本發(fā)明涉及屬于電壓采集與測量技術的領域，尤其是涉及一種用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，支持USB供電。

背景技術：

在電池管理系統(tǒng)（BMS）的調(diào)試和測試中，如果采用真實的電池進行測試，則需要對電池進行充放電來調(diào)節(jié)電池電壓，這樣的測試效率很低，而且是對能源和時間的浪費。那么就需要一種可以調(diào)節(jié)電壓的電池電壓模擬器來代替真實的電池。

USB是連接計算機系統(tǒng)與外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規(guī)范。常見的的移動電子設備如手機、平板等絕大多數(shù)都采用USB接口作為充電接口，具有USB供電接口的設備觸手可得，如手機充電器、平板電腦充電器、移動電源、計算機甚至是具有OTG功能的手機和平板電腦等。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，為了解決產(chǎn)品研發(fā)和調(diào)試階段真實電池使用不方便的現(xiàn)象，實現(xiàn)電池電壓信號連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，支持USB供電，也可以采用5V直流電源供電，供電方式簡便靈活，通過模擬電池電壓信號的方式代替真實的電池，即節(jié)省了實驗室的資源，又解決了使用電池時調(diào)節(jié)電壓費時費力的現(xiàn)象，而且電池電壓模擬器相當于一個容量無限大的電池，即起到對供電設備的保護作用，又能達到一定的降噪和穩(wěn)壓效果。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供了一種用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，包括USB供電線、USB接口電路、隔離電源模塊、穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路、輸出接線端子和級聯(lián)接線端子，所述的USB供電線與USB接口電路的輸入端連接，所述的USB接口電路的輸出端與隔離電源模塊和級聯(lián)接線端子的輸入端連接，所述的隔離電源模塊的輸出端與穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，所述穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端與輸出接線端子的輸入端連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的USB接口電路包括電源輸入接線端子、保險絲、第二電阻和發(fā)光二極管，所述的電源輸入接線端子和級聯(lián)接線端子上均設置有1腳和2腳，所述的保險絲的一端與電源輸入線端子的2腳連接，所述的第二電阻和發(fā)光二極管連接在保險絲的另一端和和級聯(lián)接線端子的1腳之間。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的保險絲采用自恢復型保險絲。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的隔離電源模塊采用DC-DC隔離電源。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路包括第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第一二極管、第二二極管、第一電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻和集成電路，所述的集成電路采用三端可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓集成電路，包括輸入端、輸出端和接地端，所述的第一電容和第二電容分別連接至集成電路的輸入端，所述的第三電容和第四電容分別連接至集成電路輸出端，所述的第一二極管、第一電阻和第五電容與集成電路的輸入端連接，所述的第二二極管連接在集成電路的輸出端和接地端之間，所述的第三電阻、第四電阻和第五電阻與集成電路的接地端連接。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容均采用濾波電容。

在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述的第三電阻采用可調(diào)電位器

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，為了解決產(chǎn)品研發(fā)和調(diào)試階段真實電池使用不方便的現(xiàn)象，實現(xiàn)電池電壓信號連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，支持USB供電，也可以采用5V直流電源供電，供電方式簡便靈活，通過模擬電池電壓信號的方式代替真實的電池，即節(jié)省了實驗室的資源，又解決了使用電池時調(diào)節(jié)電壓費時費力的現(xiàn)象，而且電池電壓模擬器相當于一個容量無限大的電池，即起到對供電設備的保護作用，又能達到一定的降噪和穩(wěn)壓效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發(fā)明用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器的一較佳實施例的結構框圖；

圖2是圖1的電氣原理圖；

附圖中的標記為: P1、電源輸入接線端子，P2、輸出接線端子，P3、級聯(lián)接線端子，F(xiàn)1、保險絲，C1、第一電容，C2、第二電容，C3、第三電容，C4、第四電容，C5、第五電容，D1、第一二極管，D2、第二二極管，D3、發(fā)光二極管，R1、第一電阻，R2、第二電阻，R3、第三電阻，R4、第四電阻，R5、第五電阻，U1、DC-DC隔離電源，U2、集成電路。

具體實施方式

下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例包括：

一種用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，包括USB供電線、USB接口電路、隔離電源模塊、穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路、輸出接線端子P2和級聯(lián)接線端子P3，所述的USB供電線與USB接口電路的輸入端連接，所述的USB接口電路的輸出端與隔離電源模塊和級聯(lián)接線端子P3的輸入端連接，所述的隔離電源模塊的輸出端與穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路的輸入端連接，所述穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路的輸出端與輸出接線端子P2的輸入端連接。

如圖2所示，所述的USB接口電路包括電源輸入接線端子P1、保險絲F1、第二電阻R2和發(fā)光二極管D3，所述的電源輸入接線端子和級聯(lián)接線端子上均設置有1腳和2腳，所述的保險絲F1的一端與電源輸入線端子P1的2腳連接，所述的第二電阻R2和發(fā)光二極管D3連接在保險絲F1的另一端和和級聯(lián)接線端子P3的1腳之間。其中，所述的保險絲F1采用自恢復型保險絲，起到短路保護的功能，并采用一個發(fā)光二級管D3作為電源指示燈。

USB接口電路同時具有級聯(lián)接線端子用于本模塊級聯(lián)時使用，在使用多個本模塊級聯(lián)模擬電池組時僅需1個USB接口供電即可；

USB供電線提供的5V直流電源通過隔離電源模塊，即將輸入電壓轉換至所需的直流電壓。所述的隔離電源模塊采用DC-DC隔離電源U1，采用DC-DC隔離電源U1將外部輸入的5VDC電壓轉換至后級需要的直流電壓，起到電氣隔離的作用，從而達到模擬器級聯(lián)的條件，同時保護外部供電設備的安全。

如圖2所示，所述的穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路包括第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和集成電路U2，所述的集成電路U2采用三端可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓集成電路，包括輸入端Vin、輸出端Vout和接地端Vodi，所述的第一電容C1和第二電容C2分別連接至集成電路U2的輸入端Vin，所述的第三電容C3和第四電容C4分別連接至集成電路U2輸出端Vout，所述的第一二極管D1、第一電阻R1和第五電容R5與集成電路U2的輸入端Vin連接，所述的第二二極管D2連接在集成電路U2的輸出端Vout和接地端Vodi之間，所述的第三電阻R3、第四電阻R4和第五電阻R5與集成電路U2的接地端Vodi連接。

其中，集成電路U2為三端可調(diào)節(jié)穩(wěn)壓集成電路，第三電阻R3為可調(diào)電位器，集成電路U2輸出端Vout輸出的電壓即為電池電壓信號，由第一電阻R1、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第二二極管D2構成了集成電路U2的電壓調(diào)節(jié)電路，通過調(diào)節(jié)第三電阻R3即可調(diào)節(jié)輸出電壓，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5為濾波電容，第一二極管D1的作用是當集成電路U2的輸出端Vout輸出的電壓高于輸入電壓時的放電二極管，起到保護U2集成電路的目的。

由穩(wěn)壓模塊及電壓調(diào)節(jié)電路將隔離電源模塊輸出的直流電壓進行調(diào)壓、穩(wěn)壓及濾波處理，得到穩(wěn)定的直流電壓，即為模擬的電池電壓。

本發(fā)明提供的用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，具有如下優(yōu)點：

1、通過模擬電池電壓信號的方式代替真實的電池，即節(jié)省了實驗室的資源，又解決了使用電池時調(diào)節(jié)電壓費時費力的現(xiàn)象，而且電池電壓模擬器相當于一個容量無限大的電池；

2、支持USB供電，也可以采用5V直流電源供電，供電方式簡便靈活；

3、支持級聯(lián)，可以通過多個模塊組成電池組模擬器，僅需1個USB供電接口；

4、采用電源隔離模塊與供電設備進行電氣隔離，即起到對供電設備的保護作用，又能達到一定的降噪和穩(wěn)壓效果。

綜上所述，本發(fā)明的用于電池管理系統(tǒng)調(diào)試的電池電壓模擬器，為了解決產(chǎn)品研發(fā)和調(diào)試階段真實電池使用不方便的現(xiàn)象，實現(xiàn)電池電壓信號連續(xù)調(diào)節(jié)的目的，支持USB供電，也可以采用5V直流電源供電，供電方式簡便靈活，通過模擬電池電壓信號的方式代替真實的電池，即節(jié)省了實驗室的資源，又解決了使用電池時調(diào)節(jié)電壓費時費力的現(xiàn)象，而且電池電壓模擬器相當于一個容量無限大的電池，即起到對供電設備的保護作用，又能達到一定的降噪和穩(wěn)壓效果。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。