[發(fā)明專利]電池組模擬器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710152205.1
• 申請(qǐng)日: 2007-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN101394096A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹韶文;鄧林旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H01M10/44;G01R31/36;B60L11/18
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;徐 嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池組模擬器。

背景技術(shù)

由于環(huán)保和能源兩方面壓力，傳統(tǒng)汽車正逐步被混合動(dòng)力車和電動(dòng)車等新型汽車代替。在這些電動(dòng)車或混合動(dòng)力車上，通常裝有高性能的動(dòng)力電池組，其中電動(dòng)車依靠該動(dòng)力電池組告別汽油，實(shí)現(xiàn)真正的零排放，而混合動(dòng)力車依靠該動(dòng)力電池組將起步、加速、減速、剎車等各種工況下的排放降到最低，且最大限度的提高汽油的使用效率。在這種情況下，車上還需要裝有電池管理模塊，一方面用于了解動(dòng)力電池組當(dāng)前的電量和輸入電流，根據(jù)這些信息協(xié)調(diào)車上的其他系統(tǒng)，完成各種控制；另一方面用于監(jiān)控動(dòng)力電池組中每節(jié)電池的電壓、溫度等信息，以采取相關(guān)措施延長(zhǎng)動(dòng)力電池組壽命及提高其充放電性能等。該電池管理模塊功能的正常運(yùn)行對(duì)于整車的安全及控制具有重要意義，因而在電池管理模塊開發(fā)時(shí)要對(duì)設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行驗(yàn)證，且有必要考慮和測(cè)試該電池管理模塊在動(dòng)力電池組處于各種不同狀況下時(shí)的性能。

測(cè)試電池管理模塊功能最直接的方法是采用大量的真實(shí)鋰電池做長(zhǎng)期的充放電實(shí)驗(yàn)，來(lái)測(cè)試該電池管理模塊在各種不同電池狀況下的計(jì)算及控制是否正常，該過(guò)程如圖1所示，動(dòng)力電池組1連接負(fù)載/充電設(shè)備3，在充放電過(guò)程中輸出電壓信號(hào)，并通過(guò)電流傳感器4和溫度傳感器5輸出電流和溫度信號(hào)，將這些輸出信號(hào)提供給電池管理模塊2用以測(cè)試該電池管理模塊2的功能。這種方法存在明顯的缺點(diǎn)：一是成本昂貴，耗時(shí)長(zhǎng)，能源消耗大；二是在驗(yàn)證過(guò)溫、過(guò)壓等異常狀態(tài)下的性能時(shí)，高能量的電池組有爆炸的可能，存在安全問(wèn)題；三是很難驗(yàn)證一些特定情況下電池管理模塊的功能，如在驗(yàn)證與電池容量相關(guān)的功能時(shí)，很難找到實(shí)驗(yàn)需要的不同老化程度的電池，即使找到符合條件的電池，在進(jìn)行一段時(shí)間實(shí)驗(yàn)后其性能和老化程度也改變，很難進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。

CN1773805A公開了一種智能電池模擬系統(tǒng)，包含具有嵌入式控制單元的移動(dòng)裝置、智能電池模擬裝置以及主控電腦，其中智能電池模擬裝置用來(lái)模擬真實(shí)智能電池，并電連接到該移動(dòng)裝置的嵌入式控制單元，該模擬系統(tǒng)中的智能電池模擬裝置能夠根據(jù)主控電腦提供的電池特性數(shù)據(jù)模擬電池的充放電電流，以驗(yàn)證移動(dòng)裝置的嵌入式控制單元的功能是否正常。但是該智能電池模擬裝置僅能以數(shù)字信號(hào)的方式控制充放電電流的大小，實(shí)際上模擬的只是圖1中連接動(dòng)力電池組1的電池管理模塊2輸出的數(shù)字形式的電流數(shù)據(jù)，并不能真正模擬真實(shí)電池的特性信號(hào)，也不能動(dòng)態(tài)模擬各個(gè)特性信號(hào)之間的相互關(guān)系，如隨著電流的改變，該智能電池模擬裝置的電壓等數(shù)據(jù)并不發(fā)生改變，因而該智能電池模擬裝置模擬出的電池特性并不能等效為真實(shí)的電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有電池模擬裝置僅能模擬電池電流數(shù)據(jù)、不能動(dòng)態(tài)模擬電池特性信號(hào)的缺點(diǎn)，提供一種電池組模擬器，該模擬器能模擬電池電壓、電流等特性信號(hào)并動(dòng)態(tài)模擬其相互關(guān)系。

本發(fā)明提供一種電池組模擬器，包括通訊模塊、控制模塊和輸出轉(zhuǎn)換模塊，通訊模塊和輸出轉(zhuǎn)換模塊分別與控制模塊電連接，通訊模塊用于接收電池組設(shè)定數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)傳送到控制模塊，其中，控制模塊用于根據(jù)電池組設(shè)定數(shù)據(jù)得到電池組動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)，并將該電池組動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)輸出至輸出轉(zhuǎn)換模塊，所述輸出轉(zhuǎn)換模塊用于將接收到的電池組動(dòng)態(tài)特性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表電池組動(dòng)態(tài)特性的模擬信號(hào)輸出。

所述電池組設(shè)定數(shù)據(jù)包括電池組的電流數(shù)據(jù)和單電池設(shè)定數(shù)據(jù)，該單電池設(shè)定數(shù)據(jù)包括每個(gè)單電池的標(biāo)稱容量、每個(gè)單電池的充放電循環(huán)次數(shù)、每個(gè)單電池的當(dāng)前剩余電量和每個(gè)單電池的內(nèi)阻；所述控制模塊用于根據(jù)所述電池組設(shè)定數(shù)據(jù)，采用單電池的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，得到每個(gè)單電池的電壓數(shù)據(jù)，并將每個(gè)單電池的電壓數(shù)據(jù)輸出至輸出轉(zhuǎn)換模塊；所述輸出轉(zhuǎn)換模塊用于將接收到的每個(gè)單電池的電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成代表每個(gè)單電池的電壓的模擬信號(hào)輸出。