[发明专利]动力电池模拟装置及混合动力汽车电池管理系统测试台

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车领域，尤其涉及一种适用于混合动力汽车的动力电池模拟装置及一种混合动力汽车动力电池管理系统测试台。

背景技术

混合动力汽车的动力电池管理系统是连接车载动力电池和电动汽车的重要装置，其主要功能包括：电池物理参数实时监测、电池状态估计、在线诊断与预警、充放电与预充控制等。在电池管理系统的测试过程中，需要多个类似的电池设备进行连接后，向其提供测试所需的输入电压，由于需要测试电池管理系统在电池满电、半电、缺电等多种状态下的诊断与控制功能，因而也就需要在测试中由电池或者类似电池的装置在短时间内向动力电池管理系统提供满电、半电、缺电等多种状态，由于充电电池难以胜任所需功能，通常采用动力电池模拟装置向混合动力汽车的动力电池管理系统提供测试所需的输入电压。

目前，在大多数动力电池管理系统的测试中，采用的是普通的稳压电路及放大电路等来模拟动力电池，精度难以符合测试的要求，同时安全及稳定性能也不能满足测试的需要，或者虽能实现动力电池管理系统输出电压的相对稳定，且能够提供不同的输出电压，但电路复杂且成本较高。此外，现有的动力电池管理系统的测试中，无法满足串联及并联动力电池组的整体测试需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种动力电池模拟装置，能够向混合动力汽车的动力电池管理系统提供测试所需的输入电压，保证动力电池管理系统的测试电压稳定，且电路结构简单、成本低。

根据本发明的方案，提供一种动力电池模拟装置，包括电池控制模块、供电电源以及多个电池模块，所述供电电源与所述电池控制模块的电源输入端连接，用于向所述电池控制模块供电，所述电池控制模块的信号输入端用于接收用于控制电池模块的输出电压及输出状态指令；每一所述电池模块包括直流电源模块和电荷泵模块，所述直流电源模块的输出端与所述电荷泵模块的电源输入端连接，用于向所述电荷泵模块提供直流输入电压，所述电池控制模块的输出端与每一所述电荷泵模块的控制端连接，用于根据所述控制指令控制所述电荷泵模块的输出电压以及输出状态；所述多个电池模块形成串联电池模块组和并联电池模块组，所述串联电池模块组包括多个串联连接的电池模块，所述并联电池模块组包括多个并联连接的串联电池单元，每一所述串联电池单元由相同数量的电池模块串联连接形成。

具体地，所述电池控制模块用于根据所述控制指令控制所述电荷泵模块的输出状态，以使所述串联电池模块组中的电池模块和所述并联电池模块组中的电池模块不同时处于输出状态。

进一步地，所述电池控制模块的信号输入端与上位机的信号输出端连接，用于接收来自所述上位机的用于控制电池模块的输出电压及输出状态的控制指令。

优选地，所述上位机是工控机。

优选地，所述电池控制模块是单片机。

具体地，所述直流电源模块包括变压器模块和整流滤波模块，所述变压器模块的输入端用于连接交流电源，输出端与所述整流滤波模块的输入端连接，所述整流滤波模块的输出端与所述电荷泵模块的电源输入端连接。

优选地，所述交流电源是220V市电电源。

优选地，所述直流电源模块是稳压开关电源。

优选地，所述直流电源模块是充电电池或干电池。

本发明还提供了一种混合动力汽车动力电池管理系统测试台，设置有本发明提供的动力电池模拟装置。

本发明提供的动力电池模拟装置由于采用电荷泵模块，易于实现，电荷泵电路因为没有使用电感元件，其电路产生的杂波信号、干扰信号少，电路抗干扰能力强，能够向混合动力汽车的动力电池管理系统提供测试所需的输入电压，同时由于电荷泵模块具有稳压及电压调节功能，可以提供高精度稳定电压，保证动力电池管理系统的测试所需电压稳定，且电路结构简单、成本低。同时，本发明提供的动力电池模拟装置包括了串联电池模块组和并联电池模块组，可以在测试中模拟出串联和并联电池模块组的不同输出状态，能够满足混合动力汽车中串联及并联动力电池组的整体测试需求。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明提供的动力电池模拟装置的结构示意图；

图2是根据一种实施方式的动力电池模拟装置的结构示意图；

图3是根据一种实施方式的动力电池模拟装置的结构示意图；以及

图4是根据一种实施方式的动力电池模拟装置中直流电源模块的结构示意图。