[發(fā)明專(zhuān)利]動(dòng)力電池單體電壓模擬裝置及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811246215.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109061249A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申永鵬;葛高瑞;李波;楊小亮;邱洪波;武潔;趙俊;劉勝;孫建彬;王濤;鄭竹風(fēng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): G01R1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 唐維虎

本發(fā)明提供一種動(dòng)力電池單體電壓模擬裝置及控制方法，屬于動(dòng)力電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試領(lǐng)域，所述裝置包括：控制器、電流源和數(shù)字電位器，所述控制器與所述數(shù)字電位器連接，所述電流源并聯(lián)在所述數(shù)字電位器的兩端，形成一個(gè)回路；所述電流源，用于輸出電流至所述數(shù)字電位器，以使所述數(shù)字電位器兩端輸出電壓；所述控制器，用于調(diào)節(jié)所述數(shù)字電位器的阻值，以使所述數(shù)字電位器兩端輸出不同的電壓。所述方法包括：獲取用于表征是否需要對(duì)數(shù)字電位器兩端的輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一判斷結(jié)果；在所述第一判斷結(jié)果為是時(shí)，控制器調(diào)節(jié)所述數(shù)字電位器的阻值，以使所述數(shù)字電位器兩端輸出不同的電壓，產(chǎn)生一組高精度、高穩(wěn)定性、可調(diào)節(jié)的電壓信號(hào)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與測(cè)試領(lǐng)域，具體而言，涉及一種動(dòng)力電池單體電壓模擬裝置及控制方法。

背景技術(shù)

動(dòng)力電池組是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源，也是整車(chē)最重要、最昂貴的部件之一。動(dòng)力電池組通常通過(guò)多節(jié)動(dòng)力電池單體并聯(lián)，然后再串聯(lián)產(chǎn)生高電壓和大電流。為保證動(dòng)力電池組串聯(lián)單體間的一致性，通常需要?jiǎng)恿﹄姵毓芾硐到y(tǒng)(Battery management system，BMS)對(duì)單體電壓進(jìn)行采樣和均衡控制。因此，BMS的單體電壓采樣精度對(duì)于保證動(dòng)力電池組單體電壓的一致性具有重要意義。

現(xiàn)有檢測(cè)BMS單體電壓采樣精度的方案主要有兩種：①利用多節(jié)動(dòng)力電池單體串聯(lián)，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)采集設(shè)備單獨(dú)采樣每節(jié)電池的電壓，得出單體電壓數(shù)據(jù)與BMS采集到的電壓進(jìn)行對(duì)比；②利用多個(gè)固定電阻串聯(lián)，然后對(duì)恒壓源進(jìn)行分壓，產(chǎn)生一組固定電壓信號(hào)。

上述兩種方案具有操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但仍存在以下不足，對(duì)于方案①：進(jìn)行單體電壓采集時(shí)由于動(dòng)力電池單體電壓隨動(dòng)力電池荷電狀態(tài)(State of Charge，SOC)、溫度、充放電電流等因素變化，每次使用前需要用額外的基準(zhǔn)測(cè)量裝置讀取電壓。此外，單體電壓值無(wú)法靈活調(diào)節(jié)，無(wú)法驗(yàn)證BMS在全量程范圍內(nèi)的精度以及其動(dòng)態(tài)采樣性能。對(duì)于方案②：恒壓源分壓后電壓不可調(diào)整，不能反映受測(cè)動(dòng)力電池組單體電壓采集系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。

綜上所述，如何產(chǎn)生一組高精度、高穩(wěn)定性、可調(diào)節(jié)的電壓信號(hào)，用于精確地驗(yàn)證BMS在全量程范圍內(nèi)的精度以及其動(dòng)態(tài)采樣性能，是本專(zhuān)利所要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種動(dòng)力電池單體電壓模擬裝置及控制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法精確地驗(yàn)證BMS在全量程范圍內(nèi)的精度以及其動(dòng)態(tài)采樣性能。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種動(dòng)力電單體電壓模擬裝置，所述裝置包括：控制器、電流源和數(shù)字電位器，所述控制器與所述數(shù)字電位器連接，所述電流源并聯(lián)在所述數(shù)字電位器的兩端，形成一個(gè)回路；所述電流源，用于輸出電流至所述數(shù)字電位器，以使所述數(shù)字電位器兩端輸出電壓；所述控制器，用于調(diào)節(jié)所述數(shù)字電位器的阻值，以使所述數(shù)字電位器兩端輸出不同的電壓。

由于在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過(guò)控制器來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)字電位器的阻值大小，以使數(shù)字電位器兩端輸出不同大小的電壓，繼而能夠通過(guò)BMS采集到的數(shù)字電位器兩端的電壓值與數(shù)字電位器兩端輸出的實(shí)際電壓值的動(dòng)態(tài)對(duì)比，更精確地驗(yàn)證BMS在全量程范圍內(nèi)的精度和動(dòng)態(tài)采樣性能，因此克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

基于第一方面，在一種可能的設(shè)計(jì)中，還包括：譯碼器，所述譯碼器的輸入端與所述控制器連接，所述譯碼器的輸出端與所述數(shù)字電位器連接。

在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在數(shù)字電位器的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，通過(guò)將多個(gè)數(shù)字電位器連接在譯碼器的不同輸出端口上，在譯碼器的輸出端口輸出低電平時(shí)，控制器選通相應(yīng)的數(shù)字電位器，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)控制器對(duì)多個(gè)數(shù)字電位器的控制，而且能夠節(jié)約控制器的端口數(shù)量。

基于第一方面，在一種可能的設(shè)計(jì)中，還包括：繼電器S1，所述繼電器S1串聯(lián)在所述數(shù)字電位器和所述電流源構(gòu)成的回路中，所述繼電器S1的一端與所述數(shù)字電位器連接，所述繼電器S1的另一端與所述電流源連接。