電池模擬裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有充放電特性的電池模擬裝置，包括控制單元、可編程數(shù)字電源、電子負(fù)載、繼電器以及兩個端口，所述控制單元電連接至所述電子負(fù)載與所述可編程數(shù)字電源，所述電子負(fù)載的一端與所述可編程數(shù)字電源的一端連接至所述端口之一，所述電子負(fù)載和所述可編程數(shù)字電源的另一端通過所述切換器連接至另一個所述端口，所述切換器對所述電子負(fù)載及所述可編程數(shù)字電源與所述端口間的電連接進(jìn)行切換。本實(shí)用新型既能模擬電池的電壓特性，又能模擬電池的充放電特性，能實(shí)現(xiàn)電池的全仿真。
【專利說明】電池模擬裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電池仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電池模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]動力電池目前已經(jīng)在儲能、電動汽車及智能電網(wǎng)中廣泛應(yīng)用，為保證電池安全長效運(yùn)行，需要配備電池管理和監(jiān)控裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行充放電管理。電池管理和監(jiān)控裝置在裝載到電池系統(tǒng)之前，必須進(jìn)行完備的測試和檢驗(yàn)。在檢測過程中，需要模擬出真實(shí)的使用場景，如果用普通的化學(xué)電池，會帶來諸如安全隱患、環(huán)境污染、成本昂貴等問題。因此，為模擬被管理和監(jiān)控對象的特征，有必要提供一種電池模擬裝置，仿真電池在使用過程中的各種特性。
[0003]目前常用的電池模擬裝置功能較為單一，只能模擬電壓變化，而電池的充放電特性不能被模擬，無法完整檢測電池管理和監(jiān)控裝置的優(yōu)劣。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種電池模擬裝置，既能模擬電池的電壓特性，又能模擬電池的充放電特性，實(shí)現(xiàn)電池的全仿真。
[0005]一種電池模擬裝置，包括控制單元、可編程數(shù)字電源、電子負(fù)載、切換器以及兩個端口，所述控制單元電連接至所述電子負(fù)載與所述可編程數(shù)字電源，所述電子負(fù)載的一端與所述可編程數(shù)字電源的一端連接至所述端口之一，所述電子負(fù)載和所述可編程數(shù)字電源的另一端通過所述切換器連接至另一個所述端口，所述切換器對所述電子負(fù)載及所述可編程數(shù)字電源與所述端口間的電連接進(jìn)行切換。
[0006]在一個實(shí)施例中，所述切換器為單刀雙擲開關(guān)。
[0007]在另一實(shí)施例中，所述切換器為繼電器，所述繼電器電連接至所述控制單元。
[0008]進(jìn)一步的，所述電子負(fù)載具有顯示單元。
[0009]進(jìn)一步的，所述可編程數(shù)字電源具有顯示單元。
[0010]進(jìn)一步的,所述電池模擬裝置還包括反饋單元,所述反饋單元電連接在所述端口與所述控制單元間。
[0011]進(jìn)一步的，所述控制單元為單片機(jī)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于，利用切換器進(jìn)行電子負(fù)載與可編程數(shù)字電源間的切換，能夠模擬電池的電壓特性、充放電特性，能吸收或輸出電壓和電流，并且可以模擬電池充放電曲線，實(shí)現(xiàn)電池全仿真，更有效的驗(yàn)證被測電池管理及監(jiān)控裝置的電壓、電流檢測及故障診斷功能。
[0013]本實(shí)用新型中電子負(fù)載上具有顯示單元，可以實(shí)時(shí)顯示電壓電流，使檢測更為方便，而且在電池模擬裝置中引入了反饋單元，能將反饋信息及時(shí)傳送給控制單元，控制單元據(jù)此對電路做出調(diào)整，能提高輸入輸出精度?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型中電池模擬裝置一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0016]一種具有充放電特性的電池模擬裝置，如圖1所示，包括控制單元、可編程數(shù)字電源、電子負(fù)載、切換器以及端口 3、4，電子負(fù)載的一端與可編程數(shù)字電源的一端分別電連接至端口 3，電子負(fù)載與可編程數(shù)字電源的另一端均連接至切換器，再將切換器連接到端口
4。本實(shí)施例中切換器采用單刀雙擲開關(guān)K，實(shí)現(xiàn)對電子負(fù)載及可編程數(shù)字電源與端口 4連接的切換。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，端口 3、4處可以電連接充電機(jī)或負(fù)載，被測的電池管理和監(jiān)控裝置也與端口 3、4電連接。
[0017]在需要模擬電池的充電特性時(shí)，將單刀雙擲開關(guān)K連接到接線柱2，同時(shí)在端口 3、4處連接充電機(jī)。此時(shí)，控制單元可以控制電子負(fù)載進(jìn)行恒流或恒壓充電，并模擬電池充電曲線。被測的電池管理和監(jiān)控裝置連接在端口 3、4，檢測輸入電壓與輸入電流，得到檢測值，并與實(shí)際測量值進(jìn)行比較，可以驗(yàn)證其輸入電壓、電流檢測精度。
[0018]在模擬電池充電特性過程中，當(dāng)電子負(fù)載上的輸入電壓值上升至被測電池管理和監(jiān)控裝置設(shè)定的報(bào)警或保護(hù)閾值時(shí)，觀察被測電池管理和監(jiān)控裝置的報(bào)警與保護(hù)情況，可以驗(yàn)證其故障診斷功能。
[0019]在本實(shí)施例中，電子負(fù)載上可以設(shè)置顯示單元，實(shí)時(shí)的顯示電壓與電流值，方便對電池管理和監(jiān)控裝置的檢測。
[0020]在需要模擬電池的放電特性時(shí)，將單刀雙擲開關(guān)K連接到接線柱1，同時(shí)在端口 3、4處連接負(fù)載。此時(shí)控制單元控制可編程數(shù)字電源輸出電壓及電流，并模擬電池放電曲線。被測的電池管理和監(jiān)控裝置連接在端口 3、4，檢測輸出電壓與輸出電流，得到檢測值，并與實(shí)際測量值進(jìn)行比較，可以驗(yàn)證其輸出電壓、電流檢測精度。
[0021]在模擬電池放電曲線過程中，當(dāng)可編程數(shù)值電源輸出值下降至被測電池管理和監(jiān)控裝置的報(bào)警與保護(hù)閾值時(shí)，觀察被測電池管理和監(jiān)控裝置的保護(hù)與報(bào)警情況，可以驗(yàn)證其故障診斷功能。
[0022]在本實(shí)施例中，同樣的可以在可編程數(shù)字電源上設(shè)置顯示單元，實(shí)時(shí)顯示電壓與電流值，方便對電池管理和監(jiān)控裝置的檢測。
[0023]在上述實(shí)施例中，單刀雙擲開關(guān)也可以替換成繼電器，同時(shí)將繼電器電連接至控制單元，這樣控制單元可以控制繼電器，對電子負(fù)載及可編程電源與端口 4間的連接進(jìn)行切換。
[0024]為了提高電池管理和監(jiān)控裝置檢測試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，本實(shí)用新型中的電池模擬裝置還可以引入一個反饋單元，反饋單元連接在端口 3與控制單元之間，反饋單元將回路中的電壓與電流值反饋給控制單元，控制單元可以及時(shí)調(diào)整可編程數(shù)字電源或電子負(fù)載，提高其輸入輸出參數(shù)的精度。
[0025]在本實(shí)用新型中，控制單元可以采用單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對整個電池模擬裝置的控制。
[0026]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電池模擬裝置，其特征在于:包括控制單元、可編程數(shù)字電源、電子負(fù)載、切換器以及兩個端口，所述控制單元電連接至所述電子負(fù)載與所述可編程數(shù)字電源，所述電子負(fù)載的一端與所述可編程數(shù)字電源的一端連接至所述端口之一，所述電子負(fù)載和所述可編程數(shù)字電源的另一端通過所述切換器連接至另一個所述端口，所述切換器對所述電子負(fù)載及所述可編程數(shù)字電源與所述端口間的電連接進(jìn)行切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模擬裝置，其特征在于，所述切換器為單刀雙擲開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模擬裝置，其特征在于，所述切換器為繼電器，所述繼電器電連接至所述控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模擬裝置，其特征在于，所述電子負(fù)載具有顯示單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模擬裝置，其特征在于，所述可編程數(shù)字電源具有顯示單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的電池模擬裝置，其特征在于，還包括反饋單元，所述反饋單元電連接在所述端口與所述控制單元間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的電池模擬裝置，其特征在于，所述控制單元為單片機(jī)。
【文檔編號】G01R31/00GK203732654SQ201420093414
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】鐘國彬, 蘇偉, 魏增福, 劉新天, 何耀, 曾國建 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 合肥工業(yè)大學(xué)