高电压安全输出的电池模拟器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高电压安全输出的电池模拟器，具有一供电模块，所述电池模拟器具有一模拟电压输出接口和一与所述模拟电压输出接口串联连接的绝缘监控模块，经由所述供电模块提供工作电源。本实用新型专利技术提供一种具有高压安全保护且能灵活控制多个通道之间的串联，从而满足高电压输出的高电压安全输出的电池模拟器；同时结构紧凑，布局合理，所有部分均可集成在一个箱体中，当需要输出较大电压值时，可以根据需要将多个箱体组合使用。

【技术实现步骤摘要】
高电压安全输出的电池模拟器
本技术涉及电池模拟器模拟信号输出
，尤其涉及一种高电压安全输出的电池模拟器。
技术介绍
对于汽车电池管理系统开发阶段以及整车开发阶段，都需要进行大量的测试。如若直接对实际电池进行测试，则存在成本高、周期长，且无法实现准确控制输出的电压值等问题。如若直接在实际电池上进行某些特殊工况测试(如模拟大电压输出、电压突降、电池短路等工况)，则会存在很大的安全隐患，易造成不可估量的损失。电池模拟器即仿真电池能够非常有效地减少测试时间，提供重复性的测试结果并且创造一个安全的测试环境。另外，通过测试电池温度和老化测试，都能减少准备时间，避免操作者的失误以及结果的偏差等因素。但是，对于现有技术总的电池模拟器，存在缺乏高压安全保护措施的问题，当输出模拟电压值过大时，不能及时有效对电池模拟器进行高压保护。同时，现有的电池模拟器不能满足可以灵活控制输出高电压的需求。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的电池模拟器存在没有高压安全保护措施，同时不能满足可以灵活控制输出高电压的需求等缺陷，目的在于提供一种具有高压安全保护且能灵活控制多个通道之间的串联，从而满足高电压输出的高电压安全输出的电池模拟器。实现上述目的的技术方案是：本技术高电压安全输出的电池模拟器，具有一供电模块，所述电池模拟器具有一模拟电压输出接口和一与所述模拟电压输出接口串联连接的绝缘监控模块。绝缘监控模块与供电模块连接，且经由供电模块提供工作电源，用于监控所述电池模拟器的输出电压值是否超过设定的最大电压值，如若大于，则切断所述供电模块与所述电池模拟器的连接，从而实现高压安全保护。所述绝缘监控模块具有绝缘监控模块电源接口、正端绝缘电阻Rp、负端绝缘电阻Rn、正端偏置电阻RC1、负端偏置电阻RC2、开关S1、S1’、S2、S2’和电压采样电路，所述电压采样电路具有不同阻值级别的采样电阻RS1、RS1’、RS2、RS2’；所述正端绝缘电阻Rp一端与所述负端绝缘电阻Rn一端串联连接，所述正端偏置电阻RC1一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接，所述正端绝缘电阻Rp另一端分别与绝缘监控模块电源接口的正端、所述开关S1一端串联连接，所述开关S1另一端与所述正端偏置电阻RC1另一端串联连接，所述负端绝缘电阻Rn另一端分别与绝缘监控模块电源接口的负端、所述开关S2一端串联连接，所述开关S2另一端与所述负端偏置电阻RC2另一端串联连接；所述开关S1一端还与所述电压采样电路串联连接，所述开关S2一端还与所述电压采样电路串联连接；所述采样电阻RS1一端分别与采样电阻RS1’一端、开关S1’一端串联连接，所述采样电阻RS1另一端与所述开关S1一端串联连接，开关S1’另一端与所述正端偏置电阻RC1一端串联连接；所述采样电阻RS2一端分别与采样电阻RS2’一端、开关S2’一端串联连接，所述采样电阻RS2另一端与所述开关S2一端串联连接，开关S2’另一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接。所述电池模拟器具有若干与所述供电模块串联连接的模拟电压控制模块，任一所述模拟电压控制模块的正极输出端可通过一柔性级联单元与相邻的所述模拟电压控制模块的负极输出端串联。所述供电模块具有一将输入所述电池模拟器的交流电转换成直流电的AC/DC转换模块和与所述AC/DC转换模块串联连接的若干DC/DC隔离模块，用于将所述AC/DC转换模块转换后的共地直流电隔离转换成多路不共地且相互隔离的直流电，从而给若干所述模拟电压控制模块提供直流工作电源；所述绝缘监控模块与所述AC/DC转换模块串联连接且经由所述AC/DC转换模块提供工作电源。所述供电模块具有一串联连接在所述AC/DC转换模块和若干所述DC/DC隔离模块之间的继电器；所述绝缘监控模块与所述继电器串联连接，用于当所述绝缘监控模块监测到的所述电池模拟器的输出电压值超过设定电压值时，控制所述继电器断开，从而对所述电池模拟器的起到高压保护作用。所述模拟电压控制模块具有一用于对输入的模拟信号进行隔离转换的模拟隔离转换模块和一采样电路模块，所述采样电路模块用于将所述模拟隔离转换模块输出的模拟信号进行采样并将获得的采样结果输入至所述模拟隔离转换模块进行闭环反馈处理，从而获得高精度的输出模拟信号。所述模拟隔离转换模块依次串联连接一用于计算并获得高精度预输出模拟电压值的单片机、一用于隔离处理数字信号的隔离串行外设接口电路、一将经由所述隔离串行外设接口电路隔离处理后的数字信号转换成模拟信号的数模转换芯片和一将所述数模转换芯片获得的模拟信号进行放大处理的运算放大器和一用于减少输出模拟信号损失的电压跟随电路。所述采样电路模块具有依次串联连接在所述电压跟随电路的输出端与所述隔离串行外设接口电路之间的一采样电路和一模数转换芯片，所述模数转换芯片用于将所述采样电路采样获得的采样模拟电压转换成数字电压传输给所述隔离串行外设接口电路，再经由所述隔离串行外设接口电路传输给所述单片机将采样模拟信号与预输出模拟电压值进行比较，计算误差实现更高精度的输出模拟电压值。所述电池模拟器具有一与上位机串联连接且由所述上位机将所需输出模拟电压值给所述电池模拟器的CAN通讯接口，若干所述模拟电压控制模块均设有一与所述CAN通讯接口串联连接的CAN通讯接口单元，实现若干所述模拟电压控制模块之间的独立通讯，进而实现多通道独立控制。所述电池模拟器具有一与外接交流电串联连接的电源接口，所述电源接口与所述供电模块的AC/DC转换模块串联连接。所述电池模拟器的模拟电压输出接口与若干所述模拟电压控制模块的电压跟随电路输出端串联连接，输出高精度模拟电压；若干所述模拟电压控制模块均具有一电源接口单元，分别与所述若干DC/DC隔离模块串联电连接实现工作电源的提供。本技术的积极进步效果在于：本技术的高电压安全输出的电池模拟器，电池模拟器输出端的最大正极电压值和最大负极电压值反馈到绝缘监控模块，如若电池模拟器输出端的最大电压值大于预先设定的允许输出最大电压值，则控制供电模块的继电器断开，从而断开AC/DC转换模块到DC/DC模块的连接，即切断电池模拟器与电源的连接，进而起到高压保护的作用；同时，对若干模拟电压控制模块的输出端通过柔性级联单元进行柔性级联，根据应用需要，实现两个或多个输出端之间的串联，灵活满足不同应用场合对输出电压值的需求，从而有效地增强实用性；同时结构紧凑，布局合理，所有部分均可集成在一个箱体中，当需要输出较大电压值时，可以根据需要将多个箱体组合使用，实现更高的输出电压。以下将结合附图对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。附图说明图1为本技术高电压安全输出的电池模拟器的原理结构示意图；图2为本技术高电压安全输出的电池模拟器的原理框图；图3为本技术高电压安全输出的电池模拟器的绝缘监控模块工作原理示意图；图4为本技术高电压安全输出的电池模拟器的内部结构示意图；图5为本技术高电压安全输出的电池模拟器的侧视图。具体实施方式下面结合图1至图5，对本技术的高电压安全输出的电池模拟器进行详细的说明。如图1所示，本实施例的高电压安全输出的电池模拟器，具有供电模块10、具有若干经由供电模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高电压安全输出的电池模拟器，具有一供电模块，其特征在于，所述电池模拟器具有一模拟电压输出接口和一与所述模拟电压输出接口串联连接的绝缘监控模块，经由所述供电模块提供工作电源，其中，所述绝缘监控模块具有绝缘监控模块电源接口、正端绝缘电阻Rp、负端绝缘电阻Rn、正端偏置电阻RC1、负端偏置电阻RC2、开关S1、S1’、S2、S2’和电压采样电路，所述电压采样电路具有不同阻值级别的采样电阻RS1、RS1’、RS2、RS2’；所述正端绝缘电阻Rp一端与所述负端绝缘电阻Rn一端串联连接，所述正端偏置电阻RC1一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接，所述正端绝缘电阻Rp另一端分别与绝缘监控模块电源接口的正端、所述开关S1一端串联连接，所述开关S1另一端与所述正端偏置电阻RC1另一端串联连接，所述负端绝缘电阻Rn另一端分别与绝缘监控模块电源接口的负端、所述开关S2一端串联连接，所述开关S2另一端与所述负端偏置电阻RC2另一端串联连接；所述开关S1一端还与所述电压采样电路串联连接，所述开关S2一端还与所述电压采样电路串联连接；所述采样电阻RS1一端依次与采样电阻RS1’一端、开关S1’一端串联连接，所述采样电阻RS1另一端与所述开关S1一端串联连接，开关S1’另一端与所述正端偏置电阻RC1一端串联连接；所述采样电阻RS2一端依次与采样电阻RS2’一端、开关S2’一端串联连接，所述采样电阻RS2另一端与所述开关S2一端串联连接，开关S2’另一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接。...

【技术特征摘要】
1.一种高电压安全输出的电池模拟器，具有一供电模块，其特征在于，所述电池模拟器具有一模拟电压输出接口和一与所述模拟电压输出接口串联连接的绝缘监控模块，经由所述供电模块提供工作电源，其中，所述绝缘监控模块具有绝缘监控模块电源接口、正端绝缘电阻Rp、负端绝缘电阻Rn、正端偏置电阻RC1、负端偏置电阻RC2、开关S1、S1’、S2、S2’和电压采样电路，所述电压采样电路具有不同阻值级别的采样电阻RS1、RS1’、RS2、RS2’；所述正端绝缘电阻Rp一端与所述负端绝缘电阻Rn一端串联连接，所述正端偏置电阻RC1一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接，所述正端绝缘电阻Rp另一端分别与绝缘监控模块电源接口的正端、所述开关S1一端串联连接，所述开关S1另一端与所述正端偏置电阻RC1另一端串联连接，所述负端绝缘电阻Rn另一端分别与绝缘监控模块电源接口的负端、所述开关S2一端串联连接，所述开关S2另一端与所述负端偏置电阻RC2另一端串联连接；所述开关S1一端还与所述电压采样电路串联连接，所述开关S2一端还与所述电压采样电路串联连接；所述采样电阻RS1一端依次与采样电阻RS1’一端、开关S1’一端串联连接，所述采样电阻RS1另一端与所述开关S1一端串联连接，开关S1’另一端与所述正端偏置电阻RC1一端串联连接；所述采样电阻RS2一端依次与采样电阻RS2’一端、开关S2’一端串联连接，所述采样电阻RS2另一端与所述开关S2一端串联连接，开关S2’另一端与所述负端偏置电阻RC2一端串联连接。2.如权利要求1所述的高电压安全输出的电池模拟器，其特征在于，所述电池模拟器具有若干与所述供电模块串联连接的模拟电压控制模块，任一所述模拟电压控制模块的正极输出端可通过一柔性级联单元与相邻的所述模拟电压控制模块的负极输出端串联。3.如权利要求1所述的高电压安全输出的电池模拟器，其特征在于，所述供电模块具有一将输入所述电池模拟器的交流电转换成直流电的AC/DC转换模...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁永军，李丽珍，周权，李宇，陈金干，
申请(专利权)人：上海同湛新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31