電動汽車電池電壓模擬器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了電動汽車電池電壓模擬器，包括高壓直流電源單元和相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元；所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元均包括三端基準穩(wěn)壓芯片；所述高壓直流電源單元包括工頻變壓器，所述工頻變壓器初級繞組與工頻電源連接而次級繞組與單相橋式整流器輸入端連接，所述單相橋式整流器輸出端經(jīng)電容濾波器與第一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的公共陽極端連接；本發(fā)明優(yōu)點在于電路結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、體積小。每級三端基準穩(wěn)壓源單元的電壓輸出接口模擬一節(jié)電池電壓。從而消除了現(xiàn)有電池電壓模擬器存在電池電壓不穩(wěn)定和直流高壓波動引起的回路電流變化的不足。
【專利說明】電動汽車電池電壓模擬器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電動汽車，尤其是涉及電動汽車電池電壓模擬器。

【背景技術(shù)】
[0002]在電動汽車臺架測試中，需要采用電池電壓模擬器來模擬多節(jié)串聯(lián)的鋰電池，對電動汽車電池管理系統(tǒng)和整車控制系統(tǒng)進行測試，并要求模擬的每節(jié)電池的輸出電壓可以單獨調(diào)節(jié)。目前的方法是采用與車載電池數(shù)量相同的獨立電源單元來模擬電池電壓進行測試，由于電動汽車電池一般有100余節(jié)相串聯(lián)，這樣就需要100余個電源模塊，使得對電動汽車臺架測試時所占空間場地大、成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種電動汽車電池電壓模擬器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的電動汽車電池電壓模擬器，包括高壓直流電源單元和相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元；
所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元均包括三端基準穩(wěn)壓芯片，所述三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端和公共陽極端分別與本級的模擬電池電壓輸出接口正、負極連接，三端基準穩(wěn)壓芯片的參考電壓輸入端通過調(diào)節(jié)電阻與本級的模擬電池電壓輸出接口正極連接，在三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端和公共陽極端之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管支路和輸出電容支路；
所述高壓直流電源單元包括工頻變壓器，所述工頻變壓器初級繞組與工頻電源連接而次級繞組與單相橋式整流器輸入端連接，所述單相橋式整流器輸出端經(jīng)電容濾波器與第一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的公共陽極端連接；
所述相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元之間的連接為:上一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端與下一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的公共陽極端相連接。
[0005]所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元均設置有恒流源單元，所述恒流源單元由場效應管和運算放大器構(gòu)成；所述運算放大器正向輸入端通過電阻與三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端連接，所述運算放大器反向輸入端與所述場效應管的源極連接并通過電阻接地，運算放大器輸出端與場效應管的柵極連接，場效應管的漏極與工作電源連接。
[0006]本發(fā)明優(yōu)點在于電路結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、體積小。每級三端基準穩(wěn)壓源單元的電壓輸出接口模擬一節(jié)電池電壓。由場效應管和運算放大器構(gòu)成的恒流源控制回路使得每級三端基準穩(wěn)壓源單元互不干擾，從而消除了現(xiàn)有電池電壓模擬器存在電池電壓不穩(wěn)定和直流高壓波動引起的回路電流變化的不足。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0009]如圖1、2所示，本發(fā)明所述的電動汽車電池電壓模擬器，包括高壓直流電源單元I和相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元2 ;相串聯(lián)的三端基準穩(wěn)壓源單元2的級數(shù)(個數(shù))等于電動汽車臺架測試中需要串聯(lián)的鋰電池節(jié)數(shù)。
[0010]所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元2均包括三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)，所述三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的輸出陰極端K和公共陽極端A分別與本級的模擬電池電壓輸出接口 JK正、負極連接，三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的參考電壓輸入端R通過調(diào)節(jié)電阻Rl與本級的模擬電池電壓輸出接口 JK正極連接，在三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的輸出陰極端K和公共陽極端A之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管Dl支路和輸出電容Cl支路；
所述高壓直流電源單元I包括工頻變壓器Tl，所述工頻變壓器Tl初級繞組與工頻電源(AC220V)連接而次級繞組與單相橋式整流器3輸入端連接，所述單相橋式整流器3輸出端經(jīng)電容C2、電阻R2構(gòu)成的濾波器4與第一級三端基準穩(wěn)壓源單元2中的三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的公共陽極端A連接；
所述相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元2之間的連接為:上一級三端基準穩(wěn)壓源單元2中的三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的輸出陰極端K與下一級三端基準穩(wěn)壓源單元2中的三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的公共陽極端A相連接。
[0011 ] 所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元2均設置有恒流源單元5，所述恒流源單元5由場效應管Ql和運算放大器U2(集成電路LMC6022)構(gòu)成；所述運算放大器U2(集成電路LMC6022)正向輸入端通過電阻R3與三端基準穩(wěn)壓芯片Ul (集成電路TL431)的輸出陰極端K連接，所述運算放大器U2 (集成電路LMC6022)反向輸入端與所述場效應管Ql的源極S連接并通過電阻R4接地，運算放大器U2 (集成電路LMC6022)輸出端與場效應管Ql的柵極G連接，場效應管Ql的漏極D與直流12V工作電源連接。
【權(quán)利要求】
1.一種電動汽車電池電壓模擬器，包括高壓直流電源單元和相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元；其特征在于: 所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元均包括三端基準穩(wěn)壓芯片，所述三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端和公共陽極端分別與本級的模擬電池電壓輸出接口正、負極連接，三端基準穩(wěn)壓芯片的參考電壓輸入端通過調(diào)節(jié)電阻與本級的模擬電池電壓輸出接口正極連接，在三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端和公共陽極端之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管支路和輸出電容支路； 所述高壓直流電源單元包括工頻變壓器，所述工頻變壓器初級繞組與工頻電源連接而次級繞組與單相橋式整流器輸入端連接，所述單相橋式整流器輸出端經(jīng)電容濾波器與第一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的公共陽極端連接； 所述相串聯(lián)的多級三端基準穩(wěn)壓源單元之間的連接為:上一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端與下一級三端基準穩(wěn)壓源單元中的三端基準穩(wěn)壓芯片的公共陽極端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車電池電壓模擬器，其特征在于:所述每級三端基準穩(wěn)壓源單元均設置有恒流源單元，所述恒流源單元由場效應管和運算放大器構(gòu)成；所述運算放大器正向輸入端通過電阻與三端基準穩(wěn)壓芯片的輸出陰極端連接，所述運算放大器反向輸入端與所述場效應管的源極連接并通過電阻接地，運算放大器輸出端與場效應管的柵極連接，場效應管的漏極與工作電源連接。
【文檔編號】H02M7/217GK104052317SQ201410314128
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】袁建州, 王發(fā)群, 何俊, 付攀, 胡德鵬, 李晨, 李偉, 高明明, 申超, 張曉琳, 婁世菊, 張鐵兵 申請人:鄭州日產(chǎn)汽車有限公司