一种双向电池模拟器的制作方法

1.本实用新型涉及电池模拟技术领域，尤其涉及一种双向电池模拟器。


背景技术：

2.电池模拟器是专为新能源电动汽车行业的电机控制器、驱动电机、整车的测试试验而开发的，用于替代动力电池提供低成本、精准的测试解决方案，具备输出稳定精度高、瞬态响应迅速等特点，可模拟动力电池充放电等动态特性。
3.但是目前的电池模拟器往往体型庞大，内部结构复杂，涉及过多的电路和元器件，导致电池模拟器很难应用于日常使用场景，且不具备单端口双向充放电功能。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种双向电池模拟器，包括：
5.一壳体，沿所述壳体长度方向的一端设有一充放电端口，连接设置于所述壳体内部的一电池模拟芯片，所述充放电端口连接外部的一输入电源时所述电池模拟芯片进行充电模拟，所述充放电端口连接外部的一负载装置时所述电池模拟芯片进行放电模拟；
6.复数个旋钮，设置于沿所述壳体宽度方向的一端，连接所述电池模拟芯片，通过各所述旋钮分别调整所述电池模拟芯片进行充电模拟时的输入电压、输入电流以及所述电池模拟芯片进行放电模拟时的输出电压、输出电流。
7.优选的，沿所述壳体宽度方向的另一端设有一报警器，所述电池模拟芯片分别连接所述报警器和设置于所述壳体内部的一温度传感器，所述电池模拟芯片在所述温度传感器检测得到的一实时温度大于一预设温度时控制所述报警器进行告警提示。
8.优选的，所述壳体的远离各所述旋钮的一侧设有一温度显示器，连接所述温度传感器，通过所述温度显示器实时显示所述温度传感器检测得到的所述实时温度。
9.优选的，还包括一电压转换模块，分别连接所述充放电端口和所述电池模拟芯片，所述电压转换模块在所述电池模拟芯片进行充电模拟时对所述输入电压进行转换并将转换后的所述输入电压传输至所述电池模拟芯片；以及
10.在所述电池模拟芯片进行放电模拟时对所述输出电压进行转换并将转换后的所述输出电压传输至所述充放电端口。
11.优选的，还包括一电流检测模块，分别连接所述电池模拟芯片和所述电压转换模块，通过所述电流检测模块持续检测所述电池模拟芯片与所述电压转换模块之间的一实时电流数值并输出至所述电池模拟芯片形成一电流变化曲线。
12.优选的，沿所述壳体宽度方向的一端的中心位置设有一动态显示屏，连接所述电池模拟芯片，通过所述动态显示屏实时显示所述电流变化曲线。
13.优选的，所述壳体的远离所述充放电端口的一侧设有一数据端口，连接外部的一上位机，通过所述数据端口输出所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述输出电流和所述电流变化曲线至所述上位机进行存储。
14.优选的，所述动态显示屏的两侧分别设有一显示器，各所述显示器上分别设有一电压显示窗口和一电流显示窗口，通过所述电压显示窗口显示所述输入电压的大小或所述输出电压的大小，通过所述电流显示窗口显示所述输入电流的大小或所述输出电流的大小。
15.优选的，所述壳体的底部连接一底座。
16.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型中的双向电池模拟器设置有具备双向充放电功能的充放电端口，并且对电池模拟芯片的连接结构进行优化，减少元器件数量，同时增加实时电流检测功能和温度报警功能，保障充放电模拟过程中的安全性。
附图说明
17.图1为本实用新型的较佳的实施例中，双向电池模拟器的结构示意图；
18.图2为本实用新型的较佳的实施例中，电池模拟芯片的连接示意图；
19.图3为本实用新型的较佳的实施例中，电压转换模块中场效应管管和可变电阻的连接示意图；
20.图4为本实用新型的较佳的实施例中，电池模拟芯片的引脚连接示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。
22.本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种双向电池模拟器，如图1、图2所示，包括：
23.一壳体1，沿壳体1长度方向的一端设有一充放电端口2，连接设置于壳体1内部的一电池模拟芯片3，充放电端口2连接外部的一输入电源时电池模拟芯片3进行充电模拟，充放电端口2连接外部的一负载装置时电池模拟芯片3进行放电模拟；
24.复数个旋钮4，设置于沿壳体1宽度方向的一端，连接电池模拟芯片3，通过各旋钮4分别调整电池模拟芯片3进行充电模拟时的输入电压、输入电流以及电池模拟芯片3进行放电模拟时的输出电压、输出电流。
25.具体地，本实施例中，当需要进行充电模拟时，可以将充放电端口2连接输入电源，此时电池模拟芯片3接收到输入电压并开始进行充电模拟，当需要进行充电模拟时，可以将充放电端口2连接负载装置，此时由电池模拟芯片3连接的220v电源进行供电并进行放电模拟，通过单个充放电端口2便可实现双向的充放电模拟。
26.本实用新型的较佳的实施例中，沿壳体1宽度方向的另一端设有一报警器5，电池模拟芯片3分别连接报警器5和设置于壳体1内部的一温度传感器6，电池模拟芯片3在温度传感器6检测得到的一实时温度大于一预设温度时控制报警器5进行告警提示。
27.具体地，本实施例中，考虑到当电池模拟芯片3进行充电模拟和放电模拟时会导致壳体内的温度升高，可能存在安全隐患，因此在壳体1内部设置一个温度传感器6以持续检测壳体1内的实时温度，电池模拟芯片3在实时温度大于预设温度时控制报警器5进行告警提示。
28.优选的，报警器5可以采用蜂鸣器。
29.本实用新型的较佳的实施例中，壳体1的远离各旋钮4的一侧设有一温度显示器7，连接温度传感器6，通过温度显示器7实时显示温度传感器6检测得到的实时温度。
30.具体地，本实施例中，考虑到报警器5可能出现故障导致无法触发告警提示，因此设置一个温度显示器7来实时显示实时温度，由操作人员人工判断实时温度是否大于预设温度，通过自动告警和人工判断结合的方式来提高安全性。
31.本实用新型的较佳的实施例中，还包括一电压转换模块8，分别连接充放电端口2和电池模拟芯片3，电压转换模块8在电池模拟芯片3进行充电模拟时对输入电压进行转换并将转换后的输入电压传输至电池模拟芯片3；以及
32.在电池模拟芯片3进行放电模拟时对输出电压进行转换并将转换后的输出电压传输至充放电端口2。
33.具体地，本实施例中，如图3所示，各旋钮4包括第一旋钮、第二旋钮、第三旋钮和第四旋钮，其中，第一旋钮和第三旋钮分别连接电池模拟芯片3，当第一旋钮顺时针旋转时电池模拟芯片3输出高电平的控制信号至电压转换模块8中的一场效应管q1，场效应管q1管根据控制信号调高输入电压，当第一旋钮逆时针旋转时电池模拟芯3片输出低电平的控制信号至电压转换模块8中的场效应管q1，场效应管q1根据控制信号调低输入电压。
34.优选的，当第三旋钮顺时针旋转时电池模拟芯片3输出高电平的控制信号至电压转换模块8中的场效应管q1，场效应管q1根据控制信号调高输出电压，当第三旋钮逆时针旋转时电池模拟芯片3输出低电平的控制信号至电压转换模块8中的场效应管q1，场效应管q1根据控制信号调低输出电压。
35.优选的，第一旋钮或第三旋钮顺时针旋转时控制信号的电平逐渐升高，第一旋钮或第三旋钮逆时针旋转时控制信号的电平逐渐降低。
36.优选的，考虑到在电压不变的情况下只能通过改变电阻值来调整电流，因此可以将第二旋钮和第四旋钮分别连接电压转换模块8中的一可变电阻rp1，当第一旋钮顺时针旋转时可变电阻rp1的电阻值升高进而调低输入电流，当第一旋钮逆时针旋转时可变电阻rp1的电阻值降低进而调高输入电流。
37.优选的，当第三旋钮顺时针旋转时可变电阻rp1的电阻值升高进而调低输出电流，当第三旋钮逆时针旋转时可变电阻rp1的电阻值降低进而调高输出电流。
38.本实用新型的较佳的实施例中，还包括一电流检测模块9，分别连接电池模拟芯片3和电压转换模块8，通过电流检测模块9持续检测电池模拟芯片3与电压转换模块8之间的一实时电流数值并输出至电池模拟芯片3形成一电流变化曲线。
39.具体地，本实施例中，考虑到输入电压和输入电流为输入端数据，输出电压和输出电流为输出端数据即电压转换模块8和充放电端口2之间的电压和电流，而电池模拟芯片3和电压转换模块8之间的电流可能存在波动，因此设置一个电流检测模块9以持续检测电池模拟芯片3与电压转换模块8之间的实时电流数值并记录为电流变化曲线。
40.优选的，可以通过电流变化曲线判断充电模拟过程和放电模拟过程的稳定性，当输入电流和实时电流的大小差值较小且电流变化曲线波动较小时充电模拟过程为稳定状态，当输入电流和实时电流的差值较小但电流变化曲线波动较大时充电模拟过程为不稳定状态，操作人员应该进行检查维修，当输入电流和实时电流的大小差值较大时充电模拟过程为不稳定状态，操作人员应该进行检查维修。
41.优选的，当输出电流和实时电流的大小差值较小且电流变化曲线波动较小时放电模拟过程为稳定状态，当输出电流和实时电流的差值较小但电流变化曲线波动较大时放电模拟过程为不稳定状态，操作人员应该进行检查维修，当输出电流和实时电流的大小差值较大时放电模拟过程为不稳定状态，操作人员应该进行检查维修。
42.优选的，如图4所示，电池模拟芯片3的第一引脚连接电压转换模块8，第二引脚连接220v电源，第三引脚连接电流检测模块9，第四引脚连接温度传感器6，第五引脚连接报警器5，第六引脚、第七引脚、第八引脚和第九引脚连接各旋钮4，第十引脚接地，当第一引脚有电压输入时，电池模拟芯片3判断此时进行充电模拟并断开第二引脚，当第一引脚没有电压输入时，电池模拟芯片3判断此时进行放电模拟并导通第二引脚由220v电源进行供电。
43.优选的，电池模拟芯片3并不限定于6个引脚，可以根据实际情况对引脚数进行调整。
44.本实用新型的较佳的实施例中，沿壳体宽度方向的一端的中心位置设有一动态显示屏10，连接电池模拟芯片3，通过动态显示屏10实时显示电流变化曲线。
45.具体地，本实施例中，可以通过动态显示屏10来向操作人员实时显示电流变化曲线以判断充电模拟过程和放电模拟过程的稳定性。
46.优选的，动态显示屏10上可以显示电流变化曲线的横坐标数值和纵坐标数值。
47.优选的，横坐标数值为时间，纵坐标数值为电流大小。
48.本实用新型的较佳的实施例中，壳体1的远离充放电端口2的一侧设有一数据端口11，分别连接外部的一上位机和电池模拟芯片3，通过数据端口11输出输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和电流变化曲线至上位机进行存储。
49.具体地，本实施例中，可以通过数据端口11输出充电模拟过程和放电模拟过程中的输入电压、输入电流、输出电压、输出电流和电流变化曲线至上位机以进行后期研究。
50.本实用新型的较佳的实施例中，动态显示屏10的两侧分别设有一显示器12，各显示器12上分别设有一电压显示窗口121和一电流显示窗口122，通过电压显示窗口121显示输入电压的大小或输出电压的大小，通过电流显示窗口122显示输入电流的大小或输出电流的大小。
51.具体地，本实施例中，通过电压显示窗口121和电流显示窗口122显示输入电压、输入电流、输出电压和输出电流的大小，以方便操作人员进行调试。
52.本实用新型的较佳的实施例中，壳体1的底部连接一底座13。
53.以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。