CN210835009U - 电池模拟器电路及电池模拟器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电池模拟器电路及电池模拟器，控制模块接收用户指令以控制DC/DC模块输出第一电压并作为输入电压传输给模拟电池模块，模拟电池模块通过控制模块的控制自动切换以实现模拟充电功能或模拟放电功能，并输出对应的输出电压和输出电流，电流/电压采集模块采集模拟电池模块的输出电压和输出电流并传输至控制模块，控制模块接收并处理模拟电池模块的输出电压和输出电流并通过显示模块显示。通过本申请的电池模拟器能够实现模拟充电功能、模拟放电功能的自动切换，且能实现小电流MA档、大电流A档的自动换档，达到高精度显示，能实现与终端设备通信。

Description

电池模拟器电路及电池模拟器

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电池模拟器电路及电池模拟器。

背景技术

随着各消费类电子产品大量使用锂电池和聚合物电池，比如快充移动电源产品需要用到大电流检测功能，蓝牙产品则需要用到小电流检测功能。但在产品研发调试和产线生产测试时遇到众多不便。例如：

1.使用普通的电源只能支持单向供电，由于目前市面上大部分普通电源没有远端采样，精度不够，因此无法检测到对产品充电时的电压、电流。

2.使用真电池给产品调试、测试时，由于真电池作为替代电源给被测产品长时间供电后，真电池电压和容量会随之降低，从而无法检测到真电池的实时电压、实时电流。

3.使用电源、万用表和负载搭配使用来给产品调试、测试时，使用起来比较繁琐，长时间占用常用仪器设备。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种电池模拟器电路及电池模拟器。

第一方面，本申请提供了一种电池模拟器电路，所述电路包括：电源模块、及由所述电源模块供电的控制模块、DC/DC转换模块、模拟电池模块、电流/电压采集模块、显示模块；

所述控制模块与所述DC/DC转换模块连接，用于接收用户指令信号并根据所述用户指令信号向所述DC/DC转换模块发出第一控制信号；

所述DC/DC转换模块与模拟电池模块连接，用于获取所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号将所述电源模块提供的供电电压转换为第一电压，并向所述模拟电池模块输出第一电压；

所述模拟电池模块与被测产品连接，用于为被测产品供电，以实现模拟放电功能；

所述模拟电池模块还通过所述被测产品与外接电源连接，还用于通过所述被测产品接收外接电源的充电，以实现模拟充电功能；

所述控制模块与所述模拟电池模块连接，还用于控制所述模拟电池模块对模拟放电功能和模拟充电功能进行自动切换；

所述电流/电压采集模块与所述模拟电池模块连接，用于分别采集并处理模拟放电功能和模拟充电功能时模拟电池模块的输出电压和输出电流；

所述控制模块分别与所述电流/电压采集模块和显示模块连接，还用于接收并处理所述电流/电压采集模块处理的模拟电池模块的输出电压和输出电流并通过所述显示模块显示。

优选地，所述DC/DC转换电路还用于向所述控制模块输出反馈电压；

所述控制模块还用于接收所述反馈电压，并比较所述反馈电压与第一预设值，当所述反馈电压不等于所述第一预设值时，调整向所述DC/DC转换模块发出的所述第一控制信号，直到所述反馈电压等于所述第一预设值，其中，所述反馈电压与所述第一电压成固定比例且所述反馈电压小于所述第一电压。

优选地，所述模拟电池模块包括第一开关模块、第二开关模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、基准电压获取模块、电压采集模块、电流采集模块、总输出端；

所述第一开关控制模块分别与所述第一开关模块、基准电压获取模块连接，用于分别从所述基准电压获取模块和所述第一开关模块获取基准电压信息和第一输出电压信息，并根据所述第一输出电压信息和基准电压信息向所述第一开关模块输出第一开关控制信号，其中，所述第一开关控制信号用于控制所述第一开关模块的导通或关断；

所述第一开关模块与所述DC/DC转换模块连接，还通过所述总输出端与被测产品连接，再依次由总输出端、电流采集模块、电流/电压采集模块后接地，以形成回路，用于获取所述第一电压，并在所述第一开关模块导通时将所述第一电压转换为放电电压，使所述放电电压通过所述总输出端给所述被测产品供电，以实现模拟放电功能；

所述电压采集模块与所述第二开关控制模块连接，用于向所述第二开关控制模块输出比较信号；

所述第二开关控制模块分别与所述控制模块、电压采集模块、第二开关模块连接，用于接收所述控制模块的第二控制信号和所述比较信号，并根据所述第二控制信号和所述比较信号向所述第二开关模块输出第二开关控制信号，其中，所述第二开关控制信号用于控制所述第二开关模块的导通或关断；

所述第二开关模块依次通过所述第一开关模块、总输出端依次与被测产品、外接电源连接，再依次由外接电源、被测产品、总输出端、电流采集模块、电流/电压采集模块接第二开关模块，形成回路，用于在所述第二开关模块导通时，使所述外接电源通过所述被测产品给所述模拟电池模块充电，以实现模拟充电功能；

所述电压采集模块与所述总输出端连接，用于获取总输出端的电压，并将所述总输出端的电压转换为所述模拟电池模块的输出电压，所述模拟电池模块的输出电压与所述总输出端的电压成固定比例，且所述模拟电池模块的输出电压小于所述总输出端的电压；

所述电压采集模块与所述电流/电压采集模块连接，用于向所述电流/电压采集模块输出所述模拟电池模块的输出电压；

所述电流采集模块分别与所述总输出端、电流/电压采集模块连接，用于获取所述模拟电池模块的输出电流，并向所述电流/电压采集模块输出所述模拟电池模块的输出电流。

优选地，所述电路还包括数模转换模块；

所述控制模块还用于根据所述用户指令向所述数模转换模块输出设定电压对应的数字电压信息；

所述数模转换模块与所述控制模块连接，用于获取所述数字电压信息，并将所述数字电压信息转换为设定电压对应的模拟电压信息，将所述模拟电压信息作为所述第二控制信号。

优选地，所述电流采集模块还包括大电流切换模块、小电流切换模块，

所述大电流切换模块、小电流切换模块分别与所述控制模块连接，所述小电流切换模块用于根据模拟电池模块的输出电流向控制模块输出电流切换信号，使控制模块根据电流切换信号向所述大电流切换模块输出电流切换控制信号，以实现当为大电流时，由大电流切换模块向电流/电压采集模块输出模拟电池模块的输出电流，当为小电流时，由小电流切换模块向电流/电压采集模块输出模拟电池模块的输出电流。

优选地，所述模拟电池模块还包括电路保护模块，所述控制模块还用于将第二预设值通过所述数模转换模块转换为第三控制信号，

所述电路保护模块与所述第一开关模块连接，用于接收所述第三控制信号和从所述大电流切换模块输出的模拟电池模块的输出电流，并根据所述第三控制信号和从所述大电流切换模块输出的模拟电池模块的输出电流向所述第一开关模块输出第一切断信号，所述第一切断信号用于控制所述第一开关模块导通或关断，以保护电路；

优选地，所述电路还包括通信模块，所述通信模块与所述控制模块连接，用于双向通信。

优选地，所述电压采集模块还用于向所述控制模块输出第二切断信号；

所述控制模块还用于接收所述第二切断信号，并根据所述第二切断信号输出或停止输出向所述DC/DC转换模块发出第一控制信号。

优选地，所述模拟电池模块还包括指示模块，

所述控制模块与所述指示模块连接，还用于向所述指示模块发出第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述指示模块的导通或关断；

所述指示模块分别与第一开关模块、总输出端连接，用于接收所述第四控制信号，并根据所述第四控制信号导通或关断，使所述第一开关模块与所述总输出端形成闭路或断路；

所述指示模块包括发光二极管，用于当指示模块导通，使第一开关模块与所述总输出端形成闭路时，发光二极管发光，以指示模拟电池模块是否工作。

优选地，所述电路还包括与所述控制模块连接的温度采集模块，所述温度采集模块用于采集、处理所述第一开关模块或第二开关模块的实时温度，并将所述实时温度对应的温度信号传输给控制模块，使控制模块根据所述温度信号控制电路减小工作使降低电路工作温度。

优选地，所述电路还包括与所述控制模块连接的散热模块，所述散热模块用于根据所述控制模块的控制信号开启或关闭散热功能。

优选地，所述电路还包括用户指令接收模块，所述用户指令接收模块与所述控制模块连接，用于接收用户指令，并将所述用户指令转换为用户指令信号后输出给所述控制模块。

第二方面，本申请提供了一种电池模拟器，包括前面所述任意一项所述的电池模拟器电路。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请提供的电池模拟器具备模拟充电功能、模拟放电功能的功能，且模拟充电功能和模拟放电功能能够快速自动切换；另外，当检测到小电流时，电池模拟器自动切换到MA档，当检测到大电流时，电池模拟器自动切换到A档，因此可以实现检测被测产品待机电流，且高精度、高分辨率；本申请的电池模拟器还能与PC等终端设备连接，接收来自终端设备的用户指令，同时通过终端设备显示电池模拟器采集的各项参数，可实现远端操作，线性可编程，低杂讯，低漂移，更方便，满足更多种类的被测产品的研发测试工作；本申请的电池模拟器还包括电路保护模块、温度采集模块、散热模块，当发生异常时，控制模块能自动断开电路并保护电路。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种电池模拟器电路结构框图；

图2为本申请提供的另一种电池模拟器电路结构框图；

图3为本申请提供的另一种电池模拟器电路结构框图；

图4为本申请提供的一种模拟电池模块的电路原理图；

图5为本申请提供的一种控制模块的电路原理图；

图6为本申请提供的一种数模转换模块的电路原理图。

其中，电源模块100、控制模块200、DC/DC转换模块300、模拟电池模块400、电流/电压采集模块500、显示模块600、外接电源700、被测产品800、数模转换模块900、第一开关模块401、第二开关模块402、第一开关控制模块403、第二开关控制模块404、基准电压获取模块405、电压采集模块406、电流采集模块407、总输出端408、电路保护模块409、指示模块410。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请提供的一种电池模拟器电路结构框图；电池模拟器电路包括：电源模块100、控制模块200、DC/DC转换模块300、模拟电池模块400、电流/电压采集模块500、显示模块600；

控制模块200与DC/DC转换模块300连接，用于接收用户指令信号并根据用户指令信号向DC/DC转换模块300发出第一控制信号；

DC/DC转换模块300分别与电源模块100、模拟电池模块400连接，用于获取第一控制信号，并根据第一控制信号将电源模块100提供的供电电压转换为第一电压，并向模拟电池模块400输出第一电压；

模拟电池模块400，与被测产品800连接，用于为被测产品800供电，以实现模拟放电功能，

模拟电池模块400还通过被测产品800与外接电源700连接，还用于通过被测产品800接收外接电源700的充电，以实现模拟充电功能；

控制模块200与模拟电池模块400连接，还用于控制模拟电池模块400对模拟放电功能和模拟充电功能进行自动切换；

电流/电压采集模块500与模拟电池模块400连接，用于分别采集并处理模拟放电功能和模拟充电功能时模拟电池模块400的输出电压和输出电流；

控制模块200分别与电流/电压采集模块500和显示模块600连接，还用于接收并处理电流/电压采集模块500处理的模拟电池模块400的输出电压和输出电流并通过显示模块600显示。

图2为本申请提供的另一种电池模拟器电路结构框图；参考图2，模拟电池模块400包括：第一开关模块401、第二开关模块402、第一开关控制模块403、第二开关控制模块404、基准电压获取模块405、电压采集模块406、电流采集模块407、总输出端408；

第一开关控制模块403分别与第一开关模块401、基准电压获取模块405连接，用于分别从基准电压获取模块405和第一开关模块401获取基准电压信息和第一输出电压信息，并根据第一输出电压信息和基准电压信息向第一开关模块401输出第一开关控制信号，其中，第一开关控制信号用于控制第一开关模块401的导通或关断；

第一开关模块401与DC/DC转换模块300连接，还通过总输出端408与被测产品800连接(图2中未画出)，再依次由总输出端408、电流采集模块407、电流/电压采集模块500后接地，以形成回路，用于获取第一电压，并在第一开关模块401导通时将第一电压转换为放电电压，使放电电压通过总输出端408给被测产品800供电，以实现模拟放电功能；

电压采集模块406与第二开关控制模块404连接，用于向第二开关控制模块404输出比较信号；

第二开关控制模块404分别与控制模块200、电压采集模块406、第二开关模块402连接，用于接收控制模块200的第二控制信号和比较信号，并根据第二控制信号和比较信号向第二开关模块402输出第二开关控制信号，其中，第二开关控制信号用于控制第二开关模块402的导通或关断；

第二开关模块402依次通过第一开关模块401、总输出端408依次与被测产品800和外接电源700连接(图2中未画出)，再依次由外接电源700、被测产品800、总输出端408、电流采集模块407、电流/电压采集模块500接第二开关模块402，形成回路，用于在第二开关模块402导通时，使外接电源700通过被测产品800给模拟电池模块400充电，以实现模拟充电功能；

电压采集模块406与总输出端408连接，用于获取总输出端408的电压，并将总输出端408的电压转换为模拟电池模块400的输出电压，模拟电池模块400的输出电压与总输出端408的电压成固定比例，且模拟电池模块400的输出电压小于总输出端408的电压；

电压采集模块406与电流/电压采集模块500连接，用于向电流/电压采集模块500输出模拟电池模块400的输出电压；

电流采集模块407分别与总输出端408、电流/电压采集模块500连接，用于获取模拟电池模块400的输出电流，并向电流/电压采集模块500输出模拟电池模块400的输出电流。

图3为本申请提供的另一种电池模拟器电路结构框图；参考图3，电池模拟器电路还包括数模转换模块900；

控制模200块还用于根据用户指令向数模转换模块900输出设定电压对应的数字电压信息；

数模转换模块900与控制模块200连接，用于获取数字电压信息，并将数字电压信息转换为设定电压对应的模拟电压信息，将模拟电压信息作为第二控制信号。

模拟电池模块400还包括电路保护模块409，控制模块200还用于将第二预设值通过数模转换模块900转换为第三控制信号。

电流采集模块包括大电流切换模块和小电流切换模块；当模拟电池模块400的输出电流为大电流时，由大电流切换模块向电流/电压检测模块500输出输出电流，当为小电流时，由小电流切换模块向电流/电压检测模块500输出输出电流。

电路保护模块409与第一开关模块401连接，用于接收第三控制信号和从大电流切换模块输出的模拟电池模块400的输出电流，并根据第三控制信号和从大电流切换模块输出的模拟电池模块400的输出电流向第一开关模块401输出第一切断信号，第一切断信号用于控制第一开关模块401导通或关断，以保护电路。

模拟电池模块400还包括指示模块410；

控制模块200与指示模块410连接，还用于向指示模块410发出第四控制信号，第四控制信号用于控制指示模块410的导通或关断；

指示模块410分别与第一开关模块401、总输出端连接408，用于接收第四控制信号，并根据第四控制信号导通或关断，使第一开关模块401与总输出端408形成闭路或断路；

指示模块410包括发光二极管，用于当指示模块导通，第一开关模块401与总输出端408形成闭路时，发光二极管发光，以指示模拟电池模块400是否工作。

图4为本申请提供的一种模拟电池模块的电路原理图，图5为本申请提供的一种控制模块的电路原理图，图6为本申请提供的一种数模转换模块的电路原理图；参考图4-图6，图5的芯片U8为控制模块200，芯片U8从第43、44管脚分别输出控制信号Pwm1a、Pwm1b作为第一控制信号给到DC/DC转换模块300(图中未画出)，DC/D从转换模块300根据第一控制信号Pwm1a、Pwm1b输出第一电压VBus给到图4的模拟电池模块400。DC/DC转换模块300还向芯片U8输出反馈电压ADBus，使芯片U8根据电压ADBus检测第一电压VBus是否等于第一预设值。如果不等于，则芯片U8调整第一控制信号Pwm1a、Pwm1b，直到ADBus等于第一预设值为止。

参考图4，模拟电池模块400包括第一开关模块401、第二开关模块402、第一开关控制模块403、第二开关控制模块404、基准电压获取模块405、电压采集模块406、电流采集模块407、总输出端408、电路保护模块409、指示模块410，当第一开关模块401中的开关管Q10导通时，第一电压VBus依次通过开关管Q10、指示模块410中的开关管Q11、Q12、总输出端408的1-2接线端子、被测产品(图中未画出)、总输出端408的3-4接线端子、电流采集模块407、电流/电压采集模块500(电路原理图未画出)最后回到P1-Com端接地，形成一个回路；此时，模拟电池模块实现模拟放电功能。

模拟放电功能是指模拟电池模块为被测产品供电充当被测产品的电池，以模拟被测产品电池的放电功能。

电流采集模块407一端接总输出端的3-4接线端子，另一端通过电流/电压采集模块500与P1-Com端连接，P1-Com端接地。电流采集模块407包括大电流切换模块、小电流切换模块，参考图4，大电流切换模块包括电阻R26、R31，开关管Q14、Q15、Q16、Q20；小电流切换模块包括电阻R40、R41、R44、R45、R46、R47、电容C47、运算放大器IC2B；电流从P3-mA端流入控制小电流切换模块输出电流切换信号CtPt+、CtPt-给到芯片U8的第8、第9管脚。

当输出电流为小电流时，芯片U8根据电流切换信号CtPt+、CtPt-输出的电流切换控制信号A/mA为高电平，此时开关管Q20导通使开关管Q15、Q16关断，输出电流从P3-mA端流入，并通过电流/电压采集模块回到P1-Com端，形成回路。

当输出电流为大电流时，芯片U8根据电流切换信号CtPt+、CtPt-输出的电流切换控制信号A/mA为低电平，此时开关管Q20关断使开关管Q15、Q16导通，输出电流从P2-A端流入，并通过电流/电压采集模块回到P1-Com端，形成回路。

通过大电流切换模块、小电流切换模块实现了电池模拟器自动切换到A档或mA的功能。

同时电流/电压采集模块采集并处理流入的输出电流。

电压采集模块406一端接总输出端1-2接线端子用于采集电池模拟器给被测产品供电的供电电压，这个供电电压为根据用户指令得到的设定电压Vset，采集的设定电压Vset通过电压采集模块处理后输出输出电压Vout即为模拟电池模块的输出电压，Vout与设定电压Vset为固定比例；输出电压Vout给到电流/电压采集模块，经电流/电压采集模块处理。

模拟电池模块400输出电流和输出电压经电流/电压采集模块500处理后输出数字信号M-Dip、M-Dout、M-Clk、M-CS分别经芯片U8的第39、40、41、42管脚传输给芯片U8处理并通过显示模块600显示(图中未画出)。

当外接电源(图中未画出)给模拟电池模块充电时，开关管Q10关断，开关管Q18导通，外接电源的正极依次通过被测产品、总输出端的1-2接线端子、开关管Q11、Q12、开关管Q10的一端、电阻R23、开关管Q18、P1-Com端、电流/电压采集模块500、电流采集模块407的P2-A端或P3-mA端、总输出端的3-4接线端子、被测产品最后回到外接电源的负极，形成回路；此时，模拟电池模块实现模拟充电功能。

模拟充电功能是指模拟电池模块充当被测产品的电池接收外接电源的充电，以模拟被测产品电池的充电功能。

电压采集模块406还向芯片U8的第11管脚输出第二切断信号ADOut，当ADOut为0时，可能是电路短路造成的，芯片U8会控制第43、44管脚停止输出控制信号Pwm1a、Pwm1b，从而使DC/DC电路停止向模拟电池模块提供第一电压VBus，使停止模拟放电功能；同时芯片U8使第3管脚输出的第四控制信号OutOn为高电平，从而使开关管Q7导通，进而使开关管Q11、Q12关断，使停止模拟充电功能，从而起到保护电路的功能。

第一开关控制模块403由运算放大器IC1B、电阻R17、R19、R23、R24、电容C27、C29、二极管D5组成，运算放大器IC1B的一端通过电阻R19接开关管Q10的源极，另一端通过电阻R24接开关管Q18的漏极、还接基准电压获取模块的输出。

第一开关模块401由电阻R7、R9、R11、R13、R10、R12、R67、三极管Q6、Q9、Q13、开关管Q10组成，并由12v电压供电，开关管Q10的漏极接DC/DC转换模块输出的第一电压VBus，并通过电容C19接地，开关管Q10的源极还通过并联的电容C23、C24、C22、C25接地，开关管Q10的源极还依次通过开光管Q11、Q12与总输出端408连接。

基准电压获取模块由电阻R69、R70、R71、R14、电容C69、稳压二极管U5组成，R14的一端接运算放大器IC1B的一端，另一端接电容C69。

指示模块由开关管Q7、Q11、Q12、三极管Q5，电阻R6、二极管D3组成，开光管Q7的栅极与芯片U8第三管脚连接，电阻R6的一端接12v电压和三极管Q5的集电极。

第二开关控制模块404由运算放大器IC1A、电阻R43、R42、R39、电容C45、C46、C43、C68、C41组成，运算放大器IC1A的一端通过电阻R39接电压采集模块406，另一端通过电阻R42接设置电压Vset。

第二开关模块402由电阻R28、R32、R34、R38、R33、R36、R68，三极管Q17、Q19、Q21、开关管Q18组成，开关管Q18的漏极通过电阻R23接开关管Q10的源极，开关管Q18的源极通过P1-Com端接地。

电路保护模块409由运算放大器IC2A、电阻R30、R37、R22、电容C65、C31、C37、C36、C67、二极管D4组成，电容C65的一端接12v电压，另一端接地，运算放大器IC2A的一端通过电阻R22接数模转换模块的输出的第三控制信号Iset，另一端通过电阻R37接电流采集模块的大电流切换模块的输出端P2-A。

电流采集模块407包括大电流切换模块和小电流切换模块，大电流切换模块由三极管Q14、开关管Q15、Q16、Q20、电阻R26、R31组成，大电流切换模块由电阻R40、R44、R46、R47、R45、R41、电容C47、运算放大器IC2B组成，三极管Q14的集电极接12v电压，开关管Q20的漏极接三极管Q14的基极，开关管Q20的源极接地，开关管Q20的栅极接芯片U8的第二管脚以获取电流切换控制信号A/mA，开关管Q16的漏极分别接总输出端408的一端、电流/电压采集模块的一端、运算放大器IC2B的一端，开关管Q15的漏极接电流/电压采集模块的另一端，电容C47的两端分别接芯片U8的第8管脚、第9管脚，用以向芯片U8输出电流切换信号CtPt+、CtPt-，从而使芯片U8根据电流切换信号CtPt+、CtPt-向大电流切换模块的开关管Q20输出电流切换控制信号A/mA。

电压采集模块由接线端子CON1、电阻R15、R73、R16、R18、R20、R56、R57、R58、R25、R29、R35、R27、光耦接收端PC1B、运算放大器IC4A、电容C26、C66、C39组成，接线端子CON1接总输出端408的接线端子运算放大器IC4A的输出端输出的电压Vout作为模拟电池模块的输出电压，电阻R57与R58之间的节点电压ADout作为第二切断信号，并发送给芯片U8的第11管脚。

其中，与光耦接收端PC1B对应的光耦发射端PC1A一端接地，另一端通过电阻R72接芯片U8的第28管脚，以获取控制信号Out，当控制信号Out为高电平时，光耦发射端PC1A导通发光，从而使光耦接收端PC1B导通；当控制信号Out为低电平时，光耦发射端PC1A关断不发光，从而使光耦接收端PC1B关断。

芯片U8接电容C63、C64、C58、C59、C48、C49、C50、C38、C33，晶体振荡器X1，芯片U8还通过接线端子J1接收用户指令，用户指令可以为用户通过按键或旋转编码等传递的指令，接收的用户指令信号SIB、CLK、DIO、A、B、S通过芯片U8的第59、58、57、50、55、54管脚传输给芯片U8处理并输出第一控制信号Pwm1b、Pwm1a。

电流/电压采集模块500接收并处理模拟电池模块400输出的输出电压和输出电流，并转换成数字信号M-CS、M-Clk、M-Dout、M-Din通过芯片U8的第42、41、40、39管脚传输给芯片U8处理，并通过显示模块600显示。

本申请的电池模拟器电路还包括通信模块，芯片U8的第24、25、61管脚与通信模块连接通信。

数模转换模块900由芯片IC3、电容C40、C42、电阻R74、R75组成，芯片IC3的第6、7、8管脚分别与芯片U8的第51、52、53管脚连接。

芯片U8的第53、52、51管脚与图6的数模转换模块900连接，用于将根据用户指令获得的对应的设置电压和芯片U8发送的第二预设值对应的数字信号DAC_MISO、DAC_SCK、DAC_NSS传输给数模转换模块900，数模转换模块900将数字信号DAC_MISO、DAC_SCK、DAC_NSS转换为模拟信号得到设置电压的模拟信号Vset和第二预设值对应的模拟信号作为第三控制信号Iset。

优选地，电路还包括与控制模块200连接的温度采集模块，温度采集模块用于采集、处理第一开关模块或第二开关模块的实时温度，并将实时温度对应的温度信号传输给控制模块200，使控制模块200根据温度信号控制电路减小工作使降低电路工作温度。

优选地，电路还包括与控制模块200连接的散热模块，散热模块用于根据控制模块200的控制信号开启或关闭散热功能。

本实施例中，各部件的具体连接方式如图4-6所示，在此不再赘述。图4-6所示出的连接方式仅是本申请的一个实施例，本申请中各部件的具体连接方式等可以有多种，在此不再赘述。

本申请提供的电池模拟器能够实现模拟被测产品电池的充电功能、模拟被测产品电池的放电功能，且模拟充电功能和模拟放电功能能够快速自动切换；另外，当检测到小电流时，电池模拟器自动切换到MA档，当检测到大电流时，电池模拟器自动切换到A档，因此可以实现检测被测产品待机电流，且高精度、高分辨率；本申请的电池模拟器还能与PC等终端设备连接，接收来自终端设备的用户指令，同时通过终端设备显示电池模拟器采集的各项参数，可实现远端操作，线性可编程，低杂讯，低漂移，更方便，满足更多种类的被测产品的研发测试工作；本申请的电池模拟器还包括电路保护模块、温度采集模块、散热模块，当发生异常时，控制模块能自动断开电路并保护电路。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电池模拟器电路，其特征在于，所述电路包括：电源模块、及由所述电源模块供电的控制模块、DC/DC转换模块、模拟电池模块、电流/电压采集模块、显示模块；

所述控制模块与所述DC/DC转换模块连接，用于接收用户指令信号并根据所述用户指令信号向所述DC/DC转换模块发出第一控制信号；

所述DC/DC转换模块与模拟电池模块连接，用于获取所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号将所述电源模块提供的供电电压转换为第一电压，并向所述模拟电池模块输出第一电压；

所述模拟电池模块与被测产品连接，用于为被测产品供电，以实现模拟放电功能；

所述模拟电池模块还通过所述被测产品与外接电源连接，还用于通过所述被测产品接收外接电源的充电，以实现模拟充电功能；

所述控制模块与所述模拟电池模块连接，还用于控制所述模拟电池模块对模拟放电功能和模拟充电功能进行自动切换；

所述电流/电压采集模块与所述模拟电池模块连接，用于分别采集并处理模拟放电功能和模拟充电功能时模拟电池模块的输出电压和输出电流；

所述控制模块分别与所述电流/电压采集模块和显示模块连接，还用于接收并处理所述电流/电压采集模块处理的模拟电池模块的输出电压和输出电流并通过所述显示模块显示。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述DC/DC转换电路还用于向所述控制模块输出反馈电压；

所述控制模块还用于接收所述反馈电压，并比较所述反馈电压与第一预设值，当所述反馈电压不等于所述第一预设值时，调整向所述DC/DC转换模块发出的所述第一控制信号，直到所述反馈电压等于所述第一预设值，其中，所述反馈电压与所述第一电压成固定比例且所述反馈电压小于所述第一电压。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述模拟电池模块包括第一开关模块、第二开关模块、第一开关控制模块、第二开关控制模块、基准电压获取模块、电压采集模块、电流采集模块、总输出端；

所述第一开关控制模块分别与所述第一开关模块、基准电压获取模块连接，用于分别从所述基准电压获取模块和所述第一开关模块获取基准电压信息和第一输出电压信息，并根据所述第一输出电压信息和基准电压信息向所述第一开关模块输出第一开关控制信号，其中，所述第一开关控制信号用于控制所述第一开关模块的导通或关断；

所述第一开关模块与所述DC/DC转换模块连接，还通过所述总输出端与被测产品连接，再依次由总输出端、电流采集模块、电流/电压采集模块后接地，以形成回路，用于获取所述第一电压，并在所述第一开关模块导通时将所述第一电压转换为放电电压，使所述放电电压通过所述总输出端给所述被测产品供电，以实现模拟放电功能；

所述电压采集模块与所述第二开关控制模块连接，用于向所述第二开关控制模块输出比较信号；

所述第二开关控制模块分别与所述控制模块、电压采集模块、第二开关模块连接，用于接收所述控制模块的第二控制信号和所述比较信号，并根据所述第二控制信号和所述比较信号向所述第二开关模块输出第二开关控制信号，其中，所述第二开关控制信号用于控制所述第二开关模块的导通或关断；

所述第二开关模块依次通过所述第一开关模块、总输出端依次与被测产品、外接电源连接，再依次由外接电源、被测产品、总输出端、电流采集模块、电流/电压采集模块接第二开关模块，以形成回路，用于在所述第二开关模块导通时，使所述外接电源通过所述被测产品给所述模拟电池模块充电，以实现模拟充电功能；

所述电压采集模块与所述总输出端连接，用于获取总输出端的电压，并将所述总输出端的电压转换为所述模拟电池模块的输出电压，所述模拟电池模块的输出电压与所述总输出端的电压成固定比例，且所述模拟电池模块的输出电压小于所述总输出端的电压；

所述电压采集模块与所述电流/电压采集模块连接，用于向所述电流/电压采集模块输出所述模拟电池模块的输出电压；

所述电流采集模块分别与所述总输出端、电流/电压采集模块连接，用于获取所述模拟电池模块的输出电流，并向所述电流/电压采集模块输出所述模拟电池模块的输出电流。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电路还包括数模转换模块；

所述控制模块还用于根据所述用户指令向所述数模转换模块输出设定电压对应的数字电压信息；

所述数模转换模块与所述控制模块连接，用于获取所述数字电压信息，并将所述数字电压信息转换为设定电压对应的模拟电压信息，将所述模拟电压信息作为所述第二控制信号。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电流采集模块还包括大电流切换模块、小电流切换模块；

所述大电流切换模块、小电流切换模块分别与所述控制模块连接，所述小电流切换模块用于根据模拟电池模块的输出电流向控制模块输出电流切换信号，使控制模块根据电流切换信号向所述大电流切换模块输出电流切换控制信号，以实现当为大电流时，由大电流切换模块向电流/电压采集模块输出模拟电池模块的输出电流，当为小电流时，由小电流切换模块向电流/电压采集模块输出模拟电池模块的输出电流。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述模拟电池模块还包括电路保护模块，所述控制模块还用于将第二预设值通过所述数模转换模块转换为第三控制信号；

所述电路保护模块与所述第一开关模块连接，用于接收所述第三控制信号和从所述大电流切换模块输出的大电流信号，并根据所述第三控制信号和所述大电流信号向所述第一开关模块输出第一切断信号，所述第一切断信号用于控制所述第一开关模块导通或关断，以保护电路。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电压采集模块还用于向所述控制模块输出第二切断信号；

所述控制模块还用于接收所述第二切断信号，并根据所述第二切断信号输出或停止输出向所述DC/DC转换模块发出第一控制信号。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述模拟电池模块还包括指示模块；

所述控制模块与所述指示模块连接，还用于向所述指示模块发出第四控制信号，所述第四控制信号用于控制所述指示模块的导通或关断；

所述指示模块分别与第一开关模块、总输出端连接，用于接收所述第四控制信号，并根据所述第四控制信号导通或关断，使所述第一开关模块与所述总输出端形成闭路或断路；

所述指示模块包括发光二极管，用于当指示模块导通，第一开关模块与所述总输出端形成闭路时，发光二极管发光，以指示模拟电池模块是否工作。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电路还包括与所述控制模块连接的温度采集模块，所述温度采集模块用于采集、处理所述第一开关模块或第二开关模块的实时温度，并将所述实时温度对应的温度信号传输给控制模块，使控制模块根据所述温度信号控制电路减小工作使降低电路工作温度。

10.一种电池模拟器，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的电池模拟器电路。

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