(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210945523.8 (22)申请日 2022.08.08 (71)申请人 苏州恒美电子科技股份有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴江区同里镇 富华路388号 (72)发明人 杨晓锋　李少华　周威　杜瑞　 哈米德·阿自米·迪扎吉　刘晨亚　 (74)专利代理 机构 深圳中创智财知识产权代理 有限公司 4 4553 专利代理师 李春林 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01R 31/396(2019.01) G01R 31/392(2019.01) G01R 31/389(2019.01)G01R 31/367(2019.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 电池模拟装置 (57)摘要 本发明公开了一种电池模拟装置及电源管 理芯片， 包括电池电压模拟输出模块、 温度采集 模块、 内阻采集模块、 控制模块、 电源模块、 交互 显示模块、 CAN通讯模块， 控制模块控制电池电压 模拟输出模块输出设定电压值并根据接收到的 所述电池电压模拟输出模块的电压值、 所述温度 采集模块的模拟电池温度值 以及所述内阻采集 模块的模拟电池内阻值进行处理后输出至上位 机或者交互显示模块； 可以实现单体电池模拟装 置的内阻模拟、 温度模拟以及电压模拟； 对采集 到的内阻和温度数据进行筛选和计算使其更加 准确； 工作参数可通过交互显示模块进行设置且 设置简单， 工作过程可视性高， 并且其数据存储 功能够避免二次参数设置及实现连续信息记录 。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 115438466 A 2022.12.06 CN 115438466 A 1.一种电池 模拟装置， 其特 征在于， 所述电池 模拟装置包括： 电池电压模拟输出模块， 用于根据控制信号模拟电池各工作阶段的电压并输出； 温度采集模块， 采集端与外部模拟温度器连接， 用于采集外部温度模拟器提供的模拟 电池温度信号并输出； 内阻采集模块， 采集端与外部电阻模拟器连接， 用于采集外部电阻模拟器提供的模拟 电池内阻信号并输出； 控制模块， 控制端与所述电池电压模拟输出模块的输入端连接， 输入端与所述电池电 压模拟输出模块的输出端、 温度采集模块的输出端以及内阻采集模块的输出端均连接， 用 于控制电池电压模拟输出模块输出设定电压值并根据接 收到的所述电池电压模拟输出模 块的电压值、 所述温度采集模块的模拟电池温度值以及所述内阻采集模块的模拟电池内阻 值进行处 理后输出至上位机； 电源模块， 输入端与外部电源连接， 输出端与所述电池电压模拟输出模块的电源端、 所 述温度采集模块的电源端、 所述内阻采集模块的电源端以及所述控制模块的电源端均连 接， 用于将外 部电源转换为各模块 适配的电源信号以提供电源供应。 2.根据权利要求1所述的电池模拟装置， 其特征在于， 所述电池电压模拟输出模块包括 电源芯片U4、 运放芯片U5、 电阻R28、 电阻R29、 电阻R30、 电阻R31、 电阻R32、 电阻R33、 电阻 R34、 电阻R35、 电阻R36、 电阻R37、 电阻R38、 电容EC8、 电容EC9、 电容C25、 电容C26、 电容C27、 电容C28、 发光二极管LED4、 发光二极管LED5、 场效应管Q1、 场效应管Q2以及场效应管Q3， 所 述电源芯片U4的使能端与所述场效应管Q1的源极、 电阻R32的第一端以及电阻R33的第一端 连接， 所述电源芯片U4的电源输入端与所述电源模块的一输出端、 场效应管Q 1的漏极、 电阻 R30的第一端、 电阻R28的第一端、 电容C25的第一端、 电容C26的第一端以及电容EC8的正极 连接， 所述电源芯片U4的调节端与所述电容C27的第一端、 电阻R37的第一端以及场效应管 Q3的漏极连接， 所述电源芯片U4的信号输入/输出端与所述电容C27的第一端连接并接地； 所述电阻R28的第二端连接所述发光二极管LED4的正极； 所述场效应管Q1的门极与所述电 阻R30的第二端以及电阻R29的第一端 连接； 所述电阻R31的第一端连接使能信号； 所述场效 应管Q2的门极与所述电阻R31的第二端以及电阻R38的第一端 连接， 所述场效应管Q2的漏极 连接所述电阻R29的第二端； 所述运放芯片U5的电源正端与所述电源模块的一输出端连接， 所述运放芯片U5的一输入端口与一输出端口连接并与所述电阻R35的第一端连接， 所述运 放芯片U5的一输入端口连接所述 R36的第一端； 所述电阻R36的第二端作为所述电池电压模 拟输出模块的输入端与所述控制模块的控制端连接； 所述场效应管Q3的门极连接所述电阻 R35的第二端， 所述场效应管Q3的源极连接所述电阻R34的第一端； 所述电源芯片U4的输出 端与电阻R37的第二端、 电容C28的第一端以及电容EC9的正极连接作为所述电池电压模拟 输出模块的输出端与所述控制模块的一输入端连接； 所述电源芯片U4的接地端、 运放芯片 U5的电源负端、 场效应管Q2的源极、 发光二极管LED4的负极、 发光二极管LED5的负极、 电容 EC8的负极、 电容EC9的负极、 电容C25的第二端、 电容C26的第二端、 电容C28的第二端、 电阻 R38的第二端、 电阻R32的第二端以及电阻R34的第二端均接地。 3.根据权利要求2所述的电池模拟装置， 其特征在于， 所述电池电压模拟输出模块输出 的电压值在0.6 ‑5V之间可调。 4.根据权利要求3所述的电池模拟装置， 其特征在于， 所述温度采集模块包括电阻R22、权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115438466 A 2电阻R23、 电阻R24、 电阻R25、 电阻R26、 电阻R29、 电阻R30、 电阻R31、 电容C5、 电容C7、 电容 C20、 电容C21、 电容C22、 电容C24、 运放IC1A、 二极管DZ2以及与所述外部温度模拟器连接的 连接件P1， 所述连接件P1的输入端作为所述温度采集模块的采集端与所述外部温度模拟 器 连接， 所述连接件P1的一输出端与所述电容C24的第一端、 电阻R31的第一端以及电阻R25的 第一端连接， 所述连接件P1的另一输出端与所述电阻R24的第一端、 电阻R29的第一端 连接； 所述电阻R24的第二端与所述电阻R25的第二端 连接并与所述电源模块的一输出端 连接； 所 述电阻R29的第二端与所述电阻R30的第一端、 电容C21的第一端连接； 所述运放IC1A的正相 输入端与所述电阻R30的第二端、 电容C22的第一端连接， 所述运放IC1A的反相输入端与所 述电阻R22的第一端、 电阻R23的第一端 连接， 所述运放IC1A的输出端与所述电阻R23的第二 端、 电阻R26的第一端连接， 所述运放IC1A的电源端与所述电容C5的第一端、 电容C7的第一 端连接并与所述电源模块的一输出端连接； 所述电阻R26的第二端与所述二极管DZ2的负 极、 电容C20的第一端连接作为所述温度采集模块的输出端与所述控制模块的一输入端连 接； 所述电容C5的第二端、 电容C7的第二端、 电容C20的第二端、 电容C21的第二端、 电容C22 的第二端、 电容C24的第二端、 电阻R31的第二端、 电阻R22的第二端、 二极管DZ2的正极以及 运放IC1A的接地端均接地。 5.根据权利要求1所述的 电池模拟装置， 其特征在于， 所述内阻采集模块包括电阻R6、 电阻R7、 电阻R8、 电阻R10、 电阻R11、 电阻R14、 电阻R15、 电阻R16、 电容C11、 电容C12、 电容 C13、 电容C14、 运放IC1B、 二极管DZ1以及与所述外部电阻模拟器连接的连接件JP2， 所述连 接件JP2的输入端作为所述内阻采集模块的采集端与所述外部电阻模拟器连接， 所述连接 件JP2的一输出端与所述电容C12的第一端、 电阻R16的第一端连接并接地， 所述连接件JP2 的另一输出端与所述电阻R8第一端、 R14的第一端连接； 所述电阻R7的第一端与所述电阻 R10的第一端、 电阻R16的第二端、 电容C12的第二端连接； 所述R7的第二端与所述电阻R8的 第二端连接作为所述内阻采集模块的电源端与所述电源模块的一输出端连接； 所述电阻 R14的第二端与所述电阻R15的第一端、 电容C13的第一端 连接； 所述运放IC1B的反相输入端 与所述电阻R10的第二端、 电阻R6的第一端连接， 所述运放IC1B的反相输入端与所述电阻 R15第二端、 电容C14的第一端连接， 所述运放IC1B的输出端与所述电阻R6的第二端、 电阻 R11的第一端连接； 所述电阻R11的第二端与所述二极管DZ1的负极、 电容C11的第一端连接 作为所述内阻采集模块的输出端与所述控制模块的一输入端连接； 所述电容C11的第二端、 电容C13的第二端、 电容C14的第二端以及二极管DZ1的正极接地。 6.根据权利要求1或4或5所述的电池模拟装置， 其特征在于， 所述控制模块接收到所述 温度采集模块采集的多个模拟电池温度值以及所述内阻采集模块采集的多个模拟电池内 阻值后， 对多个所述模拟电池温度值和多个模拟电池内阻值按照从大到小顺序排列进 行筛 选再求平均后得到最终的温度值和内阻值。 7.根据权利要求6所述的电池模拟装置， 其特征在于， 对多个所述模拟电池温度值和多 个模拟电池内阻值按照从大到小顺序排