电池模拟器简介

电池仿真器可以模拟电池吸收器和电源特性，用于验证电池管理系统 (BMS)。典型的电池仿真器板可以仿真多节电池组，这些电池组可以轻松连接到电池控制器 (BCC) 的评估板 [1]。

仿真器可以帮助工程师彻底测试便携式系统，这对于产品开发和生产阶段都至关重要。电池模拟器与主电源隔离，可在电池管理系统的硬件在环测试中串联使用，模拟更高电压的电池。继续阅读以了解有关电池模拟器是什么、其应用及其功能的更多信息。

纯电动汽车 (BEV) 和混合动力电动汽车 (HEV) 是减少污染和碳足迹的常见手段。这些系统中的电池通常由许多串联或并联组合的电池组成。这使得 BMS 成为此类系统的重要组成部分，以确保安全高效的电池运行。

电池管理系统目标

BMS 的主要目标包括保护电池芯和电池组免受可能的损坏、延长电池寿命以及保持电池处于运行状态以满足功能规格 [2]。BMS 测量串联电池电压、电池电流和其他关键参数，同时支持充电状态 (SoC)、健康状态 (SoH) 和充电平衡算法的开发。

什么是电池模拟器？

电池模拟器是一种模拟真实电池电气特性的电子仪器[1]。主要特性包括功率、电流、电压和等效串联电阻 (ESR)。它为类似于实际电池的设备提供所需的电压、功率和电流。通常，仿真器会替换便携式设备内的电池以进行测试。电池模拟器用于对电池充电器进行压力测试，以确定其在所有可能的条件（包括正常和故障情况）下是否正常运行。电池模拟器显着的优点是它能够在很短的时间内改变模拟电压。

电池仿真器和电池模拟器术语经常用于工业和学术领域。一般来说，两者的目的都是为了更换实际电池，以方便测试。电池管理系统 (BMS) 有助于测量电池电压、温度和电池电流。它充当安全控制器，在平衡电池的同时监控和电池的状态 [2]。它还在一些高功率数字驱动器的帮助下使用主电池接触器处理过流问题。温度管理是 BMS 帮助实现的另一项安全功能，可防止过热。

电池模拟器应用

移动和手持电子设备包括给电池充电的充电器电路。充电器电路必须根据规格进行验证，以便能够实现电池的可靠充电。在实际电池中，对耗尽的电池进行充电需要数小时才能完成，而使用模拟器可以在几秒钟内完成。同样，实际电池的放电需要数天的时间，但只需几分钟即可模拟相同的情况。此外，模拟器可以轻松模拟过度充电的电池和完全耗尽的电池，而这对于实际电池来说是极难实现的。这使得模拟器成为验证的一个有吸引力的选择。图 1 [1]显示了使用电池模拟器进行充电测试的图示。

图 1. 使用电池模拟器进行充电器测试的图示。图片由ACCEL 仪器提供

中等功率的电子设备通常使用多个串联的电池来实现高功率和电压。通过使用有源电池平衡电路可以实现的电池容量。为了验证电池平衡电路的行为，需要集成多个仿真器。

图 2. 用于仿真电池组以测试电池平衡电路的多个仿真器的图示。图片由ACCEL 仪器提供

图 2 [1]显示了用于仿真电池组以测试电池平衡电路的多个仿真器的示例图。每个电池模拟器都会模拟电池的行为。使用多个仿真器是合理的，因为需要将一个或多个电池配置为不平衡，以便设置压力测试并观察电池单元平衡电路在这种情况下的响应。这些情况包括一个或多个电池过度充电的情况，以及在下一种情况下，少数电池损坏或卡在低电压的情况。