[發明專利]一種鋰離子電池模組模擬系統

有效

• 申請號: 201310061924.8
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103117665A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 鄭致遠
• 申請（專利權）人: 深圳市航盛電子股份有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術領域

本發明屬于電動汽車的電池管理技術領域，特別涉及一種鋰離子電池模擬系統。

背景技術

面對能源不足和環境污染的巨大壓力，電動汽車越來越受人們的青睞。電動汽車以電代油，能夠實現“零排放”，噪音低，是解決能源和環境問題的重要手段。隨著石油資源的緊張和電池技術的發展，電動汽車在性能和經濟性方面已經接近甚至優于傳統燃油汽車，并開始在世界范圍內逐漸推廣應用。

現在的電動汽車主要使用鋰離子電池存儲電能。電池在工作中，必須使用電池管理系統對電池進行工作狀態檢測和管控。由于實際的電池模組體積龐大且具有危險性，不便于電池管理系統系統調試。故模擬出電池模組的特性供電池管理系統工作，是一種安全高效的方法。

現有的電池模擬系統主要有用容量較小的電池單體串聯和高電壓使用電阻分壓成各個節點的方法。使用小電池串聯，存在電池電壓無法控制的問題，導致無法檢測驗證電池管理系統的相關功能；使用電阻分壓，則各個節點無法在不相互影響的情況下輸出較大的電流。因此，研制出一款能夠克服上述問題的電池模擬系統具有重要意義。

發明內容

本發明解決了鋰離子電池模擬系統中，電池節點電壓精確調整與輸出較大電流兩項功能不能同時進行的技術缺陷。

一種鋰離子電池模組模擬系統，包括至少一個電池組模擬模塊，每個模塊包括依次連接的5個部分：外部電源處理部分，電源轉換部分，輸出控制部分，輸出保護部分，輸出節點部分；

所述外部電源處理部分包含輸入保護電路和內部電源接口，其中輸入保護電路設有外部電源輸入接口，內部電源接口將輸入保護電路處理后的電源在模塊與模塊之間傳遞；

所述電源轉換部分，將電源轉換為一路或多路直流電；

所述輸出控制部分，控制隔離后的直流電的電壓；

所述輸出節點部分，將每個輸出控制部分輸出的信號串聯，模擬鋰離子電池組串聯。

作為本發明的進一步改進，所述輸入保護電路設有抵抗輸入浪涌模塊和抵抗靜電危害模塊。

作為本發明的進一步改進，所述電源轉換部分，將電源轉換為一路或多路直流電時，各路直流電與電源之間相互電隔離，各路直流電之間相互電隔離。

作為本發明的進一步改進，輸出控制部分設有手動或自動調節器，使輸出電壓在0V到直流電的輸出電壓之間連續可調，供后續電路使用。

作為本發明的進一步改進，輸出控制部分設有輸出濾波功能模塊，將輸出的紋波降低至電池管理系統的需求范圍內。

作為本發明的進一步改進，輸出保護部分，包含輸出過流保護模塊、反壓保護模塊。

作為本發明的進一步改進，輸出節點部分電路中設有開關控制器件，模擬采樣線斷開連接的狀態。

作為本發明的進一步改進，輸出節點部分的末端，設有測試接口，供該節點的電壓、電流測量。

作為本發明的進一步改進，輸出節點部分每個節點的末端設有連接器，通過線束連接供電池管理系統工作。

與現有的技術方案相比，本發明解決了電池節點電壓特性不易模擬的技術難題，并在此基礎上，增加了保護措施，防止了一些因不正當的操作引起的風險及危害。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。

本發明所述的“鋰離子電池模組模擬系統”?包含但不限用于“電池管理系統”?的研發、測試。

本發明所述的“鋰離子電池模組模擬系統”?，包括若干個“電池組模擬模塊”（以下簡稱“模塊”），若干個“模塊”組成為一整體工作。

???????所述“模塊”，包括5個部分：

(1)?外部電源處理部分

(2)?電源轉換部分

(3)?輸出控制部分

(4)?輸出保護部分

(5)?輸出節點部分

所述“外部電源處理部分”包含：輸入保護電路、內部電源接口。其中“輸入保護電路”具有外部電源輸入接口，可將外部直流電源接入系統內部。同時，“輸入保護電路”具有抵抗輸入浪涌，靜電等外部危害的能力，可有效防止外部電源異常對系統造成的損壞。?“內部電源接口”可將“輸入保護電路”處理后的電源在“模塊”與“模塊”之間傳遞，達到多個“模塊”只需要一個外部電源即可工作的效果。

所述“電源轉換部分”，將電源轉換為一路或多路直流電，且滿足：各路直流電與電源之間相互電隔離；各路直流電之間相互電隔離。“電源轉換部分”轉換出的直流電具有足夠的輸出電流，以滿足電池管理系統的各項需求，如電壓采集，均衡測試等。