电池模拟电源方法及系统与流程

专利2026-07-19  10


本发明涉及模拟电源,具体为一种电池模拟电源方法及系统。


背景技术:

1、在电池管理系统和电动汽车测试等领域,经常需要模拟不同类型和状态的电池。传统的电池模拟器通常只能提供固定的输出电压,无法准确模拟电池在实际使用过程中的动态变化。此外,现有的电池模拟器往往难以适应不同类型电池的特性。因此,如何设计一种能够精确模拟多种类型电池,并且具有调节功能的电池模拟电源,成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本发明提供一种电池模拟电源方法及系统以解决现有电池模拟器模拟功能单一的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下:

3、提供一种电池模拟电源方法,模拟电源方法包括以下步骤:

4、接收输入电压;

5、根据预设的电池类型参数,将输入电压转换为模拟电池输出电压;

6、输出模拟电池输出电压;

7、实时监测并显示输入电压和模拟电池输出电压。

8、更进一步地,将输入电压转换为模拟电池输出电压的步骤包括:

9、获取预设的电池类型参数,包括电池标称电压、内阻参数、容量衰减参数和温度影响参数;

10、根据电池类型参数,计算电池类型系数k;

11、获取当前模拟电池的荷电状态soc和温度t;

12、根据输入电压v_i n、电池类型系数k、荷电状态soc和温度t,计算模拟电池输出电压v_out;

13、模拟电池输出电压的计算公式为:v_out=f(v_i n,k,soc,t)。

14、更进一步地,电池类型系数k的计算步骤包括:

15、获取电池标称电压v_nom;

16、根据电池类型确定常数a和b;

17、使用公式k=a*l n(v_nom)+b计算电池类型系数k。

18、更进一步地,模拟电源方法还包括模拟电池内阻、模拟电池容量衰减及模拟电池温度影响;

19、模拟电池内阻的计算步骤:

20、获取初始内阻r_0和与电池类型相关的常数c、d;

21、获取当前荷电状态soc;

22、使用公式r_i nt=r_0*(1+c*e^(-d*soc))计算模拟电池内阻r_i nt;

23、电池容量衰减的计算步骤:

24、获取初始容量c_0和衰减系数α、β;

25、获取充放电循环次数n;

26、使用公式c=c_0*(1-α*n^β)计算当前容量c;

27、模拟电池温度影响的计算步骤:

28、获取温度影响参数γ和δ;

29、获取当前温度t和参考温度t_ref;

30、使用公式η_t=1-γ*|t-t_ref|^δ计算温度影响系数η_t。

31、更进一步地,模拟电源方法还包括通过调节旋钮调节模拟电池输出电压;

32、通过调节旋钮调节模拟电池输出电压的步骤包括:

33、检测调节旋钮的旋转角度;

34、将旋转角度转换为电压调节值;

35、将电压调节值叠加到当前模拟电池输出电压上。

36、更进一步地,模拟电源方法还包括通过上位机设定电压变化曲线,以自动调节模拟电池输出电压;

37、通过上位机设定电压变化曲线的步骤包括:

38、接收上位机发送的电压变化曲线数据;

39、解析电压变化曲线数据,获取时间-电压对应关系;

40、根据系统时间,从时间-电压对应关系中获取当前时刻的目标电压;

41、将模拟电池输出电压调整为目标电压。

42、更进一步地,模拟电源方法还包括将多个模拟电源串联,以模拟多节电池;

43、将多个模拟电源串联的步骤包括:

44、确定需要模拟的电池节数;

45、根据电池节数,连接相应数量的模拟电源模块;

46、设置每个模拟电源模块的输出电压,使其总和等于目标电池组电压。

47、更进一步地,输入电压为12v或24v;模拟电池输出电压的范围为1.5v~4.5v;预设的电池类型参数包括三元、铅酸、铁锂、钛酸锂、钠锂电池中的至少一种。

48、更进一步地,模拟电池输出电压的控制信号采用隔离电路和压频转换电路;输入电压与模拟电池输出电压采用隔离方式。

49、另一方面,提供一种电池模拟电源系统,模拟电源系统包括:

50、输入模块,用于接收输入电压;

51、电源变换模块,用于根据预设的电池类型参数,将输入电压转换为模拟电池输出电压;

52、输出模块,用于输出模拟电池输出电压;

53、显示模块,用于实时显示输入电压和模拟电池输出电压;

54、调节旋钮,用于手动调节模拟电池输出电压;以及

55、远控模块,用于通过上位机控制模拟电池输出电压。

56、本发明的有益效果是:

57、本发明提供的电池模拟电源方法及系统,通过接收输入电压并根据预设的电池类型参数将其转换为模拟电池输出电压,实现了对多种类型电池的精确模拟。该方法还包括实时监测和显示输入电压和输出电压,提高了系统的可观测性和可控性。此外,本发明还提供了多种灵活的调节方式,包括调节旋钮和上位机控制,使得模拟电池的输出特性可以根据实际需求进行精确调整。不仅提高了电池模拟的准确性和灵活性,还增强了系统的实用性和适用范围,为电池管理系统的开发和测试提供了更加可靠和高效的工具。

58、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。



技术特征:

1.一种电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电源方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述将输入电压转换为模拟电池输出电压的步骤包括:

3.如权利要求2所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述电池类型系数k的计算步骤包括:

4.如权利要求2所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电源方法还包括模拟电池内阻、模拟电池容量衰减及模拟电池温度影响;

5.如权利要求1所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电源方法还包括通过调节旋钮调节所述模拟电池输出电压;

6.如权利要求1所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电源方法还包括通过上位机设定电压变化曲线,以自动调节所述模拟电池输出电压;

7.如权利要求6所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电源方法还包括将多个模拟电源串联,以模拟多节电池;

8.如权利要求1所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述输入电压为12v或24v;所述模拟电池输出电压的范围为1.5v~4.5v;所述预设的电池类型参数包括三元、铅酸、铁锂、钛酸锂、钠锂电池中的至少一种。

9.如权利要求1所述的电池模拟电源方法,其特征在于,所述模拟电池输出电压的控制信号采用隔离电路和压频转换电路;所述输入电压与所述模拟电池输出电压采用隔离方式。

10.一种电池模拟电源系统,其特征在于,所述模拟电源系统包括:


技术总结
本发明涉及模拟电源技术领域,具体为一种电池模拟电源方法及系统。模拟电源方法包括以下步骤:接收输入电压;根据预设的电池类型参数,将输入电压转换为模拟电池输出电压;输出模拟电池输出电压;实时监测并显示输入电压和模拟电池输出电压。本发明提供的电池模拟电源方法及系统,通过接收输入电压并根据预设的电池类型参数将其转换为模拟电池输出电压,实现了对多种类型电池的精确模拟。该方法还包括实时监测和显示输入电压和输出电压,提高了系统的可观测性和可控性。

技术研发人员:张广栋
受保护的技术使用者:苏州艾思控科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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