CN220961681U - 一种模拟测试设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种模拟测试设备，可应用于测试系统技术领域。所述模拟测试设备包括多个超级电容、端子排和设备接口；所述超级电容之间基于串联或并联的形式进行电气连接；所述端子排用于将不同组合的超级电容与对应的设备接口相连接；所述设备接口用于连接待测设备，以获取将待测设备应用于电池测试的测试效果。通过上述设备，通过超级电容来模拟电池电芯，在达到相应的电池测试效果的同时，基于超级电容之间的串并联形式，模拟不同参数大小的电池电芯的测试效果，从而在避免造成电池损耗的同时，满足了待测设备对于电池的不同的测试需求，进而能够方便持久地对包括均衡仪在内的待测设备进行测试，保证了测试效果。

Description

一种模拟测试设备

技术领域

本说明书实施例涉及测试系统技术领域，特别涉及一种模拟测试设备。

背景技术

随着电动汽车、太阳能储能设备的发展应用，对于电池组的应用也在逐渐增多。均衡仪等辅助设备对于电池组的应用具有较大的帮助作用，无论是在电池包的实际应用中对电池包进行管理和控制，还是在电池包的测试阶段对电池包进行控制和数据分析，均具有不可替代的作用。相应的，在应用均衡仪这类设备之前，往往也需要基于均衡仪这类设备对电池包的管控效果对相关设备进行测试，以保证所应用的均衡仪等设备的有效性

目前，一般直接利用锂电池作为模拟测试设备进行均衡仪等设备的测试。但是，这种测试方式会造成锂电池的消耗，同时具有寿命短、价格贵、废旧电池污染严重等问题。此外，电池一般参数较为固定，难以满足待测设备多样化的测试需求，往往需要准备较多的不同类型的电池，进一步造成了对电池的浪费。目前针对均衡仪这一类与电池进行交互的设备的测试的方式存在一定缺陷。因此，目前亟需一种能够在降低损耗的情况下，方便持久地完成相应设备测试的方案。

实用新型内容

本说明书实施例的目的是提供一种模拟测试设备，以解决如何低损耗并方便持久地完成设备测试的问题。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种模拟测试设备，包括多个超级电容、端子排和设备接口；所述超级电容之间基于串联或并联的形式进行电气连接；所述端子排用于将不同组合的超级电容与对应的设备接口相连接；所述设备接口用于连接待测设备，以获取将待测设备应用于电池测试的测试效果。

在一些实施方式中，所述超级电容用于通过串联形式实现对于所述待测设备的电压宽度测试需求。

在一些实施方式中，所述超级电容用于通过并联形式实现对于所述待测设备的测试时长测试需求。

在一些实施方式中，所述模拟测试设备还包括转换开关；所述转换开关用于调节超级电容之间的串并联关系。

基于上述实施方式，所述超级电容之间预先设置有串联连接线路和并联连接线路；所述串联连接线路和并联连接线路分别用于实现超级电容之间串联连接或并联连接；所述转换开关用于改变所述超级电容与串联连接线路或并联连接线路之间的连接关系。

在一些实施方式中，所述端子排包括数据采集节点；所述数据采集节点用于采集对应于超级电容的状态参数；所述状态参数包括电压。

基于上述实施方式，不同数据采集节点之间分别对应于单个超级电容或多个超级电容构成的组合的状态参数。

在一些实施方式中，所述设备接口包括航空插头。

在一些实施方式中，所述设备接口为快插设计接口。

在一些实施方式中，所述待测设备包括均衡仪。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，所述模拟测试设备，通过多个超级电容来模拟电池电芯，超级电容之间基于串联或并联的形式进行电气连接，进而具备相应的状态参数。利用端子排能够获得不同组合的超级电容，再利用端子排连接对应的设备接口，进而能够提供与设备接口相连接的待测设备对应的模拟电池参数，从而完成对于待测设备的电池测试。通过上述设备，通过在模拟测试设备内部设置超级电容，进而通过超级电容来模拟电池电芯，在达到相应的电池测试效果的同时，基于超级电容之间的串并联形式，模拟不同参数大小的电池电芯的测试效果，从而在避免造成电池损耗的同时，满足了待测设备对于电池的不同的测试需求，进而能够方便持久地对包括均衡仪在内的待测设备进行测试，保证了测试效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书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，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书实施例一种串联方式的模拟测试设备的结构图；

图2为本说明书实施例一种并联方式的模拟测试设备的结构图；

图3为本说明书实施例一种基于转换开关切换串并联方式的模拟测试设备的结构图。

附图标记说明：1、超级电容；2、端子排；3、设备接口；4、转换开关。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出了一种模拟测试设备。所述模拟测试设备包括多个超级电容、端子排和设备接口。

超级电容1是一种介于传统电容和蓄电池之间的新型储能器件，其既具有电容器快速充放电的特性，又具备电池的储能特性。超级电容1器的电容量达到法拉级别，是传统电容器的数百甚至上百万倍；同时超级电容1器继承了传统电容器高功率密度、充放电时间短、宽温度范围、寿命长等优点，可反复循环使用，与其他储能技术相比效率更高、更环保，符合新能源的发展趋势。

基于超级电容1的这一特性，可以利用超级电容1来代替一般的锂电池或其他电池对其他设备进行测试，从而避免由于测试过程对一般的电池造成消耗，保证能够持久有效地执行相应的测试过程。

具体的对于超级电容1的规格可以基于实际应用的需求进行设置，对此不做限制。此外，超级电容1的形状和尺寸也可以与放置超级电容1的结构相适配，从而保证超级电容1能够稳定地固定在所述模拟测试设备上。

优选的，在所述模拟测试设备中所安装的超级电容1可以具有相同的规格，从而便于对超级电容1进行管理和组合。

通过应用超级电容1，使得所构建的模拟测试设备在测试中所起到的效果与普通的电池相对应，保证了能够有效完成相应的测试效果。

在模拟测试设备中安装的超级电容1之间可以相互独立，而在本说明书实施例中，在所述模拟测试设备中安装有多个超级电容1的情况下，这些超级电容1之间可以存在串联或并联的关系，不同的超级电容1之间串联或并联而具有不同的组合参数，进而适应不同的测试需求。

如图1所示，为超级电容1之间通过串联形式进行连接的示意图。超级电容1之间串联主要用于实现对应于待测设备的电压宽度测试需求。将N个超级电容1进行串联，此时超级电容1的总电压就会增大至单个超级电容电压的N倍，这样进行超级电容1的串联能够实现对不同电压宽度的设备进行测试。

基于图1中的示意图，以四个为例来进行叙述，将超级电容C1的负极，C1正极和C2负极、C2的正极和C3的负极，C3的正极和C4的负极，C4的正极通过端子排连接到一起并接至设备接口，从而实现对电容的串联方式的连接，超过四个的连接按照此方式进行类推，从而通过串联实现超级电容的组合的容值变化，进而适应不同的测试需求。

如图2所示，为超级电容1之间通过并联的形式进行连接的示意图。超级电容1之间并联主要用于实现对待测设备的测试时长测试需求。超级电容1使用并联的方式，将N个超级电容1进行并联，此时超级电容1的总容值就会增大至单个超级电容容值的N倍，这样进行超级电容1的并联能够实现不同测试时长的测试。

基于图2中的示意图，以四个为例来进行叙述，将超级电容C1、C2、C3、C4正极通过端子排连接到一起并接至外部航空插头，C1、C2、C3、C4负极通过端子排连接到一起并接至外部航空插头，从而实现对电容的并联方式的连接，超过四个的连接按照此方式进行类推，根据实际应用选择合适的连接个数，进而适应不同的测试需求。

相应的，为了便于控制超级电容1之间的串并联关系，所述模拟测试设备还包括转换开关4。如图3所示，转换开关4可以调节超级电容1之间变为串联关系或并联关系。

具体的，超级电容1之间预先设置有串联连接线路和并联连接线路。串联连接线路用于将超级电容1与其他超级电容1之间通过串联的形式进行连接；并联连接线路用于将超级电容1与其他超级电容1之间通过并联的形式进行连接。转换开关4可以是对应的继电器，能够切换超级电容1与不同的线路之间的连接关系，进而通过切换开关的方式直接控制超级电容1之间的串联或并联关系。

控制超级电容1之间串并联的连接方式，可以是使得超级电容1之间串联或并联后的大小对应于待测设备的测试需求，以满足在实际应用中不同测试环境或测试条件下的待测设备的具体测试应用状况。

结合图3利用一个具体示例进行说明，以四个超级电容为例来进行叙述，将超级电容C1、C2、C3、C4的正负极在和端子排连接之间增加继电器(转换开关)作为切换，当继电器(转换开关)KA1-KA8的11和12号引脚闭合时，所有超级电容为串联状态，在端子排1和5之间可以采集到串联后总电压，1-2，2-3，3-4，4-5分别采集到每个超级电容的单体电压，当继电器KA1-KA8的11和14号引脚闭合时，所有超级电容为并联状态。实际应用中也可以根据需要对超级电容的数量以及具体连接方式进行调整，并不限于上述示例。

通过设置转换开关，能够方便快捷地调整超级电容之间的串并联关系，从而快速响应不同的测试需求，具有较好的实际应用效果。

设备接口3主要用于连接外部的待测设备。待测设备为了实现相应的电池模拟测试结果，需要与电池连接，以获得相应的测试效果。因此，可以设置设备接口3与外界的待测设备连接。设备接口3的规格可以基于待测设备或连接线材的规格进行设置。

设备接口3在模拟测试设备中可以与内部线路之间存在相应的连接关系，以基于设备的内部线路连接状况得到相应的模拟测试效果。

在一些实施方式中，所述设备接口3为快插设计接口。快插设计接口能够快速地实现与待测设备的相关接口或线材的插拔，方便基于不同的测试应用需求而改变所连接的设备，从而满足不同的实际应用需求。

在一些具体的示例中，所述设备接口3包括航空插头。航空插头也可称插头座，广泛应用于各种电气线路中，起着连接或断开电路的作用。由于航空插头一般是基于航空需求的相关标准进行设置的，使得航空插头的可靠性较高，更有利于实际应用。实际应用中也可以采用其他类型的设备接口3，并不限于上述示例，在此不再赘述。

所述模拟测试设备还可以包括端子排2。端子排2一般为承载多个或多组相互绝缘的端子组件并用于固定支持件的绝缘部件。端子排2的作用就是将待测设备和模拟测试设备内部的超级电容所对应的线路相连接，起到信号(电流电压)传输的作用。在本说明书实施例中，端子排2主要用于连接各个超级电容和对应的设备接口3，从而完成线路的稳固，便于安装。

所述端子排2的具体规格和设置部位可以根据实际应用的状况进行设置，对此不做限制。

在一些实施方式中，所述端子排2上可以设置数据采集节点。数据采集节点用于采集对应于超级电容的状态参数。由于不同的数据采集节点之间对应于不同的超级电容的组合，通过采集相应的数据采集节点之间的状态参数，可以进一步判断对应数据采集节点之间能否满足相应的测试需求，从而方便快捷地适应当前的测试需求。

所述状态参数例如可以包括电压，通过采集数据采集节点之间的电压，能够直接判断对应的电容组合能否适用于当前的测试需求。

如图3所示，由于不同数据采集节点之间对应于不同超级电容的线路连接方式，即可以分别对应于单个超级电容或多个超级电容构成的组合的状态参数，因此具有较多的变化形式，从而能够满足多样化的测试需求。

优选的，所述模拟测试设备还可以包含有壳体。上述超级电容、端子排和设备接口可以放置在壳体内，从而对壳体内部的各个元件起封闭保护的作用。所述壳体的材质和形状可以根据实际应用的需求进行设置，例如可以塑料、金属等不同材质，也可以为长方体、正方体或不规则几何体等不同形状，所述壳体也可以为普通的工装壳体。对于所述壳体的具体样式不做限制。

与所述模拟测试设备相连接的待测设备一般是应用于电池测试过程的设备。这类设备可以是直接管理或控制电池的设备，也可以是用于对电池进行测试的设备。由于这类设备与电池之间存在相应的管控关系，同样的，在生产相应设备之前，针对这些设备也需要进行测试。一般的测试需要将这些待测设备与对应的电池组相连接，测试的同时也会对电池组造成损耗。而利用所述模拟测试设备，由于内部通过超级电容3来替代常规电池的电芯，大大降低了损耗，保证了测试的持久有效的进行。

待测设备的具体类型可以根据实际应用的需求进行设置，例如可以将任意与电池相关联，且存在测试需求的设备作为待测设备。在一些实施方式中，可以将均衡仪作为待测设备。

均衡仪主要作用是对串联或并联的动力电池组进行充放电均衡管理，以提高整个电池组的性能和使用寿命。当电池组充电时，均衡仪会检测到电压较高的电池单体，并在其上并联一个电阻，通过消耗部分能量的方式来降低该电池单体的电压。通过均衡不同电池单体的电压，避免了针对电池的过充过放，提高电池组的寿命，并保证整个电池组在相对均衡的状态下工作，从而提高系统的充放电效率。

由于均衡仪设计对电池组中不同电池单体的电压的调节，在所述模拟测试设备中设置多个超级电容3，并组合超级电容3之间采用不同的串并联关系进行连接，使得模拟测试设备能够较好地模拟均衡仪的实际应用状况，例如可以针对均衡仪的精度和耐久度进行测试，从而有效地对均衡仪的实际应用环境进行模拟，保证了针对均衡仪的测试效果。

实际应用中也可以采取其他类型的设备作为待测设备，并不限于上述示例，在此不再赘述。

通过上述实施例的介绍，可以看出，所述模拟测试设备，通过多个超级电容来模拟电池电芯，超级电容之间基于串联或并联的形式进行电气连接，进而具备相应的状态参数。利用端子排能够获得不同组合的超级电容，再利用端子排连接对应的设备接口，进而能够提供与设备接口相连接的待测设备对应的模拟电池参数，从而完成对于待测设备的电池测试。通过上述设备，通过在模拟测试设备内部设置超级电容，进而通过超级电容来模拟电池电芯，在达到相应的电池测试效果的同时，基于超级电容之间的串并联形式，模拟不同参数大小的电池电芯的测试效果，从而在避免造成电池损耗的同时，满足了待测设备对于电池的不同的测试需求，进而能够方便持久地对包括均衡仪在内的待测设备进行测试，保证了测试效果。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。

Claims (10)

1.一种模拟测试设备，其特征在于，包括多个超级电容、端子排和设备接口；

所述超级电容之间基于串联或并联的形式进行电气连接；

所述端子排用于将不同组合的超级电容与对应的设备接口相连接；

所述设备接口用于连接待测设备，以获取将待测设备应用于电池测试的测试效果。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述超级电容用于通过串联形式实现对于所述待测设备的电压宽度测试需求。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述超级电容用于通过并联形式实现对于所述待测设备的测试时长测试需求。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述模拟测试设备还包括转换开关；所述转换开关用于调节超级电容之间的串并联关系。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述超级电容之间预先设置有串联连接线路和并联连接线路；所述串联连接线路和并联连接线路分别用于实现超级电容之间串联连接或并联连接；所述转换开关用于改变所述超级电容与串联连接线路或并联连接线路之间的连接关系。

6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述端子排包括数据采集节点；所述数据采集节点用于采集对应于超级电容的状态参数；所述状态参数包括电压。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，不同数据采集节点之间分别对应于单个超级电容或多个超级电容构成的组合的状态参数。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备接口包括航空插头。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备接口为快插设计接口。

10.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述待测设备包括均衡仪。