CN214122303U

CN214122303U - 电池模拟器

Info

Publication number: CN214122303U
Application number: CN202022585268.XU
Authority: CN
Inventors: 徐辉
Original assignee: Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Xiaopeng Motors Technology Co Ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2030-11-09

Abstract

本申请实施方式的一种电池模拟器包括处理器、数模转换器和电阻电路。数模转换器连接处理器，数模转换器包括电压输出引脚，电压输出引脚用于与外部设备连接。电阻电路的第一端连接处理器的第一电流检测引脚并接地，电阻电路的第二端连接处理器的第二电流检测引脚并用于与外部设备连接。本申请实施方式的电池模拟器中，可以通过处理器检测得到电阻电路的电流，根据该电路计算得到电阻电路两端的电压，再通过检测得到外部设备的电压，再将电阻电路两端的电压和外部设备的电压相加得到电压输出引脚的电压。最终将电压输出引脚的电压输入处理器，与处理器中的数据形成一一对应的对照表，如此，处理器控制数模转换器输出准确的电压。

Description

电池模拟器

技术领域

本申请涉及于汽车技术领域，更具体而言，涉及一种电池模拟器。

背景技术

在用电设备、元件的生产或应用等过程中，可能需要对这些设备、元件通电测试。例如，在显示屏的生产过程，可能需要对显示屏通电以测试显示屏的显示性能。在相关技术中，可以通过电池模拟器输出电压以供这些用电设备使用。在电池模拟器可以通过一些电器元件连接构成，然而，由于电器元件自身的误差等原因，电池模拟器输出的实际电压可能理论电压存在偏差，导致电池模拟器的输出电压精度较低。

实用新型内容

本申请实施方式提供了一种电池模拟器。

本申请实施方式的一种电池模拟器包括处理器、数模转换器和电阻电路。所述数模转换器连接所述处理器，所述数模转换器包括电压输出引脚，所述电压输出引脚用于与外部设备连接。所述电阻电路的第一端连接所述处理器的第一电流检测引脚并接地，所述电阻电路的第二端连接所述处理器的第二电流检测引脚并用于与所述外部设备连接。

本申请实施方式的电池模拟器中，可以通过处理器检测得到电阻电路的电流，根据该电路计算得到电阻电路两端的电压，再通过检测得到外部设备的电压，再将电阻电路两端的电压和外部设备的电压相加得到电压输出引脚的电压。最终将电压输出引脚的电压输入处理器，与处理器中的数据形成一一对应的对照表，如此，处理器控制数模转换器输出准确的电压。

在某些实施方式中，所述电池模拟器包括电压检测器，所述电压检测器的第一端连接所述电压输出引脚，所述电压检测器的第二端连接所述电阻电路的第二端。

在某些实施方式中，所述电阻电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述处理器的第一电流检测引脚并接地，所述第一电阻的第二端连接所述处理器的第二电流检测引脚并用于与所述外部设备连接。

在某些实施方式中，所述电池模拟器包括连接所述数模转换器的电压调节引脚和所述电压输出引脚的电压调节电路，所述电压调节电路被构成调节所述电压调节引脚的输出电压。

在某些实施方式中，所述电压调节电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的第一端连接接地，所述第二电阻的第二端连接所述电压调节引脚，所述第三电阻的第一端连接所述电压调节引脚，所述第三电阻的第二端连接所述电压输出引脚。

在某些实施方式中，所述处理器与所述数模转换器通过串行外设接口通讯。

在某些实施方式中，所述处理器的型号包括MM9z1-638D1。

在某些实施方式中，所述数模转换器的型号包括DAC8560。

在某些实施方式中，所述电压输出引脚的输出电压小于12V。

在某些实施方式中，所述外部设备包括电池管理模块。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的电池模拟器的结构示意图；

图2是本申请实施方式的电池模拟器的又一结构示意图。

主要元件符号说明：

电池模拟器100；

处理器200、第一电流检测引脚210、第二电流检测引脚220、数模转换器300、电压输出引脚310、电压调节引脚320、电阻电路400、第一电阻R1、电压检测器500、电压调节电路600、第二电阻R2、第三电阻R3、串行外设接口700、电池管理模块800。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本申请实施方式提供了一种电池模拟器100包括处理器200、数模转换器300和电阻电路400。数模转换器300连接处理器200，数模转换器300包括电压输出引脚310，电压输出引脚310用于与外部设备连接。电阻电路400的第一端连接处理器200的第一电流检测引脚210并接地，电阻电路400的第二端连接处理器200的第二电流检测引脚220并用于与外部设备连接。

本申请实施方式的电池模拟器100中，可以通过处理器200检测得到电阻电路400的电流，根据该电路计算得到电阻电路400两端的电压，再通过检测得到外部设备的电压，再将电阻电路400两端的电压和外部设备的电压相加得到电压输出引脚310的电压。最终将电压输出引脚310的电压输入处理器200，与处理器200中的数据形成一一对应的对照表，如此，处理器200控制数模转换器300输出准确的电压。

本申请实施方式的电池模拟器100可以用于模拟汽车单体电池，因此可以应用在生产试验阶段。电池模拟器100通过将检测外部设备的电压和电阻电路400两端的电压，将两电压值求和计算获得电压输出引脚310的电压，在处理器200中形成控制数据和电压输出引脚310输出电压的一一对应的对照表，如此，处理器200通过改变发送的控制数据即可调节电压输出引脚310的输出电压，使得电池模拟器100有更高的电压输出精度，电压输出引脚310的电压输出精度可以达到±1mV。

具体地，处理器200作为控制校准的核心元件可以控制其他元件的状态，处理器200可以通过内部校准的电阻分压器或外部分压器进行电压测量。处理器200连接数模转换器300，处理器200将控制数据传递给数模转换器300，数模转换器300可以将控制数据转换为稳定的电压向外输出。或者说数模转换器300可以将离散的数字信号转换为连续的模拟信号，这个模拟信号即为连续输出的直流电压。另外，处理器200还包括其他连接口连接电阻电路400，处理器200可以包括第一电流检测引脚210，第一电流检测引脚210连接电阻电路400的第一端，第一端接地；处理器200还可以包括第二电流检测引脚220，第二电流检测引脚220连接电阻电路400第二端，第二端连接外部设备。并且电阻电路400第一端和第二端连接，使得电阻电路400在处理器200内部构成完整回路，可以调节并检测外部设备的电压。

请参阅图2，在某些实施方式中，电池模拟器100包括电压检测器500，电压检测器500的第一端连接电压输出引脚310，电压检测器500的第二端连接电阻电路400的第二端。

如此，可以通过电压检测器500检测外部设备的电压。

具体地，电压检测器500可以是电压表或者是万用表，用于检测外部设备的电压。可以理解的是，电压检测器500在连入电路时可以并联一个负载电阻，负载电阻用于与电压检测器500配合使用。在一个例子中，电压检测器500可以是电压表，负载电阻与电压表并联连接，并连入电路中。数模转换器300的电压输出引脚310连接负载电阻与电压表的一端，电阻电路400的第二端连接负载电阻与电压表的另一端。如此，电池模拟器100与外部设备构成回路，使得电压检测器500可以测量电池模拟器100所连接的外部设备的电压值U₁。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，电阻电路400包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端连接处理器200的第一电流检测引脚210并接地，第一电阻R1的第二端连接处理器200的第二电流检测引脚220并用于与外部设备连接。

如此，可以通过第一电阻R1接入电阻电路400提高电路带载能力，形成电流检测电路。

具体地，第一电阻R1的第一端连接处理器200的第一电流检测引脚210并接地，使得第一电阻R1第一端成为0电位点，第一电阻R1的第二端成为正电位点。而处理器200的第二电流检测引脚220连接第一电阻R1的第二端，第二端再与外部设备连接，使得电路中的电流由数模转换器300的电压输出引脚310通过外部设备和第一电阻R1流向大地。处理器200内部可以包括检测组件，检测流过第一电阻R1的电流，从而得到整个外部电路的电流值。由于第一电阻R1为一个定值，第一电阻R1两端电压U₂可以由公式(1)计算：

U₂＝L₁*R₁；……(1)

其中，R₁为第一电阻R1阻值，L₁为流过第一电阻R1的电流值，U₂为第一电阻R1两端的电压值。而电压检测器500可以测量电池模拟器100所连接的外部设备的电压值U₁，由此数模转换器300的电压输出引脚310端的电压U₀可以通过公式(2)计算：

U₀＝U₁+U₂；……(2)

其中，可以改变处理器200的控制数据，从而得到不同的电压输出引脚310端的电压值U₀，并将所有的电压输出引脚310端的电压值U₀输入处理器200之中，从而在处理器200中得到控制数据和电压输出引脚310输出电压U₀的一一对应的对照表。在以后的使用过程中，只需知道处理器200的控制数据就可以得到电压输出引脚310输出电压值U₀。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，电池模拟器100包括电压调节电路600，电压调节电路600连接数模转换器300的电压调节引脚320和电压输出引脚310，电压调节电路600被构成调节电压调节引脚320的输出电压。

如此，电压调节电路600可以调节数模转换器300电压输出引脚310的电压，提高电压输出引脚310输出精度。

具体地，数模转换器300可以包括多个连接接口，其中数模转换器300的输出端可以是电压输出引脚310和电压调节引脚320。电压调节电路600分别连接数模转换器300的电压调节引脚320和电压输出引脚310，达到反馈调节数模转换器300输出电流的功能，从而保证电压输出引脚310电压输出稳定。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，电压调节电路600包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的第一端连接接地，第二电阻R2的第二端连接电压调节引脚320，第三电阻R3的第一端连接电压调节引脚320，第三电阻R3的第二端连接电压输出引脚310。如此，可以通过第二电阻R2和第三电阻R3实现电压调节电路600的功能。

具体地，电压调节电路600通过第二电阻R2实现电压调节引脚320正电位，第三电阻R3的第一端连接第二电阻R2和电压调节引脚320连接，而第三电阻R3的第二端连接电压输出引脚310具有较高的正电位。电流可以由电压输出引脚310通过第三电阻R3和第二电阻R2流向大地，使得第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压调节引脚320的电位变化可以传递到数模转换器300之中。因此，数模转换器300可以根据电压调节引脚320电位的高低调节电压输出引脚310的电位。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，处理器200与数模转换器300通过串行外设接口700(Serial Peripheral Interface，SPI)通讯。

如此，处理器200可以通过串行外设接口700实现对数模转换器300的控制。

具体地，串行外设接口700可以用于处理器200与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。在本申请中处理器200与数模转换器300通过串行外设接口700通讯连接，使得处理器200可以向数模转换器300输出控制数据，进而可以控制数模转换器300的输出电压。由于处理器200之中的控制数据和数模转换器300的输出电压是一一对应的，所以电池模拟器100输出电压精度高。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，处理器200的型号包括MM9z1-638D1。如此，使得处理器200可以完成电池模拟器100电压输出的控制。

具体地，MM9z1-638D1型处理器200可以模拟汽车单体电池，使得电池模拟器100可以在生产试验阶段模拟电池的工作状态。处理器200可以通过传递不同的控制数据给数模传感器，使得数模传感器的电压输出引脚310可以输出期望的电压值，从而使得外部电路接入稳定准确的电压。并且MM9z1-638D1型处理器200可以兼容串行外设接口700，保证处理器200与数模转换器300连接。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，数模转换器300的型号包括DAC8560。如此，可以保证了数模转换器300的工作精度。

具体地，DAC8560是一款低功耗和电压输出16位数模转换器300。

DAC8560使用一个可运行在高达30MHz时钟速率上的多用途3线制串行接口。该器件可与标准串行外设接口700(Serial Peripheral Interface，SPI)和数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)接口兼容，保证了数模转换器300可以由处理器200连接，并输出稳定的电压。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，电压输出引脚310的输出电压小于12V。如此，避免了电压输出引脚310的输出电压过高损坏元件，保证了电池模拟器100的安全性。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，外部设备包括电池管理模块800(BETTERYMANAGE SYSTEM，BMS)。如此，可以通过电池模拟器100实现对于电池管理模块800的试验。

具体地，电池管理模块800用于管理汽车电池组的状态，电池管理模块800可以准确估测电池组剩余电量，检测电池总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。外部设备为电池管理模块800时，电池模拟器100模拟汽车电池为电池管理模块800提供准确稳定的电压，从而通过试验完善电池管理模块800，进而提高汽车电池包运行的可靠性和高效性。

在本实用新型的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种电池模拟器，其特征在于，包括：

处理器；

连接所述处理器的数模转换器，所述数模转换器包括电压输出引脚，所述电压输出引脚用于与外部设备连接；

电阻电路，所述电阻电路的第一端连接所述处理器的第一电流检测引脚并接地，所述电阻电路的第二端连接所述处理器的第二电流检测引脚并用于与所述外部设备连接。

2.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述电池模拟器包括电压检测器，所述电压检测器的第一端连接所述电压输出引脚，所述电压检测器的第二端连接所述电阻电路的第二端。

3.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述电阻电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接所述处理器的第一电流检测引脚并接地，所述第一电阻的第二端连接所述处理器的第二电流检测引脚并用于与所述外部设备连接。

4.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述电池模拟器包括连接所述数模转换器的电压调节引脚和所述电压输出引脚的电压调节电路，所述电压调节电路被构成调节所述电压调节引脚的输出电压。

5.根据权利要求4所述的电池模拟器，其特征在于，所述电压调节电路包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的第一端连接接地，所述第二电阻的第二端连接所述电压调节引脚，所述第三电阻的第一端连接所述电压调节引脚，所述第三电阻的第二端连接所述电压输出引脚。

6.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述处理器与所述数模转换器通过串行外设接口通讯。

7.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述处理器的型号包括MM9z1-638D1。

8.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述数模转换器的型号包括DAC8560。

9.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述电压输出引脚的输出电压小于12V。

10.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述外部设备包括电池管理模块。