[发明专利]一种数字可控型电池单体模拟器

说明书

本发明公开一种数字可控型电池单体模拟器，包括数字及信号控制电路，电池单体模拟电路，电压及电流采集电路。所述数字及信号控制电路包括单片机和开关管，所述电池单体模拟电路包括电源隔离芯片，直流调压芯片，数字电位器，光电隔离芯片，单片机可通过SPI与数字电位器通讯，为数字电位器设置不同的数值，从而调整数字电位器的电阻，进而使直流调压芯片输出不同的电压值，以达到由数字控制模拟电芯单体电压可连续变化的目的。所述电压及电流采集电路包括AD采集芯片和运算放大器，对电池单体模拟电路的电压及电流状态采集到数字及信号控制电路中做进一步处理，其所得信息可与电池管理系统进行对比，从而验证电池管理系统的可靠性。

技术领域

本发明涉及新能源电池管理领域，特别涉及用于测试电池管理系统的一种数字可控型电池单体模拟器。

背景技术

目前新能源汽车中的电池包是由电池单体组成，在电池管理系统开发中，电池管理系统需要通过对电池包的电池单体进行反复的测试来达到验证电池管理系统可靠性的目的。在此过程中，电池单体会出现亏电现象，需要反复充电，不仅延长了开发周期，还会对电池单体造成损害，增加成本，再者其他一些传统的电池单体模拟电路存在电压不连续性的缺陷，使电池单体模拟失真，因此需要设计一种数字可控型电池单体模拟器。

发明内容

本发明的目的是设计一种数字可控型电池单体模拟器，代替目前所使用的电芯实体，用于电池管理系统开发中的测试，以降低开发成本，缩短开发周期，提高电池单体模拟的真实性，保证电池管理系统的可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

本发明公开一种数字可控型电池单体模拟器，所述数字可控型电池单体模拟器包括数字及信号控制电路，电池单体模拟电路，电压及电流采集电路三大部分；

所述数字及信号控制电路包括单片机；

所述电池单体模拟电路包括电源隔离芯片、直流调压芯片、数字电位器和光电隔离芯片，所述电池单体模拟电路连接直流调压芯片，所述直流调压芯片的输出端、电压调整端分别连接数字电位器的电阻高端、电阻调整端，且所述直流调压芯片的电压调整端与数字电位器的电阻调整端之间通过下拉电阻接地，形成地端，所述数字电位器经光电隔离芯片连接单片机，所述直流调压芯片的输出电压端还串联有单刀双掷开关，所述单刀双掷开关具有两个可控制通断的通路，其中一通路为连接普通开关，另一通路接地，所述单刀双掷开关和普通开关均与单片机连接；

所述电压及电流采集电路包括AD采集芯片和运算放大器，所述地端还连接采样电阻，所述采样电阻的两端分别连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接AD采集芯片，所述AD采集芯片连接所述普通开关，且所述AD采集芯片经光电隔离芯片连接单片机。

进一步的，所述电池单体模拟电路还包括稳压电容，所述电源隔离芯片的输出电源端连接稳压电容的一端后，再连接直流调压芯片的输入端与使能端，电源隔离芯片的输出地端连接稳压电容的另一端后，再连接直流调压芯片的地端。

进一步的，所述稳压电容的另一端与直流调压芯片的地端之间接地。

进一步的，所述数字及信号控制电路还包括两个开关管，所述单刀双掷开关和普通开关分别通过开关管连接所述单片机。

本发明具有以下优点：

(1)本发明由数字信号直接控制电池单体模拟器的电压，不需要复杂的模拟电路，使整个电路设计变的简洁，降低成本，易于开发。

(2)本发明由数字信号直接控制电池单体模拟器的电压，使电压连续性比较好，更加真实的模拟电池单体电压。

(3)本发明电池单体模拟电路设置短路与断路开关由信号控制，使故障模拟简单有效可靠。

(4)本发明电源和数字控制都采用了隔离(电源隔离芯片和光电隔离芯片)，加强了电池单体模拟电路的安全性。