[實用新型]多通路高精度模擬信號輸出的電池模擬器

有效

• 申請號: 201720405105.4
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN206671507U
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 陳金干;李麗珍;龐長巍;袁永軍;徐天驕
• 申請（專利權）人: 上海同湛新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R19/25
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙)31292
• 代理人: 劉秋蘭

技術領域

本實用新型涉及電池模擬器模擬信號輸出技術領域，尤其涉及一種多通路高精度模擬信號輸出的電池模擬器。

背景技術

對于汽車電池管理系統開發階段以及整車開發階段，都需要進行大量的測試。如若直接對實際電池進行測試，則存在成本高、周期長，且無法實現準確控制輸出的電壓值等問題。如若直接在實際電池上進行某些特殊工況測試(如模擬大電壓輸出、電壓突降、電池短路等工況)，則會存在很大的安全隱患，易造成不可估量的損失。電池模擬器即仿真電池能夠非常有效地減少測試時間，提供重復性的測試結果并且創造一個安全的測試環境。另外，通過測試電池溫度和老化測試，都能減少準備時間，避免操作者的失誤以及結果的偏差等因素。但是，對于現有的電池模擬器進行測試時，如若需對多個電池同時進行觀察和測試，如在一組電池經過多次循環使用后，計算該組各電池的容量衰退率或阻值增長率的差異?，F有電池模擬器的電源輸出裝置一般只有1～2個接口，無法滿足對多個電池同時進行測試的實際需求。同時，現有的電池模擬器采用傳統的隔離方法(比如光耦隔離、磁耦隔離等)對模擬信號進行隔離，控制精度較差，影響模擬器的輸出精度?，F有技術中，如發明專利(申請號2017101324213)的“高精度模擬信號隔離轉換輸出系統”和實用新型專利(申請號2017202175419)的“高精度模擬信號隔離轉換輸出系統”等，通過采用了數字信號隔離，使得誤差受負載影響較小，經由運算放大器對輸出的模擬電壓進行比例調整提高輸出功率，但是輸出模擬信號精度仍不夠理想。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中的電池模擬器存在不能多個電池同時進行觀察和測試，且輸出模擬信號精度不夠高等缺陷，目的在于提供一種多通道控制即可對多個電池同時進行觀察和測試，且能夠提高輸出模擬信號精度的多通路高精度模擬信號輸出的電池模擬器。

實現上述目的的技術方案是：

本實用新型多通路高精度模擬信號輸出的電池模擬器，具有一供電模塊，所述電池模擬器具有若干與所述供電模塊串聯連接且經由所述供電模塊提供工作電源的模擬電壓控制模塊，所述模擬電壓控制模塊具有一用于對輸入的模擬信號進行隔離轉換的模擬隔離轉換模塊和一與所述模擬隔離轉換模塊連接的采樣電路模塊，所述采樣電路模塊用于將所述模擬隔離轉換模塊輸出的模擬信號進行采樣并將獲得的采樣結果輸入至所述模擬隔離轉換模塊進行閉環反饋處理，從而獲得高精度的模擬輸出電壓。

所述電池模擬器具有一與上位機串聯連接且由所述上位機將所需輸出模擬電壓值給所述電池模擬器的CAN通訊接口，若干所述模擬電壓控制模塊均設有一與所述CAN通訊接口串聯連接的CAN通訊接口單元，實現若干所述模擬電壓控制模塊之間的獨立通訊，進而實現多通道獨立控制。

所述供電模塊具有一將輸入所述電池模擬器的交流電轉換成直流電的AC/DC轉換模塊和與所述AC/DC轉換模塊串聯連接的若干DC/DC隔離模塊，所述若干DC/DC隔離模塊用于將所述AC/DC轉換模塊轉換后的共地直流電隔離轉換成多路不共地且相互隔離的直流電，從而給若干所述模擬電壓控制模塊提供直流工作電源。

所述供電模塊具有一串聯連接在所述AC/DC轉換模塊和若干所述DC/DC隔離模塊之間的繼電器，用于發生故障時切斷所述電池模擬器的供電電源，起到安全保護作用。

所述模擬隔離轉換模塊依次串聯連接一用于計算并獲得高精度預輸出模擬電壓值的單片機、一用于隔離處理數字信號的隔離串行外設接口電路、一將經由所述隔離串行外設接口電路隔離處理后的數字信號轉換成模擬信號的數模轉換芯片和一將所述數模轉換芯片獲得的模擬信號進行放大處理的運算放大器和一用于減少輸出模擬信號損失的電壓跟隨電路。

所述采樣電路模塊具有依次串聯連接在所述電壓跟隨電路的輸出端與所述隔離串行外設接口電路之間的一采樣電路和一模數轉換芯片，所述模數轉換芯片用于將所述采樣電路采樣獲得的采樣模擬電壓轉換成數字電壓傳輸給所述隔離串行外設接口電路，再經由所述隔離串行外設接口電路傳輸給所述單片機將采樣模擬電壓值與預輸出模擬電壓值進行比較，計算誤差實現更高精度的輸出模擬電壓值。

若干所述模擬電壓控制模塊均具有一電源接口單元，分別與所述若干DC/DC隔離模塊串聯電連接實現直流工作電源的提供。

所述電池模擬器具有一模擬電壓輸出接口，若干所述模擬電壓控制模塊的電壓跟隨電路輸出端均與所述模擬電壓輸出接口串聯連接，輸出高精度模擬電壓。