[发明专利]一种高精度电池模型

说明书

本发明公开了一种高精度电池模型，包括微控制单元MCU、供电单元、温度模拟单元、电池模拟单元、RS485通讯单元；供电单元内部采用低压差线性稳压器LDO做稳压输出；电池模拟单元内部采用高精度ADC和DAC做输出采样及控制，能模拟短路、开路、反接等故障；温度模拟单元通过微控制单元MCU控制输出模拟温度电压，模拟真实的电池温度；RS485通讯单元通过连接微控制单元MCU上的485通讯接口，实现对电池模拟单元的控制。本发明的高精度电池模型相较于市场上的电池模拟器而言输出精度更高，响应速度更快，而且采用隔离输出，可以多级串联模拟电池模组。

技术领域

本发明涉及电动汽车电源领域，尤其涉及一种高精度电池模型。

背景技术

随着新能源电动汽车的出现以及它在社会上的快速发展，人们关注的不再仅仅是它的低碳环保、节约能源，也越来越关注它的安全性及可靠性，而新能源电动汽车的安全及可靠性在很大程度上取决于电控单元的电池管理系统BMS，电池管理系统BMS的主要功能是为了提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。对于新能源电动汽车来说，电池管理系统BMS系统非常重要，是电池的核心管家。

电池管理系统BMS在开发设计阶段，如果用真实的锂电池来测试验证，一旦出现控制不当，很容易引起火灾爆炸等危险情况，所以在测试时，一般使用电池模拟器来代替电池，电池模拟器能模拟电池的各种状态，可实现对电池管理系统BMS进行全面性的功能测试，减少了在使用真实电池测试时所需的繁复的操作准备及繁杂的测试过程，并且电池模拟器内部带有保护功能，不会像采用真实电池测试可能会发生火灾爆炸的危险情况，给开发者提供了一个安全的测试环境。

现有技术中，用来测试电池管理系统BMS的大部分电池模拟器采用DC/DC方案，DC/DC方案的电池模拟器由于内部使用开关电源，开关频率对输出电压纹波干扰很大，并且这种方案的电池模拟器的输出响应速度低，输出精度也低，跟真实的电池输出特性有一定的差距。

发明内容

本发明的目的在于提供一种和真实电池输出特性相似、输出纹波更小、输出响应速度更快、输出精度更高的高精度电池模型。

为实现以上目的，本发明提供了一种高精度电池模型，所述高精度电池模型包括微控制单元MCU、供电单元、温度模拟单元、电池模拟单元、RS485通讯单元；所述供电单元输出端连接微控制单元MCU相应的电压输入端，所述温度模拟单元的输入端连接微控制单元MCU的ADC控制端，输出端连接微控制单元MCU的DAC控制端，所述温度模拟单元通过微控制单元MCU控制输出的模拟温度电压，用于模拟真实的电池温度，所述RS485通讯单元通过连接微控制单元MCU上的485通讯接口，实现对电池模拟单元的控制。

优选的，所述供电单元包括外部输入DC、电压转换器、滤波电路、滤波电路1、滤波电路2、低压差稳压器、低压差线性稳压器LDO1、低压差线性稳压器LDO2、电源Power1、电源Power2；

更进一步的，所述外部输入DC经电压转换器及滤波电路滤波后生成DC1，所述DC1为系统中需要相应电压的电路供电，所述DC1又通过低压差稳压器形成DC2，所述DC2为系统中需要相应电压的电路供电；

更进一步的，所述Power1通过滤波电路1、低压差线性稳压器LDO1输出到电池模拟单元1，所述Power2通过滤波电路2、低压差线性稳压器LDO2输出到电池模拟单元2，多个电池模拟单元1、2串联可以模拟新能源电动汽车动力电池包。

优选的，所述电池模拟单元包括四路数字隔离器1、四路数字隔离器2、24位ADC、20位DAC、电压基准芯片1、电压基准芯片2、开路控制部分、短路控制部分、过流保护部分、单电源放大电路，所述电池模拟单元内部还包括有功率电阻，可以模拟电池的均衡功能；