專利名稱：電動汽車動力電池組電壓模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車動力電池組，尤其是涉及電動汽車動力電池組電壓模擬器。
背景技術(shù)：
電動汽車電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，簡稱BMS)是電動汽車核心零部件之一。其單體電池端電壓的采集性能，對實(shí)時監(jiān)控單體電池狀態(tài)、檢出問題電池、防止電池發(fā)生過充電或過放電故障等有重要影響，是衡量電池管理系統(tǒng)性能優(yōu)劣的核心指標(biāo)之一。目前對于電池管理系統(tǒng)電壓采集功能的測試，一般使用動力電池試驗(yàn)臺架進(jìn)行測試。電池臺架實(shí)驗(yàn)雖能完整、精確的檢驗(yàn)電池管理系統(tǒng)的各種功能及性能，但實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本高、結(jié)構(gòu)龐大、操作不便、試驗(yàn)周期長。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種電動汽車動力電池組電壓模擬器，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室模擬動力電池進(jìn)行電池管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案
本發(fā)明所述的電動汽車動力電池組電壓模擬器，包括電連接于電源EMI濾波器輸出端的變壓、整流、濾波單元；所述變壓、整流、濾波單元輸出端的負(fù)極與直流電壓表、齊納二極管串列單元的負(fù)極電連接，變壓、整流、濾波單元輸出端的正極與所述直流電壓表的正極和直流電流表的一端電連接；所述直流電流表的另一端通過變電阻器與所述齊納二極管串列單元的正極電連接；齊納二極管串列單元中的每個齊納二極管的正、負(fù)極兩端分別通過限流電阻與測量端子排上對應(yīng)的一個接線端子電連接。
所述變壓、整流、濾波單元包括并聯(lián)于所述電源EMI濾波器輸出端的兩個變壓器，所述每個變壓器的次級繞組分別與一個橋式整流電路的輸入端電連接；所述兩橋式整流電路輸出端相互串聯(lián)后，其負(fù)極與穩(wěn)壓電容、濾波電容、所述直流電壓表、齊納二極管串列單元的負(fù)極電連接，其正極與所述穩(wěn)壓電容、濾波電容、直流電壓表的正極和所述直流電流表的一端電連接。在所述每個橋式整流電路輸出端的正、負(fù)極之間分別電連接有穩(wěn)壓電容和濾波電容。所述電源EMI濾波器輸入端通過串連的斷路器和熔斷器與電源插座電連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于采用220V市電供電，通過所述齊納二極管串列單元模擬串聯(lián)的動力電池，成本低、結(jié)構(gòu)簡單體積小，達(dá)到在實(shí)驗(yàn)室中簡便快速地測試電池管理系統(tǒng)的電壓采集功能目的。


圖I是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明所述的電動汽車動力電池組電壓模擬器，包括電連接于電源EMI濾波器4輸出端的變壓、整流、濾波單元21 ;所述變壓、整流、濾波單元21輸出端的負(fù)極與直流電壓表15、齊納二極管串列單元18的負(fù)極電連接，變壓、整流、濾波單元21輸出端的正極與所述直流電壓表15的正極和直流電流表16的一端電連接；所述直流電流表16的另一端通過旋鈕式滑動變電阻器17與所述齊納二極管串列單元18的正極電連接；齊納二極管串列單元18中的每個齊納二極管的正、負(fù)極兩端分別通過限流電阻19與測量端子排20上對應(yīng)的一個接線端子電連接。
所述變壓、整流、濾波單元21包括并聯(lián)于所述電源EMI濾波器4輸出端的兩個變壓器5、9，所述每個變壓器5、9的次級繞組分別與一個橋式整流電路6、10的輸入端電連接；所述兩橋式整流電路6、10輸出端相互串聯(lián)后，其負(fù)極與穩(wěn)壓電容13、濾波電容14、所述直流電壓表15、齊納二極管串列單元18的負(fù)極電連接，其正極與所述穩(wěn)壓電容13、濾波電容14、直流電壓表15的正極和所述直流電流表16的一端電連接。在每個橋式整流電路6、10輸出端的正、負(fù)極之間分別電連接有穩(wěn)壓電容7、11和濾波電容8、12。為提高本發(fā)明的安全可靠性，電源EMI濾波器4輸入端通過串連的斷路器3和熔斷器2與電源插座I電連接。本發(fā)明工作原理簡述如下
電源插座I選為三孔式，所述電動汽車動力電池組電壓模擬器的殼通過電源插座I接地，斷路器3閉合后，220V交流電經(jīng)過熔斷器2輸入到相并聯(lián)的兩個220V/110V變壓器5、9的初級繞組，兩變壓器5、9次級繞組輸出的IlOV交流電經(jīng)過整流、穩(wěn)壓、濾波，得到155伏直流輸出；兩組155伏直流輸出串聯(lián)后經(jīng)過穩(wěn)壓濾波得到約310伏直流電源。310伏直流電源經(jīng)過直流電流表16、旋鈕式滑動變電阻器17向齊納二極管串列單元18提供電源。齊納二極管串列單元18選擇128串齊納二極管串列電路結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)上電后，齊納二極管串列全部擊穿，則128串齊納二極管串列總電壓值即可模擬128串動力電池組總電壓值，各個齊納二極管穩(wěn)壓值即可模擬為動力電池組中單體電池電壓值。齊納二極管穩(wěn)壓值的選擇包括5. I伏、4. 7伏、4. 3伏、3. 9伏、3. 3伏、3. O伏、2. 7伏、2. 4伏、2. 2伏、2伏、I. 8伏，以實(shí)現(xiàn)模擬不同電壓值的動力電池。通過旋鈕式滑動變阻器17控制串入回路中的限流電阻19值來限制回路中的電流大小。通過直流電壓表15和直流電流表16測量齊納二極管串列的總電壓和電流。當(dāng)使用本發(fā)明對電池管理系統(tǒng)進(jìn)行電壓采集功能測試時，可將電池管理系統(tǒng)的電壓采集線依次連接到測量端子排20上對應(yīng)的一個接線端子即可。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車動力電池組電壓模擬器，其特征在于包括電連接于電源EMI濾波器(4)輸出端的變壓、整流、濾波單元(21);所述變壓、整流、濾波單元(21)輸出端的負(fù)極與直流電壓表(15)、齊納二極管串列單元(18)的負(fù)極電連接，變壓、整流、濾波單元(21)輸出端的正極與所述直流電壓表(15)的正極和直流電流表(16)的一端電連接；所述直流電流表(16)的另一端通過變電阻器(17)與所述齊納二極管串列單元(18)的正極電連接；齊納二極管串列單元(18)中的每個齊納二極管的正、負(fù)極兩端分別通過限流電阻(19)與測量端子排(20)上對應(yīng)的一個接線端子電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動汽車動力電池組電壓模擬器，其特征在于所述變壓、整流、濾波單元(21)包括并聯(lián)于所述電源EMI濾波器(4)輸出端的兩個變壓器(5、9)，所述每個變壓器(5、9)的次級繞組分別與一個橋式整流電路(6、10)的輸入端電連接；所述兩橋式整流電路(6、10)輸出端相互串聯(lián)后，其負(fù)極與穩(wěn)壓電容(13)、濾波電容(14)、所述直流電壓表(15)、齊納二極管串列單元(18)的負(fù)極電連接，其正極與所述穩(wěn)壓電容(13)、濾波電容(14)、直流電壓表(15)的正極和所述直流電流表(16)的一端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動汽車動力電池組電壓模擬器，其特征在于在所述每個橋式整流電路(6、10 )輸出端的正、負(fù)極之間分別電連接有穩(wěn)壓電容(7、11)和濾波電容(8、12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的電動汽車動力電池組電壓模擬器，其特征在于所述電源EMI濾波器(4 )輸入端通過串連的斷路器(3 )和熔斷器(2 )與電源插座(I)電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動汽車動力電池組電壓模擬器，包括電連接于電源EMI濾波器輸出端的變壓、整流、濾波單元；變壓、整流、濾波單元輸出端的負(fù)極與直流電壓表、齊納二極管串列單元的負(fù)極電連接，變壓、整流、濾波單元輸出端的正極與直流電壓表的正極和直流電流表的一端電連接；直流電流表的另一端通過變電阻器與齊納二極管串列單元的正極電連接；齊納二極管串列單元中的每個齊納二極管的正、負(fù)極兩端分別通過限流電阻與測量端子排上對應(yīng)的一個接線端子電連接。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于采用市電供電，通過所述齊納二極管串列單元模擬串聯(lián)的動力電池，成本低、結(jié)構(gòu)簡單體積小，達(dá)到在實(shí)驗(yàn)室中簡便快速地測試電池管理系統(tǒng)的電壓采集功能目的。
文檔編號H02M7/06GK102882391SQ20121039958
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者路高磊, 王玉民, 李晨, 張曉林, 何俊, 婁世菊, 厲蕊, 劉陽, 李博, 王振宏 申請人:鄭州日產(chǎn)汽車有限公司