一种电池模拟器和电源管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电池管理领域，公开了一种电池模拟器和电源管理系统。本实用新型专利技术中的电池模拟器，包括：控制板、数字模拟转换电路、减法器和模拟数字转换电路；数字模拟转换电路的输入端电连接控制板的电压输出端，数字模拟转换电路的第一输出端电连接减法器的第一输入端，数字模拟转换电路的第二输出端电连接减法器的第二输入端；减法器的输出端电连接模拟数字转换电路的输入端；模拟数字转换电路的输出端与控制板的采样输入端电连接；控制板根据采样输入端的电压，输出模拟的电池电压。本实用新型专利技术，使得电池模拟器可以输出准确的模拟电压，提高对电池包测试的准确度。

A Battery Simulator and Power Management System

【技术实现步骤摘要】
一种电池模拟器和电源管理系统
本技术涉及电池管理领域，特别涉及一种电池模拟器和电源管理系统。
技术介绍
纯电动汽车对于减轻汽车尾气污染、降低石油资源依赖等方面具有重要意义。目前在我国政策的大力支持下，纯电动汽车得到了长足发展并在未来几年内保持高速增长，各大传统汽车厂与新能源汽车厂也纷纷推出自己的纯电动车型。伴随着纯电动汽车的发展。为了能够提高对锂电池性能的监测，对电池提供相应的保护，电池管理系统(BatteryManagementSystem，BMS)应用而生，BMS具有提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态等多种功能。纯电动汽车BMS系统的测试主要是将BMS系统与实际的电池包相连，基于通信总线来实时检测电池包电压、温度等信息，通过提供不同的外界环境，如高低温来测试BMS的稳定及安全性能。这种测试过程存在以下缺点：电池包、高低温箱、充放电等设备价格昂贵，占地面积大；电池包充放电时间长，测试不灵活；这种测试方法不具备故障测试的能力，很难对故障进行模拟；当发生故障时，如果软件处理不成熟有可能损坏电池包和测试设备甚至威胁到测试人员的人身安全，因此，目前采用电池模拟器模拟实际的电池包。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的电池模拟器中的控制板控制电压的输出，但是，控制板对输出电压的精准度控制不够，不能满足实际的需求，导致对电池包的测试不准确，影响测试结果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电池模拟器和电源管理系统，使得电池模拟器可以输出准确的模拟电压，提高对电池包测试的准确度。为解决上述技术问题，本技术的实施方式提供了一种电池模拟器，包括：控制板、数字模拟转换电路、减法器和模拟数字转换电路；数字模拟转换电路的输入端电连接控制板的电压输出端，数字模拟转换电路的第一输出端电连接减法器的第一输入端，数字模拟转换电路的第二输出端电连接减法器的第二输入端；减法器的输出端电连接模拟数字转换电路的输入端；模拟数字转换电路的输出端与控制板的采样输入端电连接；控制板根据采样输入端的电压，输出模拟的电池电压。本技术的实施方式提供了一种电源管理系统，包括上述的电池模拟器。本技术实施方式相对于现有技术而言，数字模拟转换电路的两个输出端电连接减法器的两个输入端，可以减小地回路压差，使得最后模拟数字转换电路输出的电压与控制板输出的电压之间的差值在预设范围内，提高输出的电压的精度；另外由于控制板、数字模拟转换电路、减法器和模拟数字转换电路依次电连接，同时模拟数字转换电路的输出端与控制板的采样输入端电连接，从而形成了该电池模拟器电压输出的闭环回路，使得控制板可以根据采样输入端的电压与输出的电压之间进行比较，确保了输出模拟的电池电压的准确度，进一步提高了整个电池模拟器输出模拟的电池电压的精度。另外，电池模拟器还包括差分运放器，差分运放器的输入端与减法器的输出端电连接，差分运放器的输出端电连接模拟数字转换电路的输入端。差分运放器设置在减法器之后，可以有效减小整个电池模拟器内的噪声对模拟数字转换电路采样产生的干扰。另外，电池模拟器还包括：功率运放器；功率运放器的第一输入端电连接数字模拟转换电路的第一输出端，功率运放器的第二输入端电连接数字模拟转换电路的第二输出端，功率运放器的第一输出端电连接减法器的第一输入端，功率运放器的第二输出端电连接减法器的第二输入端。通过功率放大器可以将数字模拟转换电路输出的电流进行放大，例如将毫安培的电流放大至安培级别，避免出现因数字模拟转换电路的输出电流太小，而导致模拟数字转换电路的采样结果不准确的情况。另外，电池模拟器还包括基准源，基准源用于为数字模拟转换电路和模拟数字转换电路提供参考电压源。通过设置基准源作为数字模拟转换电路和模拟数字转换电路的参考电压源，可以有效提高数字模拟转换电路和模拟数字转换电路的准确度。另外，电池模拟器还包括隔离器；隔离器用于隔离控制板和数字模拟转换电路。通过隔离器可以有效减小控制板在工作中产生信号对数字模拟转换电路的干扰。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是根据本技术第一实施方式中提供的电池模拟器的具体结构示意图；图2是根据本技术第一实施方式中提供的电池模拟器的具体结构示意图；图3是根据本技术第二实施方式中提供的电池模拟器的具体结构示意图；图4是根据本技术第三实施方式中提供的电源管理系统的一种具体结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本技术的第一实施方式涉及一种电池模拟器。该电池模拟器应用于电源管理系统中，电源管理系统可以通过该电池模拟器实现对电池包的测试。该电池模拟器包括：控制板101、数字模拟转换电路102、减法器103和模拟数字转换电路104，其中，控制板101、数字模拟转换电路102、减法器103和模拟数字转换电路104依次电连接，该电池模拟器具体的结构如图1所示。下面具体介绍电池模拟器各部件之间具体的连接关系。具体的说，数字模拟转换电路102的输入端电连接控制板101的电压输出端，数字模拟转换电路102的第一输出端电连接减法器103的第一输入端，数字模拟转换电路102的第二输出端电连接减法器103的第二输入端；减法器103的输出端电连接模拟数字转换电路104的输入端；模拟数字转换电路104的输出端与控制板101的采样输入端电连接；控制板101根据采样输入端的电压，输出模拟的电池电压。控制板101为电池模拟器的主控板，用于控制输出电压的大小，并可以根据采样输入端输入的电压信号，调整该控制板101电压输出端的电压。数字模拟转换电路主要用于模拟电池包电压的电压特性，该数字模拟转换电路可以采用电压型数字模拟转换器(Digitaltoanalogconverter，简称“DAC”)，也可以是电流型DAC(电流型DAC可外接电压转换电路即可输出转换电压)，本实施方式不对此进行限制。本实施方式中可以根据实际应用中的需求选择具体参数的DAC，例如，可以选择分辨率达到18bits，低噪声，且温度稳定性小于35ppm的DAC。而模拟数字转换电路主要用于实现对电压采集，比如，采集模拟数字电路输出端的输出电压，并通过采集回路电流转换得到的输入控制板101的采样电压，同理模拟数字转换电路可以采用电压型的模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter，简称个“ADC”)，也可以采用电流型ADC，而ADC器件的具体参数可以根据实际应用的需求进行选择，例如，可以采用转换速率不小于1MS/s，采集精度不小于18bits，采集范围至少为0-5V的ADC，同时该ADC需要具备低噪声特性，温度稳定性小于35ppm的需求。值得一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池模拟器，其特征在于，包括：控制板、数字模拟转换电路、减法器和模拟数字转换电路；所述数字模拟转换电路的输入端电连接所述控制板的电压输出端，所述数字模拟转换电路的第一输出端电连接所述减法器的第一输入端，所述数字模拟转换电路的第二输出端电连接所述减法器的第二输入端；所述减法器的输出端电连接所述模拟数字转换电路的输入端；所述模拟数字转换电路的输出端与所述控制板的采样输入端电连接；所述控制板根据采样输入端的电压，输出模拟的电池电压。

【技术特征摘要】
1.一种电池模拟器，其特征在于，包括：控制板、数字模拟转换电路、减法器和模拟数字转换电路；所述数字模拟转换电路的输入端电连接所述控制板的电压输出端，所述数字模拟转换电路的第一输出端电连接所述减法器的第一输入端，所述数字模拟转换电路的第二输出端电连接所述减法器的第二输入端；所述减法器的输出端电连接所述模拟数字转换电路的输入端；所述模拟数字转换电路的输出端与所述控制板的采样输入端电连接；所述控制板根据采样输入端的电压，输出模拟的电池电压。2.根据权利要求1所述的电池模拟器，其特征在于，所述电池模拟器还包括差分运放器，所述差分运放器的输入端与所述减法器的输出端电连接，所述差分运放器的输出端电连接所述模拟数字转换电路的输入端。3.根据权利要求1至2中任一项所述的电池模拟器...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖金刚，刘永健，
申请(专利权)人：上海科梁信息工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31