電池模擬器是為了模擬電池的工作特性,屬于變輸出特性的直流電源,一般可以通過PWM整流來實現(xiàn)。電池模擬器的作用是取代現(xiàn)有的電池,模擬真實電池的輸出狀態(tài)和電池的充放電特性,并可以按用戶的需要,隨時改變電池SOC,放電深度,開路電壓,內(nèi)阻等條件,快速驗證待測設(shè)備在不同電池條件下的響應(yīng)。
工程師在進(jìn)行電池研發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計時,可以充分使用電池模擬器對電池進(jìn)行模擬,這樣不僅可以擁有比較穩(wěn)定的安全性能,同時對測試結(jié)果的精準(zhǔn)度也有較大的提升作用。除此之外,使用模擬器還可以模擬電源,并進(jìn)一步探索電池老化以及充電等過程。下面我們就來看一下如何利用模擬器進(jìn)行電源模擬。
通過使用電池模擬器的方式,我們能夠利用電池模擬一個帶有串聯(lián)電阻的兩象限電壓源。其輸出電壓和電阻被重新編程,來模擬荷電狀態(tài)和電池老化的影響。
通過直接設(shè)置電壓和內(nèi)阻,電池模擬器可以即時表示任何期望的荷電狀態(tài),而無需在測試前對電池進(jìn)行充電或放電,以預(yù)置到正確的荷電狀態(tài)。對于電池來說可能比較危險的測試情況,可以安全反復(fù)地進(jìn)行模擬,包括施加短路或過流,過壓,過度充電,過度放電等情況。
也許電池仿真最復(fù)雜的部分是模擬電壓如何隨荷電狀態(tài)而變化。這種關(guān)系是電池的基本模型,極大地取決于電池化學(xué)和電池設(shè)計。一個復(fù)雜的電池模擬器也許能夠接受下載的電池型號(例如:發(fā)送指令到模擬器,如電池供應(yīng)商XYZ的電池型號1234A)?;蛘撸姵啬M器可以接受荷電狀態(tài)值(以百分?jǐn)?shù)表示)與輸出電壓的表。在電池模擬器控制系統(tǒng)中,它會監(jiān)視多少電荷流入或流出電池仿真器(即,庫侖計算),調(diào)整荷電狀態(tài),然后在更新的荷電狀態(tài)的基礎(chǔ)上,尋找適當(dāng)?shù)男碌妮敵鲭妷骸?/div>
不過,即使沒有基于模型的復(fù)雜控制,電池模擬器仍然能夠正常工作。由于通常電壓變化非常緩慢,基于PC的應(yīng)用程序可以簡單地重新編程,將輸出電壓調(diào)整為所需的值。