[发明专利]一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路及控制方法

说明书

本发明公开了一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路及控制方法，包括主继电器、控制器、反激电路、N个输出继电器和N个DC‑DC电路；所述反激电路与N个DC‑DC电路及电网连接，主继电器接在电网和反激电路之间，N个输出继电器分别接在N个DC‑DC电路与反激电路之间；控制器通过主继电器控制电路控制主继电器的开通和关断；控制器通过输出继电器控制电路控制N个输出继电器的闭合与断开；控制器通过模拟电芯电压检测电路对DC‑DC电路的输出进行电压采样；所述反激电路用于形成多组+5V电压输出，一组+5V电压输出至一个DC‑DC电路；DC‑DC电路用于形成+3.3V电压输出。本发明可以独立输出多路电压，亦可多路串联输出；可以稳定、高精度地模拟实际锂电池及锂电池组电芯的电压。

技术领域

本发明涉及电池开发技术领域，尤其是一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路。

背景技术

电池管理系统(battery management system，BMS系统)是新能源电池广泛应用的辅助系统之一，主要用于测量电池的电压、温度、电流、SOC(荷电状态)等，其中包括对电池的电芯进行电压采样。在电池管理系统的开发过程中，电池管理系统需要通过对真实电池电芯应用电压采样功能以测试电压采样的具体效果。

现有的电池管理系统电压采样测试多使用锂电池(指锂离子电池，下同)电芯为测试对象，由于锂电池电芯的容量大，因此电池的体积和储存的能量也很大；一方面占用了实验平台更多的空间位置，另一方面也导致在操作实验平台时需要承担更大的意外风险。此外锂电池由于存在技术障碍，其耐温性和稳定性较差，不能满足电池管理系统的电压采样需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路及控制方法。

本发明的第一方面提供了一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路，包括主继电器、控制器、反激电路、N个输出继电器和N个DC-DC电路；

所述反激电路与N个DC-DC电路及电网连接，主继电器接在电网和反激电路之间，N个输出继电器分别接在N个DC-DC电路与反激电路之间；

控制器通过主继电器控制电路控制主继电器的开通和关断；控制器通过输出继电器控制电路控制N个输出继电器的闭合与断开；控制器通过模拟电芯电压检测电路对DC-DC电路的输出进行电压采样；

所述反激电路用于形成多组+5V电压输出，一组+5V电压输出至一个DC-DC电路；DC-DC电路用于形成+3.3V电压输出。

进一步地，所述反激电路包括组成完整电路的电阻、电容、多绕组输出变压器、光耦、电源IC和MOSFET；通过多绕组输出变压器的N个次级绕组输出高频方波电压。

3.根据权利要求2所述的一种模拟多组串联锂电池电芯电压的电路，其特征在于，所述反激电路与N个DC-DC电路连接，具体通过反激电路中多绕组输出变压器的次级绕组与N个DC-DC电路各自建立电连接关系；在次级绕组和DC-DC电路的电连接关系之间还包括二极管和电容，所述二极管用于将次级绕组输出的高频方波电压整流为直流+5V电压，所述电容用于储存直流+5V电压。

进一步地，所述N个DC-DC电路各自包括组成完整电路的电阻、电容和基准IC；在N个所述DC-DC电路中，第1个DC-DC电路的正极输出极与第2个DC-DC电路的负极输出极建立电连接关系；第2个DC-DC电路的正极输出极与第3个DC-DC电路的负极输出极建立电连接关系；以此类推将N个所述DC-DC电路的输出极串联，组成模拟电池包。

进一步地，所述主继电器控制电路和输出继电器控制电路各自包括组成完整电路的电阻和三极管；通过接收控制器发出的高电平信号/低电平信号控制主继电器控制电路和输出继电器控制电路中三极管的开通和关断；通过三极管的开通和关断控制主继电器和输出继电器的闭合与断开。