[发明专利]高电压电池充电仿真系统及运作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池充电仿真系统，尤其涉及一种应用于高电压的电池充电仿真系统及运作方法。

背景技术

在习知的技术中，充电接口设备如：充电站、多方通讯装置等装置，其测试方法为充电流程与通讯流程分开检测，因此无法检测出在真实充电过程中充电站与多方通讯装置同时运作的情况，此举可能造成往后使用上出现无法预知的错误；而在测试过程中，需要与电池组连接以测试接口设备的运作状态，因为接口设备可能出现错误或不稳定的状态，若以真实的电池组测试，容易造成电池组过热、损坏、至于爆炸的情况发生，因此以能够模拟电池真实运作的电池仿真装置来辅助接口设备的检测是非常重要的。

在台湾地区专利第I 262382号中所述的先前技术，其必须先将每笔电池特性数据键入电池仿真装置中，其电池仿真装置再根据电池特性数据执行所需的变化，此方法不仅需花费时间预先输入电池特性数据，且电池仿真装置无法仿真在充电过程中电池组真实的特性变化，因此无法非常贴近真实电池组的充电情况；又如美国专利第7,764,066号的专利案所述，其为利用电位的差异来模拟电池需充电或损坏开路的情况，其模拟方法亦无法模拟充电过程中电池组真实的特性变化，因此也无法接近真实电池组的充电情况。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的主要目的在于提供一种高电压电池充电仿真系统及运作方法；

一种高电压电池充电仿真系统，包括模拟高压电池组、仿真电池管理系统、多方通讯装置、以及充电站。仿真电池管理系统会实时计算并更新模拟高压电池组的电压值，其电压值并会随着充电流程而变化，使模拟高压电池组可模拟真实电池组充电时的特性变化，进而可据以检测多方通讯装置及充电站在实际充电时的通讯及充电的效能。

一种高电压电池充电仿真系统的运作方法如下：仿真电池管理系统先设定模拟高压电池组的电压初始值；再传送目前电压及目前充电电流的信息至多方通讯装置；多方通讯装置将根据接收的信息所运算出的充电需求转换成充电站所使用的语言，并传送至充电站；充电站确认充电需求与实际模拟高压电池组所需的需求相同后即开始充电；该仿真电池管理系统随着充电流程开始，会持续计算并更新模拟高压电池组的电压值，直到模拟高压电池组的电压值与充电电压相同时结束充电方法。

本发明的优点在于提出一种方便操作，且可有效模拟真实电池在充电过程中的特性变化的系统及运作方法，在检测接口设备如：多方通讯装置或充电站时，使用高电压电池充电仿真系统即可得知并实时检修接口设备在实际充电时的效能，避免直接以真实电池组检测接口设备，预防因为接口设备内部的不稳定或错误，造成电池组在充电过程中出现过热、损坏、甚至于爆炸的情形，大幅增加检测时的安全性及有效减少成本的损失。且仿真电池管理系统可以是工业计算机、嵌入式计算机等具有控制及显示功能的控制装置，透过简单设定即可模拟电池组于不同状态的充电情况，因而增加系统使用的便利性。

附图说明

图1为本发明的系统架构图

图2为本发明的运作方法流程图

【主要组件符号说明】

1：模拟高压电池组    11：直流负载机    12：电源供应器

2：仿真电池管理系统  3：多方通讯装置   4：充电站

具体实施方式

图1为本发明的高电压电池充电仿真系统，其包括一模拟高压电池组1、一仿真电池管理系统2、一多方通讯装置3、以及一充电站4。

该模拟高压电池组1包括一直流负载机11以及一电源供应器12，该直流负载机11用以模拟该模拟高压电池组1的一目前电压V1，且该直流负载机11在充电流程开始时，系用以消耗充电站4所输出的一充电电压V3，仿真该充电站4对真实电池组充电因此消耗充电电量的情况。该电源供应器12以正极及负极个别与该直流负载机11的正极及负极相连的方式跨接于该直流负载机11上，用以模拟该模拟高压电池组1的一目前开路电压V2，使充电站4在充电过程中仍可侦测到目前开路电压V2，仿真充电站4与一真实电池组相连的情况，使该充电站4可继续充电流程。

该仿真电池管理系统2可以是一工业计算机、一嵌入式计算机等具有控制及显示功能的控制装置，其与该直流负载机11以及该电源供应器12相连，用以根据侦测到的一充电电流配合真实电池组的充电特性，及时计算并更新该目前电压V1以及该目前开路电压V2，以仿真真实电池组充电时的特性变化，其计算方法如下：

首先计算储存电荷Ah＝∫I(t)·dt，I(t)为充电电流，t为时间变量；