[发明专利]用于模拟模块化的直流电压源的设备和测试装置

说明书

本发明涉及一种用于模拟直流电压源的模拟设备(110)，所述直流电压源包括多个分电压源。所述模拟设备包括至少一个模拟模块(200)，所述模拟模块包括模块电压源(201)，该模块电压源构造成用于，在模拟模块的两个外部测量点(207)上提供模块电压(211)。模拟模块还包括分压器(202)，所述分压器构造成用于，将模块电压在N‑1个中间点(206)上划分成N‑1个中间电势，其中，N3。模拟模块还包括N‑1个运算放大器(204)，所述运算放大器构造成用于，将N‑1个中间电势转换成在模拟模块的N‑1个内部测量点(205)上的N‑1个分电势。N‑1个内部测量点通过两个外部测量点围住，以便在N+1个测量点的N对相邻的测量点之间提供用于模拟N个分电压源的N个分电压(212)。

技术领域

本发明涉及一种用于模拟模块化的直流电压源的设备，所述直流电压源包括多个串联的分电压源。

背景技术

模块化的直流电压源用于在各种不同的应用中供能。例如具有多个存储单体的电池用于存储电能，所述电能用于运行车辆的驱动电机。具有多个燃料电池单体的燃料电池单体堆可以用于，发出用于运行车辆驱动电机的电能。另外，具有由多个太阳能模块构成的串联结构的太阳能设备可以用于产生电能。这样的系统在本文中称为模块化的直流电压源，其具有分电压源的串联结构。

发明内容

模块化的直流电压源通常包括监控单元(例如电压监控电子装置)，借此能够监控和/或控制各个分电压源的运行。本文涉及以下技术目的：提供一种用于模拟模块化的直流电压源的设备，借此尤其是能够以有效的、安全的且可靠的方式测试模块化的直流电压源的监控单元。

所述目的通过一种模拟设备达到，所述模拟设备用于模拟模块化的直流电压源、尤其是电化学的直流电压源，所述直流电压源包括多个分电压源，所述模拟设备包括至少一个模拟模块，所述模拟模块包括：

模块电压源，该模块电压源构造成用于，在模拟模块的两个外部测量点上提供模块电压；

分压器，所述分压器构造成用于，将模块电压在N-1个中间点上划分成N-1个中间电势，其中，N3；和

N-1个运算放大器，所述运算放大器构造成用于，将N-1个中间电势转换成在模拟模块的N-1个内部测量点上的N-1个分电势，其中，N-1个内部测量点通过所述两个外部测量点围住，以便在N+1个测量点的N对相邻的测量点之间提供用于模拟N个分电压源的N个分电压，使得N个分电压的总和等于模块电压。

按照一个方面说明一种用于模拟直流电压源、尤其是用于模拟电化学的直流电压源的模拟设备。在此，直流电压源包括多个分电压源。例如电的蓄能器通常包括多个作为分电压源的电池单体，其中，每N个电池单体可以组合成一个存储模块(例如N＝8)，并且电的蓄能器、尤其是用于车辆的高压存储器可以包括多个串联的存储模块。作为替换，燃料电池单体堆可以包括多个作为分电压源的燃料电池单体。

模拟设备包括至少一个模拟模块。模拟模块可以用于，模拟一个或多个具有N个分电压源的直流电压源模块(例如电的蓄能器的一个存储模块具有N个电池单体)。也许也可以使用多个模拟模块(它们例如彼此串联)，用来模拟直流电压源模块。模拟模块包括模块电压源，该模块电压源构造成用于，在模拟模块的两个外部测量点上提供模块电压。在此，模块电压可以对应于通过直流电压源模块例如作为额定值提供的电压。

模块电压源可以构造成用于，提供经调节的模块电压(例如借助于电压调节器，例如低压差电压调节器(LDO))。另外，模块电压源可以包括电压转换器，所述电压转换器构造成用于，基于供给电压(例如230V或130V电源电压)产生模块电源。在此，模块电压源可以具有相对低的输出阻抗，使得模块电压在预定义的电流强度以下基本上与通过模块电压源提供的电流无关。