CN204964570U - 电芯模拟装置以及电池模组模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了电芯模拟装置以及电池模组模拟装置。电芯模拟装置包括：隔离直流/直流模块、LDO模块和输出调整单元，其中，隔离直流/直流模块的正输出端连接至LDO模块的输入端，隔离直流/直流模块的负输出端连接至LDO模块的接地端；输出调整单元的输出端连接至LDO模块的可调节端。本实用新型中，采用隔离直流/直流技术，每个电芯模拟装置将直流供电电源提供的电压经过隔离直流/直流模块转换成隔离低压，隔离电压输出到可调的LDO模块，产生连接可调的隔离输出电压，用作被模拟的电池，可便于BMS调试。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车领域，特别涉及电芯模拟装置以及电池模组模拟装置。
背景技术
电动汽车在市场上已经广泛使用，并得到广大驾驶人员的一致认可和好评。在电池管理系统研发及测试过程中，需要利用真实电芯作为试验测试负载或模拟负载，作为电池管理系统的测试源。
目前BMS(BatteryManagementSystem，电池管理系统)电池模组模拟装置多数采用真实电芯(如18650电芯)，将电芯成组后作为电池管理系统的测试源。如图1所示，将电池1至12依次串联起来形成电池组，作为测试源。
由于电芯本身需要对其进行日常充放电管理和日常检修及维护，无法及时调整到BMS所需要测试装置所要求的电压值。并且仅限于对当前电芯和模组的电压进行测量，无法提供连续可变的电压输出，能提供的测试功能受到限制。
实用新型内容
本实用新型需要解决的一个技术问题是：现有技术中的测试源仅限于对当前电芯和模组的电压进行测量，无法提供连续可变的电压输出。
根据本实用新型的第一方面，提供了一种电芯模拟装置，包括：隔离直流/直流模块、输出连续可调的低压差线性稳压器模块和输出调整单元，其中，所述隔离直流/直流模块的正输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的输入端，所述隔离直流/直流模块的负输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的接地端；所述输出调整单元的输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的可调节端。
进一步，所述输出调整单元包括：分压电阻器和电位器；其中，所述分压电阻器的一端连接至所述隔离直流/直流模块的正输出端；所述分压电阻器的另一端连接至所述电位器的第一端，并且连接至所述低压差线性稳压器模块的可调节端；所述电位器的第二端和滑动端连接至所述隔离直流/直流模块的接地端。
进一步，所述隔离直流/直流模块的输入端连接直流电源的正极，所述隔离直流/直流模块的接地端连接直流电源的负极。
进一步，所述低压差线性稳压器模块的正输出端和负输出端分别作为被模拟电池的正极和负极。
进一步，所述低压差线性稳压器模块输出的连接可调的隔离输出电压的范围为：0～5V。
根据本实用新型的第二方面，提供了一种电池模组模拟装置，包括：多个如前所述电芯模拟装置；其中，所述多个电芯模拟装置中，低压差线性稳压器模块的正输出端与相邻的低压差线性稳压器模块的负输出端依次串联连接，作为被模拟的串联电池组。
进一步，所述多个电芯模拟装置的隔离直流/直流模块的输入端连接直流电源的正极，以及所述多个电芯模拟装置的隔离直流/直流模块的接地端连接直流电源的负极。
本实用新型中，采用隔离直流/直流技术，每个电芯模拟装置将直流供电电源提供的电压经过隔离直流/直流模块转换成隔离低压，隔离电压输出到可调的低压差线性稳压器模块，产生连续可调的隔离输出电压，用作被模拟的电池，可便于BMS调试。
通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：
图1是示意性地示出现有技术中的电池管理系统的测试源的电路连接图。
图2是示意性地示出根据本实用新型一些实施例的电芯模拟装置的结构示意图。
图3是示意性地示出根据本实用新型另一些实施例的电芯模拟装置的结构示意图。
图4是示意性地示出根据本实用新型一些实施例的电池模组模拟装置的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图2是示意性地示出根据本实用新型一些实施例的电芯模拟装置的结构示意图。
如图2所示，电芯模拟装置20包括：隔离直流/直流(DirectCurrent/DirectCurrent，DC/DC)模块201、输出连续可调的低压差线性稳压器(Lowdropoutregulator，LDO)模块202和输出调整单元203。其中，隔离DC/DC模块201的正输出端DC_OUT+连接至LDO模块202的输入端LDO_IN，隔离DC/DC模块201的负输出端DC_OUT-连接至LDO模块202的接地端GND；输出调整单元203的输出端连接至LDO模块202的可调节端(Adj端)。
在一些实施例中，隔离DC/DC模块的输入端DC_IN连接直流电源的正极，隔离DC/DC模块的接地端GND连接直流电源的负极。
在一些实施例中，LDO模块的正输出端LDO_OUT+和负输出端LDO_OUT-分别作为被模拟电池的正极和负极。
本实用新型中，采用隔离DC/DC技术，每个电芯模拟装置将直流供电电源提供的电压经过隔离DC/DC模块转换成隔离低压(例如5V)，隔离电压输出到可调的LDO模块，产生(例如0～5V)连接可调的隔离输出电压，用作被模拟的电池，可便于BMS调试。
图3是示意性地示出根据本实用新型另一些实施例的电芯模拟装置的结构示意图。如图3所示，电芯模拟装置30包括：隔离DC/DC模块201、LDO模块202和输出调整单元303。
该输出调整单元303可以包括：分压电阻器R1和电位器R2。其中，分压电阻器R1的一端连接至隔离DC/DC模块201的正输出端DC_OUT+；该分压电阻器R1的另一端连接至电位器R2的第一端，并且连接至LDO模块202的可调节端(Adj端)；电位器R2的第二端和滑动端连接至隔离DC/DC模块201的接地端。通过改变电位器的滑动端来控制输入至LDO模块的可调节端的电压大小。
当然，本领域技术人员应该明白，也可以利用其他电路实现本实用新型的输出调整单元，例如，也可以将图3中分压电阻器的一端连接至某个直流电源的正极，电位器R2的第二端和滑动端连接至该直流电源的负极，类似地，通过改变电位器的滑动端来控制输入至LDO模块的可调节端的电压大小。因此，本实用新型的范围并不仅限于这里所公开的输出调整单元的电路实现方式。
本实用新型中，输出调整单元(例如，输出调整单元203或303)可以完成输出电压调节，根据电池管理系统需要，可选择不同输出电流能力的LDO模块(输出电压可调)，通过输出调整单元电路完成电池管理系统所需要的输出电压。
图4是示意性地示出根据本实用新型一些实施例的电池模组模拟装置的结构示意图。
如图4所示，电池模组模拟装置30包括：多个电芯模拟装置，例如图4所示出的N个电芯模拟装置，分别为电芯模拟装置100、200、……N00，这里N为自然数且大于1，例如N为12，可以根据需要选择电芯模拟装置的数量。
该多个电芯模拟装置中，LDO模块的正输出端与相邻的LDO模块的负输出端依次串联连接，作为被模拟的串联电池组。例如，第一个电芯模拟装置100的正输出端LDO_OUT+连接至第二个电芯模拟装置200的负输出端LDO_OUT-，依次将这N个电芯模拟装置串联起来，由于每个电芯模拟装置的相当于一个模拟电池，因此这N个电芯模拟装置串联起来相当于N个模拟电池串联起来的电池组。
如图4所示，多个电芯模拟装置的隔离DC/DC模块的输入端DC_IN连接直流电源的正极DC+，以及该多个电芯模拟装置的隔离DC/DC模块的接地端GND连接直流电源的负极。直流电源作为该装置的输入电源。
本实用新型中，将多个电芯模拟装置串联使用即可实现多个电芯串联的电池模组模拟装置，可便于BMS调试，是BMS开关及测试过程中理想的电池模拟设备，提高了BMS产品测试的安全性、可靠性和可追溯性。
至此，已经详细描述了本实用新型。为了避免遮蔽本实用新型的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种电芯模拟装置，其特征在于，包括：
隔离直流/直流模块、输出连续可调的低压差线性稳压器模块和输出调整单元，
其中，所述隔离直流/直流模块的正输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的输入端，所述隔离直流/直流模块的负输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的接地端；所述输出调整单元的输出端连接至所述低压差线性稳压器模块的可调节端。
2.根据权利要求1所述电芯模拟装置，其特征在于，
所述输出调整单元包括：分压电阻器和电位器；
其中，所述分压电阻器的一端连接至所述隔离直流/直流模块的正输出端；所述分压电阻器的另一端连接至所述电位器的第一端，并且连接至所述低压差线性稳压器模块的可调节端；所述电位器的第二端和滑动端连接至所述隔离直流/直流模块的接地端。
3.根据权利要求1所述电芯模拟装置，其特征在于，
所述隔离直流/直流模块的输入端连接直流电源的正极，所述隔离直流/直流模块的接地端连接直流电源的负极。
4.根据权利要求1所述电芯模拟装置，其特征在于，
所述低压差线性稳压器模块的正输出端和负输出端分别作为被模拟电池的正极和负极。
5.根据权利要求1所述电芯模拟装置，其特征在于，
所述低压差线性稳压器模块输出的连接可调的隔离输出电压的范围为：0～5V。
6.一种电池模组模拟装置，其特征在于，包括：
多个如权利要求1至5任一所述电芯模拟装置；
其中，所述多个电芯模拟装置中，低压差线性稳压器模块的正输出端与相邻的低压差线性稳压器模块的负输出端依次串联连接，作为被模拟的串联电池组。
7.根据权利要求6所述电池模组模拟装置，其特征在于，
所述多个电芯模拟装置的隔离直流/直流模块的输入端连接直流电源的正极，以及所述多个电芯模拟装置的隔离直流/直流模块的接地端连接直流电源的负极。
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