入的0～5V模拟量变换成为数字量后存储在寄存器中，实现手动调节12路电压输出功能。也可以选择CAN或者RS232通讯方式，只要使用连接线将仪器与PC机相连，然后通过PC机设置12路通道的数据值。数据输入后，在控制器内部进行处理，然后通过SPI模块将存储在控制芯片内部相应寄存器的数字量传输给外部数/模转换模块。
SPI中传输的数据并行输出给12个数/模转换模块，这12个模块分别模拟12节独立的电池。每个模块使用一个5V转5V的隔离DCDC将该模块与电路板的供电电压隔离开，模块的输入信号使用光耦进行隔离，这两部分的隔离使得数/模转换模块成为相互独立的一部分。
数/模转换模块内部，数字量形式的电压信号、控制芯片的时钟信号以及GPIO(普通输入/输出引脚)发出的片选信号输入到数/模转换芯片中，从而将数字信号转换为电压范围为0～5V的模拟电压量。另外，D/A芯片还需要一个电压基准输入，作为D/A芯片的比较基准。每一个模块的输出量通过接插件连接到外部。当需要串联电池使用时，可以根据需要，将前一通道的正极输出端和后一通道的负极输出端连接起来，从而形成串联电池的形式。同时，在各个数/模转换模块输出端都串联有自恢复保险丝，并联压敏电阻，当输出端脚接错或出现短路状况时，起保护作用。
显示模块与模拟电池的数/模转换模块类似，也是通过SPI将数字信号传输到有基准的数/模转换芯片中，实现数字量到模拟量的转换，然后输出到外部的数码管显示模块，实现显示功能。每个显示模块负责6路通道的电压显示，可以通过显示选择旋钮选择所要显示的通道的电压值。显示模块与外部通过隔离的直流/直流转换器以及光耦实现隔离的目的。
一台可以模拟1～12节串联电池组的多通道模拟电池仪器。当仪器的后面板上电源开关开启后，可以选择仪器的输入方式：CAN、RS232、电位器手动输入；可以选择显示每一通道的电压值；后面板上的12路输出端钮可以输出12路独立的0～5伏电压，如果需要模拟串联的电池组，则只要将前一通道的正极输出端和后一通道的负极输出端连接起来，即可模拟1～12节的串联电池组。
在CAN、RS232、电位器手动输入三种方式中，如果选择了CAN或者RS232通讯方式，则使用连接线将仪器与PC机相连，通过PC机设置12路通道的数据值；如果选择电位器手动输入，则可以通过旋转前面板的12路手动调节旋钮在0～5伏范围内调节相应通道所需要的输出电压值。
每一通道的电压值显示可以通过前面板的两个显示选择旋钮选择所想要显示的通道的电压值，该电压值显示在相应的数码管显示模块上。
每一通道的输出电压范围0～5V可以模拟现有的各种类型电池，如锂离子电池、镍氢蓄电池、燃料电池以及铅酸电池。因为单节锂离子蓄电池的电压范围为0～4.2V，单节镍氢电池的电压范围为0～1.4V，单节燃料电池的电压范围为0～1.229V，单节铅酸电池的电压范围为0～2V。
输出端的每一路通道都是一个数/模转换模块的输出端，数/模转换模块之间通过隔离直流/直流转换器实现电压隔离，通过光耦实现信号之间的隔离。在各个数/模转换模块输出端都串联有自恢复保险丝，并联压敏电阻，当输出端脚接错或出现短路状况时，起保护作用。如果需要模拟串联的电池组，只要将前一通道的正极输出端和后一通道的负极输出端连接起来，即可模拟1～12节的串联电池组。

Claims (5)

1.多通道模拟电池仪器，其特征在于，该仪器包括电源模块、模拟电池输出端、通讯输入模块、MCU、显示模块、前面板显示模块，所述的电源模块分别与模拟电池输出端、MCU连接，所述的通讯输入模块与MCU连接，所述的MCU分别与模拟电池输出端、通讯输入模块、显示模块连接，所述的显示模块与前面板显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的多通道模拟电池仪器，其特征在于，所述的模拟电池输出端设有12路模拟电池输出端。
3.根据权利要求1所述的多通道模拟电池仪器，其特征在于，所述的通讯输入模块包括CAN通讯模块、SCI通讯模块及手动输入模块。
4.根据权利要求2所述的多通道模拟电池仪器，其特征在于，所述的12路模拟电池输出端的每一路通道都是一个数/模转换模块的输出端，所述的数/模转换模块之间设有隔离直流/直流转换器、光耦，以实现电压隔离及信号隔离。
5.根据权利要求3所述的多通道模拟电池仪器，其特征在于，所述的数/模转换模块的输出端串联有自恢复保险丝，并联有压敏电阻，以起到保护作用。
CNU2008201552714U 2008-11-12 2008-11-12 多通道模拟电池仪器 Expired - Fee Related CN201285437Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201552714U CN201285437Y (zh) 2008-11-12 2008-11-12 多通道模拟电池仪器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201552714U CN201285437Y (zh) 2008-11-12 2008-11-12 多通道模拟电池仪器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201285437Y true CN201285437Y (zh) 2009-08-05

Family

ID=40950422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008201552714U Expired - Fee Related CN201285437Y (zh) 2008-11-12 2008-11-12 多通道模拟电池仪器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201285437Y (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101975926A (zh) * 2010-06-30 2011-02-16 中山市嘉科电子有限公司 模拟电池
CN102033176A (zh) * 2010-10-25 2011-04-27 苏州高新区禾云设备设计事务所 电池外特性模拟器
CN103134963A (zh) * 2013-03-01 2013-06-05 中航锂电（洛阳）有限公司 一种为bms提供模拟单体电池电压的检测电压产生装置
CN104459275A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 北京振兴计量测试研究所 自由配置电压测量或输出的控制装置及控制系统
CN108287326A (zh) * 2017-10-24 2018-07-17 安徽优旦科技有限公司 一种多通道模拟电池装置及控制方法
CN109656226A (zh) * 2017-10-09 2019-04-19 郑州宇通客车股份有限公司 一种单体电池电压模拟装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101975926A (zh) * 2010-06-30 2011-02-16 中山市嘉科电子有限公司 模拟电池
CN102033176A (zh) * 2010-10-25 2011-04-27 苏州高新区禾云设备设计事务所 电池外特性模拟器
CN103134963A (zh) * 2013-03-01 2013-06-05 中航锂电（洛阳）有限公司 一种为bms提供模拟单体电池电压的检测电压产生装置
CN104459275A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 北京振兴计量测试研究所 自由配置电压测量或输出的控制装置及控制系统
CN104459275B (zh) * 2014-11-28 2017-07-28 北京振兴计量测试研究所 自由配置电压测量或输出的控制装置及控制系统
CN109656226A (zh) * 2017-10-09 2019-04-19 郑州宇通客车股份有限公司 一种单体电池电压模拟装置
CN108287326A (zh) * 2017-10-24 2018-07-17 安徽优旦科技有限公司 一种多通道模拟电池装置及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201285437Y (zh) 多通道模拟电池仪器
CN202166676U (zh) 一种新型动力电池模拟装置
CN109032110B (zh) 电动汽车控制器自动测试平台
CN207409616U (zh) 一种新能源动力电池仿真装置
CN110231584B (zh) 一种便携式充放电设备的自动校准装置及校准方法
CN209728518U (zh) 新能源集成控制器硬件在环测试系统
CN103091638A (zh) 一种蓄电池模拟系统
CN203063709U (zh) 电动汽车动力电池电压监测电路
CN202474946U (zh) 一种多路电源
CN207965097U (zh) 一种数字可控型电池单体模拟器
CN204496748U (zh) 一种储能监控实验与开发平台
CN103531319A (zh) 一种组合标准电阻器
CN106569053B (zh) 一种纯电动汽车车载电池外特性的模拟系统及方法
CN205786892U (zh) 动力电池模拟器
CN102981134A (zh) 开关柜智能显示装置测试仪
CN101975926A (zh) 模拟电池
CN203069763U (zh) 一种蓄电池模拟系统
CN209357323U (zh) 一种新能源汽车能源转换演示装置
CN202679350U (zh) 一种机载超短波电台模拟训练装置
CN204945359U (zh) 一种三相电能表现场校验仪
CN201751860U (zh) 一种模拟电池
CN217846472U (zh) 模拟电芯、电芯串及电芯系统
CN217467108U (zh) 一种动力电池模拟装置
CN218272597U (zh) 模拟电池测试电路及对应的bms测试电路板
CN215641726U (zh) 电池管理系统的简易测试工装

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090805

Termination date: 20121112