[发明专利]电动汽车电池电压模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车，尤其是涉及电动汽车电池电压模拟器。

背景技术

在电动汽车台架测试中，需要采用电池电压模拟器来模拟多节串联的锂电池，对电动汽车电池管理系统和整车控制系统进行测试，并要求模拟的每节电池的输出电压可以单独调节。目前的方法是采用与车载电池数量相同的独立电源单元来模拟电池电压进行测试，由于电动汽车电池一般有100余节相串联，这样就需要100余个电源模块，使得对电动汽车台架测试时所占空间场地大、成本高。

发明内容

本发明目的在于提供一种电动汽车电池电压模拟器。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的电动汽车电池电压模拟器，包括高压直流电源单元和相串联的多级三端基准稳压源单元；

所述每级三端基准稳压源单元均包括三端基准稳压芯片，所述三端基准稳压芯片的输出阴极端和公共阳极端分别与本级的模拟电池电压输出接口正、负极连接，三端基准稳压芯片的参考电压输入端通过调节电阻与本级的模拟电池电压输出接口正极连接，在三端基准稳压芯片的输出阴极端和公共阳极端之间并联有稳压二极管支路和输出电容支路；

所述高压直流电源单元包括工频变压器，所述工频变压器初级绕组与工频电源连接而次级绕组与单相桥式整流器输入端连接，所述单相桥式整流器输出端经电容滤波器与第一级三端基准稳压源单元中的三端基准稳压芯片的公共阳极端连接；

所述相串联的多级三端基准稳压源单元之间的连接为：上一级三端基准稳压源单元中的三端基准稳压芯片的输出阴极端与下一级三端基准稳压源单元中的三端基准稳压芯片的公共阳极端相连接。

所述每级三端基准稳压源单元均设置有恒流源单元，所述恒流源单元由场效应管和运算放大器构成；所述运算放大器正向输入端通过电阻与三端基准稳压芯片的输出阴极端连接，所述运算放大器反向输入端与所述场效应管的源极连接并通过电阻接地，运算放大器输出端与场效应管的栅极连接，场效应管的漏极与工作电源连接。

本发明优点在于电路结构简单、性能可靠、体积小。每级三端基准稳压源单元的电压输出接口模拟一节电池电压。由场效应管和运算放大器构成的恒流源控制回路使得每级三端基准稳压源单元互不干扰，从而消除了现有电池电压模拟器存在电池电压不稳定和直流高压波动引起的回路电流变化的不足。

附图说明

图1是本发明的电路结构框图。

图2是本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明所述的电动汽车电池电压模拟器，包括高压直流电源单元1和相串联的多级三端基准稳压源单元2；相串联的三端基准稳压源单元2的级数（个数）等于电动汽车台架测试中需要串联的锂电池节数。

所述每级三端基准稳压源单元2均包括三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431），所述三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的输出阴极端K和公共阳极端A分别与本级的模拟电池电压输出接口JK正、负极连接，三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的参考电压输入端R通过调节电阻R1与本级的模拟电池电压输出接口JK正极连接，在三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的输出阴极端K和公共阳极端A之间并联有稳压二极管D1支路和输出电容C1支路；

所述高压直流电源单元1包括工频变压器T1，所述工频变压器T1初级绕组与工频电源（AC220V）连接而次级绕组与单相桥式整流器3输入端连接，所述单相桥式整流器3输出端经电容C2、电阻R2构成的滤波器4与第一级三端基准稳压源单元2中的三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的公共阳极端A连接；

所述相串联的多级三端基准稳压源单元2之间的连接为：上一级三端基准稳压源单元2中的三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的输出阴极端K与下一级三端基准稳压源单元2中的三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的公共阳极端A相连接。

所述每级三端基准稳压源单元2均设置有恒流源单元5，所述恒流源单元5由场效应管Q1和运算放大器U2（集成电路LMC6022）构成；所述运算放大器U2（集成电路LMC6022）正向输入端通过电阻R3与三端基准稳压芯片U1（集成电路TL431）的输出阴极端K连接，所述运算放大器U2（集成电路LMC6022）反向输入端与所述场效应管Q1的源极S连接并通过电阻R4接地，运算放大器U2（集成电路LMC6022）输出端与场效应管Q1的栅极G连接，场效应管Q1的漏极D与直流12V工作电源连接。