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可编程控制的虚拟电池模组制造技术

技术编号:7112401 阅读:283 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种可编程控制的虚拟电池模组,要解决的技术问题是实现真实的电池组充放电响应,满足对电池管理系统检验和测试的需要,简化测试流程。本发明专利技术的可编程控制的虚拟电池模组设有计算机和与计算机连接的虚拟电池模组。本发明专利技术与现有技术相比,计算机向虚拟电池模组下发指令,调整虚拟电池的各项参数,并实时的侦测出充电电流,放电电流,温度等参数;虚拟电池单元能够虚拟出化学电池和物理电池的电特性和数据,并具备数据记录传输能力,能记录下完整的电池数据信息,不仅去除了测试中隐藏的安全问题,简化了测试流程,降低了电池管理系统测试成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电源,特别是一种电源的管理系统。
技术介绍
在工业上用的备用电源和智能电网等不同的电源系统中,电池管理系统BMS担负着重大的责任。它的主要功能是通过监控和管理电池,使电池始终保持在最佳工作状态, 最大限度延长电池的使用寿命。电池管理系统是电源整体系统中的一个子系统,监控和管理电池使其保持最佳工作状态,并将电池的信息传输给与此相关的其他子系统,为电源系统整体决策提供判断依据。在对电池管理系统的测试和检验过程中,需要模拟出真实的使用场景,将电池管理系统和电池组进行连接,检验和测试电池管理系统对电池组的管理能力。这些测试项目有对电池组的电压监控,电流监控,容量监控,热量监控即温度监控,及其它参数的监控。如果直接使用普通化学电池来检验和测试电池管理系统,会带来诸如安全隐患、操作复杂、环境污染、成本昂贵以及电池组分选过程繁杂,电池组内单颗电池长期的一致性,环境温度对电池性能的影响导致其容量的不一致等问题。所以就需要找到普通化学电池的替代品来完成对电池管理系统控制电池能力的检验和测试。现有技术的方法是使用一个直流电源和一个电子负载组合形成模拟电池,向电池管理系统提供测试源。但是这种方法不能够实现真实的电池组充放电响应,不能很好的适配电池管理系统的测试需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可编程控制的虚拟电池模组,要解决的技术问题是实现真实的电池组充放电响应,满足对电池管理系统检验和测试的需要,简化测试流程。本专利技术采用以下技术方案一种可编程控制的虚拟电池模组,所述可编程控制的虚拟电池模组设有计算机和与计算机连接的虚拟电池模组;所述计算机下达控制命令,控制虚拟电池模组模拟出化学电池的输出特性参数;所述虚拟电池模组用于模拟化学电池的输出特性参数。本专利技术的计算机通过通信口与虚拟电池模组连接。本专利技术的通信口采用RS-232接口、RS-485接口或CAN总线。本专利技术的计算机是个人计算机或嵌入式系统。本专利技术的虚拟电池模组由1-10M个虚拟电池串联或并联连接构成。本专利技术的虚拟电池设有单片机、数模转换单元、模数转化单元、反馈控制单元、电流反馈单元及电流采样单元、电压反馈及电压采样单元、直流电源单元、充电单元和放电单元;所述单片机经数模转换单元、反馈控制单元分别连接到充电单元、放电单元、电流反馈单元和电压反馈及电压采样单元,电流反馈单元和电压反馈及电压采样单元经模数转化单元与单片机相连接,直流电源单元负极接地,正极连接充电单元,充电单元的输出正极与放电单元的输入正极相连接,充电单元的输出负极与放电单元的输入负极相连接,充电单元、放电单元的连接点经电流采样单元接电流反馈单元。本专利技术的虚拟电池输出电极为四电极,电流采样单元为电流正极,接地为电流负极,电压反馈及电压采样单元的同向输入端为电压正极,电压反馈及电压采样单元的反向输入端为电压负极。本专利技术的计算机与单片机通过通讯单元连接。本专利技术的虚拟电池设有连接负载的接口。本专利技术的计算机采用戴尔计算机,通信口采用RS-232接口,通讯单元采用R-232, 单片机采用微处理芯片AT89C52,数模转换单元采用DAC7568芯片,模数转化单元采用 ADS1247芯片,反馈控制单元采用运算放大器LM358芯片,电流反馈单元采用LM358芯片, 电流采样单元采用电阻447ΚΩ,电压反馈及电压采样单元采用LM358芯片,充电单元采用 TIP122三极管,放电单元采用TIP127三极管,直流电源单元为直流12V。本专利技术与现有技术相比,计算机向虚拟电池模组下发指令,调整虚拟电池的各项参数,包括虚拟电池电压、电流,容量,并且可依据测试需求,灵活调整电压,电流,容量等参数,并实时的侦测出充电电流,放电电流,温度等参数;虚拟电池单元能够虚拟出化学电池和物理电池的电特性和数据,并具备数据记录传输能力,能记录下完整的电池数据信息,可以根据电动汽车电池管理系统的实际技术需要,有效的解决用普通化学电池来测试电池管理系统所带来诸如安全隐患、操作复杂、环境污染、成本昂贵以及电池组分选过程繁杂,电池组单颗电池长期的一致性,环境温度对电池性能的影响,容量的不一致性等问题。不仅去除了测试中隐藏的安全问题,简化了测试流程,降低了电池管理系统测试成本。附图说明图1是本专利技术的虚拟电池串联的连接图。图2是本专利技术的虚拟电池并联的连接图。图3是本专利技术的虚拟电池的硬件框图。图4是本专利技术的设定虚输出电压流程图。图5是本专利技术的电流采样流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的详细说明。如图1所示,本专利技术的可编程控制的虚拟电池模组,设有计算机和虚拟电池模组 VBS,计算机通过通信口与虚拟电池模组连接,通信口采用RS-232接口、RS-485接口或CAN 总线来实现串行通信。用户通过计算机下达各种控制命令,控制虚拟电池模组模拟出真实的化学电池的相关输出特性参数,例如需要模拟出真实化学电池的恒流充电特性时,可以利用设置在计算机中的虚拟电池模组VBS系统来设定恒流充电的控制命令,并通过计算机下达命令,通信口传输命令给虚拟电池内的单片机MCU,计算机还可以读取VBS从该MCU反馈的各项数据信息,与设定的参考数据进行比较。所述虚拟电池模组VBS用于模拟普通或特殊化学电池的输出特性参数,从而避免用普通化学电池来测试电池管理系统所带来各种隐患。VBS可以设定模拟出真实化学电池和物理电池的电特性和数据,并能够根据计算机的控制命令灵活的调整VBS的各个参数, 如电池电压、电流,容量,并记录相关数据存入计算机的数据库,数据库是用户建立在计算机中,此数据库相当于一个文件夹,专门用于存放数据,以备后期计算机分析数据之用。所述虚拟电池模组VBS由虚拟电池1¥81、虚拟电池2¥82、虚拟电池3¥83、...、虚拟电池η VBn串联或并联连接构成,η为IOM,η的选取根据构成所述虚拟电池模组的虚拟电池的MCU的寻址能力来确定,因为该MCU是采用10位二进制数来寻址的,故η为10Μ。由虚拟电池组成的虚拟电池模组可安装在一个机箱内。如图3所示,所述虚拟电池模组VBS中的每个虚拟电池VB由通讯单元、单片机 MCU、数模转换单元DAC、模数转化单元ADC、反馈控制单元、电流反馈单元及电流采样单元、 电压反馈及电压采样单元、直流电源POWER单元、充电单元和放电单元组成。所述MCU经通讯单元连接计算机或嵌入式系统(以下简称“计算机”),计算机是指个人计算机,即普通的电脑;嵌入式系统是指只有单一的功能或者只有极少数相关的功能的系统,即专用于特别用处的计算机。所述MCU负责执行计算机下达的各种数据处理命令,经DAC发送指令,DAC通过反馈控制单元分别连接到充电单元、放电单元、电流反馈及电流采样单元和电压反馈及电压采样单元,ADC通过与电流反馈及电流采样单元和电压反馈及电压采样单元相连接,来采集虚拟电池的实时电压和电流,反馈给MCU。POWER负极接地, 正极连接充电单元,为虚拟电池VB提供所需的电压。充电单元与放电单元是独立的,VB在充电时,放电单元处于休息状态,不进行工作,VB在放电时,充电单元处于休息状态,不进行工作。充电单元、放电单元都与电流采样单元相连接,即不管是在放电情况下还是充电情况下,都要进行电流采样工作,电流采样单元接本文档来自技高网...

【技术保护点】
出特性参数。1.一种可编程控制的虚拟电池模组,其特征在于:所述可编程控制的虚拟电池模组设有计算机和与计算机连接的虚拟电池模组(VBS);所述计算机下达控制命令,控制虚拟电池模组模拟出化学电池的输出特性参数;所述虚拟电池模组(VBS)用于模拟化学电池的输

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:毛广甫
申请(专利权)人:毛广甫
类型:发明
国别省市:94

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