[發明專利]支持BMS主動均衡功能測試的電池模擬系統及方法

有效

• 申請號: 201810420493.2
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108680803B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 嚴運思;何慶;方湘;李鑫
• 申請（專利權）人: 武漢精立電子技術有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/40
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;李滿

本發明公開了一種支持BMS主動均衡功能測試的電池模擬系統，它的主控模塊用于向可調線性電源輸送可調線性電源輸出電壓設定值和可調線性電源過流保護設定值，向阻抗可調負載輸送阻抗可調負載電壓設定值和阻抗可調負載過流保護設定值；可調線性電源用于輸出對應的電壓，使系統輸出電壓與可調線性電源輸出電壓設定值相等，并設定對應的過流保護門限；阻抗可調負載調節自身阻抗，使系統輸出端電壓穩定在阻抗可調負載電壓設定值，并設定過流保護門限。本發明實現了模擬電池電壓和均衡電流雙向流動的要求。

技術領域

本發明涉及電池管理系統測試技術領域，具體地指一種支持BMS主動均衡功能測試的電池模擬系統及方法。

背景技術

電池管理系統(BMS，BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)是電動汽車和儲能系統的重要組成部分，目前在測試BMS功能時通常使用高精度可調電壓源來模擬電池電壓，這種方式對于采用被動均衡的電池管理系統是可行的，但是不能滿足具有主動均衡功能的電池管理系統的測試需求。對于采用被動均衡的電池管理系統，其處于均衡狀態時，內部均衡電路相當于一個阻性負載，因此測試時只需要通過可調電壓源模擬電池電壓，提供足夠的均衡電流即可。然而對于具備主動均衡功能的電池管理系統，其均衡功能有充電均衡和放電均衡兩種狀態，當處于放電均衡狀態時，電池管理系統內部均衡電路相當于一個恒流負載，使用可調電壓源也可以實現測試；當處于充電均衡狀態時，電池管理系統內部均衡電路相當于一個恒流電源，使用可調電壓源由于不能吸收均衡電流，因此無法完成測試。

目前，對于具有主動均衡功能的電池管理系統一般采用常規電池進行測試，然而電池的電壓不能根據需要隨時調整，使得測試過程較為繁瑣，影響了電池管理系統的測試效率。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種支持BMS主動均衡功能測試的電池模擬系統及方法，它采用可調線性電源和可調負載相結合的一種方式，使用本發明進行主動均衡功能測試時，即實現了模擬電池電壓的要求，又實現了均衡電流雙向流動的要求。

為實現此目的，本發明所設計的支持BMS主動均衡功能測試的電池模擬系統，包括主控模塊、可調線性電源、阻抗可調負載和電壓采樣模塊，主控模塊用于向可調線性電源輸送可調線性電源輸出電壓設定值和可調線性電源過流保護設定值，以及向阻抗可調負載輸送阻抗可調負載電壓設定值和阻抗可調負載過流保護設定值；

電壓采樣模塊用于采集所述電池模擬系統輸出端電壓，并將電壓采樣值分別輸送給可調線性電源和阻抗可調負載；

可調線性電源用于根據可調線性電源輸出電壓設定值和采樣模塊輸出的電壓采樣值的比較結果輸出對應的電壓，控制電壓采樣值與可調線性電源輸出電壓設定值相等，并根據可調線性電源過流保護設定值設定對應的過流保護門限；

阻抗可調負載用于根據阻抗可調負載電壓設定值和電壓采樣模塊輸出的電壓采樣值的比較結果動態調節自身阻抗，使所述電池模擬系統輸出端電壓穩定在阻抗可調負載電壓設定值，并根據阻抗可調負載過流保護設定值設定對應的過流保護門限。

第一電流采樣模塊用于采集可調線性電源輸出端電流，并將可調線性電源輸出端電流傳輸給可調線性電源，所述可調線性電源將可調線性電源輸出端電流與可調線性電源過流保護設定值進行比較，當可調線性電源輸出端電流＜可調線性電源過流保護設定值時，可調線性電源按可調線性電源輸出電壓設定值和采樣模塊輸出的電壓采樣值的比較結果輸出對應的電壓，控制電壓采樣值與可調線性電源輸出電壓設定值相等；當可調線性電源輸出端電流≥可調線性電源過流保護設定值時，可調線性電源的輸出由可調線性電源過流保護設定值和可調線性電源輸出端電流的比較結果控制，使可調線性電源的輸出電流等于可調線性電源過流保護設定值。