1.本技术涉及电芯模拟器领域，具体而言，涉及一种电芯模拟器及电芯模拟器的控制方法、非易失性存储介质。
背景技术：2.随着新能源的快速发展，锂电池的大规模应用，对于电池管理系统的需求不断扩大，为了更好的完成对电池管理系统(battery management system，bms)的快速检测，需要有高效可靠的bms检测工艺装备，电芯模拟器就是其中的一种，它可以代替真实电芯，模拟输出电压，并支持串联，搭建串联电池系统。
3.现有电芯模拟器，大多功能单一只能设置输出电压，不能满足其他自动化测试需求，普遍不支持电流检查、均衡状态检测；支持以上功能的电芯模拟器普遍存在价格昂贵，不适合大规模产品应用。
4.针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：5.本技术实施例提供了一种电芯模拟器及电芯模拟器的控制方法、非易失性存储介质，以至少解决现有的电芯模拟器功能单一，并且普遍价格昂贵，不适合大规模产品应用的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电芯模拟器，包括：第一通信模块以及至少一个电池单元，至少一个电池单元通过第一通信模块与计算机设备连接，其中，至少一个电池单元中的任意一个电池单元包括：第一控制器、第二通信模块以及至少一个模拟电池单体，其中，至少一个模拟电池单体通过第二通信模块与第一控制器连接，第一控制器与第一通信模块连接；对于至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。
7.可选地，预设电信号为电压值的情况下，输出电信号为电压值；预设电信号为电流值的情况下，输出电信号为电流值；至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体包括：电压采集电路，用于采集输出电信号中的电压值；电流采集电路，用于采集输出电信号中的电流值。
8.可选地，至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：第二控制器以及反馈信号调节电路，其中，第二控制器内部设置有数模转换模块，第二控制器根据预设电信号通过数模转换模块和反馈信号调节电路动态调节模拟电池单体的输出电信号。
9.可选地，第二控制器，还用于控制模拟电池单体的输出电信号与预设电信号的差值保持在预设范围内。
10.可选地，计算机设备，用于输入预设电信号，并通过第一通信模块将电信号发送至各个电池单元的第一控制器。
11.可选地，第一控制器，用于检测接收到的预设电信号是否为对本电池单元包括的
模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将预设电信号通过第二通信模块发送至模拟电池单体的第二控制器。
12.可选地，第一控制器，还用于在检测结果为是的情况下，将预设电信号通过第二通信模块发送至电池单元包括的至少一个模拟电池单体的第二控制器。
13.可选地，第二控制器，还用于采集模拟电池单体的输出电信号以及均衡电流，并将输出电信号以及均衡电流通过第二通信模块上传至第一控制器；第一控制器，还用于在接收到计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将输出电信号以及均衡电流上传至计算机设备。
14.可选地，至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：隔离电源、可调电源、以及采样电阻。
15.根据本技术实施例的另一方面，还提供了一种电芯模拟器的控制方法，该方法应用于以上的电芯模拟器，包括以下步骤：接收预设电信号；检测预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将预设电信号发送至电池单元包括的模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。
16.可选地，上述方法还包括：在接收到计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将输出电信号以及模拟电池单体的均衡电流上传至计算机设备，其中，输出电信号以及均衡电流是模拟电池单体的控制器采集的。
17.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上的电芯模拟器的控制方法。
18.根据本技术实施例的再一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的电芯模拟器的控制方法。
19.在本技术实施例中，提供了一种电芯模拟器，包括：第一通信模块以及至少一个电池单元，至少一个电池单元通过第一通信模块与计算机设备连接，其中，至少一个电池单元中的任意一个电池单元包括：第一控制器、第二通信模块以及至少一个模拟电池单体，其中，至少一个模拟电池单体通过第二通信模块与第一控制器连接，第一控制器与第一通信模块连接；对于至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号，通过至少一个模拟电池单体构成一个电池单元，至少一个电池单元构成电芯模拟器，系统总电池数量可以灵活扩展配置，使用成本低，从而实现了支持电压模拟输出、电流模拟输出及大小检测，降低了电芯模拟器的成本的技术效果，进而解决了现有的电芯模拟器功能单一，并且普遍价格昂贵，不适合大规模产品应用技术问题。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
21.图1是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的结构框图；
22.图2a是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的示意图
23.图2b是根据本技术实施例的一种电池单元的示意图；
24.图2c是根据本技术实施例的一种模拟电池单体的示意图；
25.图3是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的控制方法的流程图；
26.图4是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的控制方法的流程图。
具体实施方式
27.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
28.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
29.图1是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的结构框图，如图1所示，电芯模拟器，包括：第一通信模块10以及至少一个电池单元12，至少一个电池单元12通过第一通信模块10与计算机设备连接，其中，
30.在本技术的实施例中，上述第一通信模块10为485通信模块，如图2a所示，至少一个电池单元12通过485通信模块和计算机设备相连，组成一套模拟电池系统(即电芯模拟器)。
31.至少一个电池单元12中的任意一个电池单元12包括：第一控制器120、第二通信模块122以及至少一个模拟电池单体124，其中，
32.至少一个模拟电池单体124通过第二通信模块122与第一控制器120连接，第一控制器120与第一通信模块10连接；对于至少一个模拟电池单体124中的任意一个模拟电池单体124，模拟电池单体124根据预设电信号调节自身的输出电信号。
33.需要说明的是，上述第一控制器120为电池单元的控制器(为了便于描述，下文中称为单元mcu)，第二通信模块122为can通信模块。
34.图2b是根据本技术实施例的一种电池单元的示意图，如图2b所示，至少一个模拟电池单体组成一个电池单元，通过can通信模块，单元mcu对至少一个模拟电池单体下发电压设置指令或者电流设置指令，同时读取输出状态。单元mcu通过485通信模块实现和计算机设备端软件及其他设备交互，实现自动化测试功能。
35.在本技术提供的一个可选的实施例中，由16个模拟电池单体组成一个电池单元，通过can通信模块，单元mcu对模拟电池单体1至模拟电池单体16下发电压设置指令或者电流设置指令，同时读取模拟电池单体1至模拟电池单体16的输出状态。
36.模拟电池单体124根据设置的电压值(电流值)，计算并通过内部dac模块调制输出电压值(电流值)，实现输出电压值(电流值)的闭环控制。
37.本技术提供的电芯模拟器采用独立16个模拟电池单体组成一个电池单元，系统总电芯数量可以通过485通信扩展灵活配置，使用成本低。
38.模拟电池单体通过独立的mcu控制，可以快速调节输出电压和输出电流，并对输出电压和输出电流数据采集，减少了数模转换器件和模数转换器件的使用数量，降低了硬件成本。并且，采用2级通信隔离方式，系统抗干扰强。
39.通过上述装置，通过至少一个模拟电池单体构成一个电池单元，至少一个电池单元构成电芯模拟器，系统总电池数量可以灵活扩展配置，使用成本低，从而实现了支持电压模拟输出、电流模拟输出及大小检测，降低了电芯模拟器的成本的技术效果。
40.根据本技术的一个可选的实施例，预设电信号为电压值的情况下，输出电信号为电压值；预设电信号为电流值的情况下，输出电信号为电流值。至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体包括：电压采集电路，用于采集输出电信号中的电压值；电流采集电路，用于采集输出电信号中的电流值。
41.根据本技术的另一个可选的实施例，至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：第二控制器以及反馈信号调节电路，其中，第二控制器内部设置有数模转换模块，第二控制器根据预设电信号通过数模转换模块和反馈信号调节电路动态调节模拟电池单体的输出电信号。
42.作为一个可选的实施例，至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：隔离电源、可调电源、以及采样电阻。
43.上述预设电信号包括电压值或者电流值。
44.第二控制器为模拟电池单体的控制器(为了便于描述，下文中称为电芯mcu)，图2c是根据本技术实施例的一种模拟电池单体的示意图，如图2c所示，模拟电池单体由隔离电源、可调电源、电芯mcu、反馈信号调节电路、电流采集电路、电压采集电路、adc转换器、隔离can通信电路、采样电阻组成，其中，电芯mcu负责输出电流值，电压值的采集，根据预设电压值(电流值)，计算并通过内部dac模块和上述反馈信号调节电路调节输出电压值(电流值)，实现输出电压值(电流值)的闭环控制。
45.电流采集电路用于采集模拟电池单体的输出电流，电压采集电路用于采集模拟电池单体的输出电压。
46.在本技术的一些可选的实施例中，第二控制器，还用于控制模拟电池单体的输出电信号与预设电信号的差值保持在预设范围内。
47.作为一个可选的实施例，电芯mcu根据设置的电压和采集的输出电压，动态调节输出电压稳定在设置值的
±
1mv以内。
48.在上文中提到，第二控制器根据预设电信号通过数模转换模块和反馈信号调节电路动态调节模拟电池单体的输出电信号。在一个具体的实施例中，预设电信号为3v的电压值，电芯mcu采集模拟电池单体的电压值与预设电压值进行比较，假设采集的模拟电池单体的输出电压值为3.0005v，输出电压值与预设电压值的差值为0.5mv，说明输出的电压值是合理的。假设采集的模拟电池单体的输出电压值为3.0015v，输出电压值与预设电压值的差值为1.5mv，此时需要调解预设电压值，以使输出电压值与预设电压值的电压差保持在
±
1mv以内。
49.根据本技术的一个可选的实施例，计算机设备，用于输入预设电信号，并通过第一
通信模块将电信号发送至各个电池单元的第一控制器。
50.在pc上位机设置电压值，并通过485总线下发到单元mcu。
51.根据本技术的另一个可选的实施例，第一控制器，用于检测接收到的预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将预设电信号通过第二通信模块发送至模拟电池单体的第二控制器。
52.单元mcu判断设置的电压值否属于本单元的模拟电芯，如果是则通过can总线将设置的电压值下发到电芯mcu。
53.在本技术的一些可选的实施例中，第一控制器，还用于在检测结果为是的情况下，将预设电信号通过第二通信模块发送至电池单元包括的至少一个模拟电池单体的第二控制器。
54.在本技术提供的实施例中，1个电池单元包括16个模拟电池单体，单元mcu通过can总线将设置的电压值下发到电芯mcu时，可以将设置的电压值下发到这16个模拟电池单体中的1个或者多个。通过该方法可以实现对模拟电池单体灵活控制的技术效果。
55.在本技术的一些可选的实施例中，第二控制器，还用于采集模拟电池单体的输出电信号以及均衡电流，并将输出电信号以及均衡电流通过第二通信模块上传至第一控制器；第一控制器，还用于在接收到计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将输出电信号以及均衡电流上传至计算机设备。
56.计算机设备上运行的软件定时采集模拟电池单体的输出电流、输出电压，以及均衡电流，电芯mcu实时通过can总线把模拟电池单体的输出电流、输出电压，以及均衡电流上传到单元mcu，单元mcu按照预设时间间隔将数据上传到pc机，pc机通过上位机软件模拟电池单体的运行状态，根据获取的电压值、电流值、均衡电流，和bms采集数据对比，判定bms硬件的工作是否合格。
57.本技术提供的电芯模拟器支持均衡电流采样判断，可以配合产测软件对电池管理系统从机硬件电路检测。
58.根据本技术实施例，提供了一种电芯模拟器的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
59.图3是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
60.步骤s302，接收预设电信号。
61.步骤s304，检测预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号。
62.步骤s306，在检测结果为是的情况下，将预设电信号发送至电池单元包括的模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。
63.图4是根据本技术实施例的一种电芯模拟器的控制方法的流程图，如图4所示，用户通过pc端设备下发指令到单元mcu，单元mcu在把接收到有效指令下发到电芯mcu，电芯mcu通过pid调节模拟电池单体输出对应电压值或者电流值，并采集输出电压值和电流值回传到pc端设备上。控制流程如下：
64.1)在pc上位机设置电压值，并通过485总线下发到单元mcu；
65.2)单元mcu判断设置的电压值是否属于本电池单元的模拟电池单体，是则通过can总线将设置的电压值下发到电芯mcu；
66.3)电芯mcu根据设置的电压值和采集输出电压值，动态调节输出电压稳定在设置值的
±
1mv以内。
67.根据本技术的一个可选的实施例，在接收到计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将输出电信号以及模拟电池单体的均衡电流上传至计算机设备，其中，输出电信号以及均衡电流是模拟电池单体的控制器采集的。
68.pc端设备定时采集模拟电芯的输出电流、电压，以及均衡电流，电芯mcu实时通过can总线把模拟电池单体输出的电压值、电流值和均衡电流上传到单元mcu，单元mcu收到pc端设备的指令后，将数据上传到pc端设备，pc端设备通过上位机软件显示模拟电池系统的运行状态，根据获取电压值、电流值、均衡电流和bms采集的数据对比，判定bms硬件的工作是否合格。
69.本技术实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上的电芯模拟器的控制方法。
70.上述非易失性存储介质用于存储执行以下功能的程序：接收预设电信号；检测预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将预设电信号发送至电池单元包括的模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。
71.本技术实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的电芯模拟器的控制方法。
72.上述处理器用于运行执行以下功能的程序：接收预设电信号；检测预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将预设电信号发送至电池单元包括的模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。
73.上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
74.在本技术的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
75.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
76.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
77.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
78.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
79.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
技术特征：1.一种电芯模拟器，其特征在于，包括：第一通信模块以及至少一个电池单元，所述至少一个电池单元通过所述第一通信模块与计算机设备连接，其中，所述至少一个电池单元中的任意一个电池单元包括：第一控制器、第二通信模块以及至少一个模拟电池单体，其中，所述至少一个模拟电池单体通过所述第二通信模块与所述第一控制器连接，所述第一控制器与所述第一通信模块连接；对于所述至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体，所述模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。2.根据权利要求1所述的电芯模拟器，其特征在于，所述预设电信号为电压值的情况下，所述输出电信号为电压值；所述预设电信号为电流值的情况下，所述输出电信号为电流值；所述至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体包括：电压采集电路，用于采集所述输出电信号中的电压值；电流采集电路，用于采集所述输出电信号中的电流值。3.根据权利要求1或2所述的电芯模拟器，其特征在于，所述至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：第二控制器以及反馈信号调节电路，其中，所述第二控制器内部设置有数模转换模块，所述第二控制器根据所述预设电信号通过所述数模转换模块和所述反馈信号调节电路动态调节所述模拟电池单体的输出电信号。4.根据权利要求3所述的电芯模拟器，其特征在于，所述第二控制器，还用于控制所述模拟电池单体的输出电信号与所述预设电信号的差值保持在预设范围内。5.根据权利要求3所述的电芯模拟器，其特征在于，所述计算机设备，用于输入所述预设电信号，并通过所述第一通信模块将所述电信号发送至各个所述电池单元的第一控制器。6.根据权利要求5所述的电芯模拟器，其特征在于，所述第一控制器，用于检测接收到的所述预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将所述预设电信号通过所述第二通信模块发送至所述模拟电池单体的第二控制器。7.根据权利要求6所述的电芯模拟器，其特征在于，所述第一控制器，还用于在检测结果为是的情况下，将所述预设电信号通过所述第二通信模块发送至所述电池单元包括的至少一个模拟电池单体的第二控制器。8.根据权利要求3所述的电芯模拟器，其特征在于，述第二控制器，还用于采集所述模拟电池单体的输出电信号以及均衡电流，并将所述输出电信号以及所述均衡电流通过所述第二通信模块上传至所述第一控制器；所述第一控制器，还用于在接收到所述计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将所述输出电信号以及所述均衡电流上传至所述计算机设备。9.根据权利要求1所述的电芯模拟器，其特征在于，所述至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体还包括：隔离电源、可调电源、以及采样电阻。10.一种电芯模拟器的控制方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1至9中任意一项所述的电芯模拟器，包括以下步骤：接收预设电信号；
检测所述预设电信号是否为对本电池单元包括的模拟电池单体进行控制的电信号；在检测结果为是的情况下，将所述预设电信号发送至所述电池单元包括的模拟电池单体，所述模拟电池单体根据所述预设电信号调节自身的输出电信号。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在接收到计算机设备的指令后，按照预设时间间隔将所述输出电信号以及所述模拟电池单体的均衡电流上传至所述计算机设备，其中，所述输出电信号以及所述均衡电流是所述模拟电池单体的控制器采集的。12.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求10或11中任意一项所述的电芯模拟器的控制方法。
技术总结本申请公开了一种电芯模拟器及电芯模拟器的控制方法、非易失性存储介质。其中，该电芯模拟器包括：第一通信模块以及至少一个电池单元，至少一个电池单元通过第一通信模块与计算机设备连接，其中，至少一个电池单元中的任意一个电池单元包括：第一控制器、第二通信模块以及至少一个模拟电池单体，其中，至少一个模拟电池单体通过第二通信模块与第一控制器连接，第一控制器与第一通信模块连接；对于至少一个模拟电池单体中的任意一个模拟电池单体，模拟电池单体根据预设电信号调节自身的输出电信号。本申请解决了现有的电芯模拟器功能单一，并且普遍价格昂贵，不适合大规模产品应用的技术问题。的技术问题。的技术问题。
技术研发人员：李青 邵俊伟 陈飞
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
