电磁兼容模拟装置及电磁兼容测试系统的制作方法

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电磁兼容模拟装置及电磁兼容测试系统。


背景技术：

2.目前，电池包在生产下线后，直接通过高压线路或低压线路连接到测试设备，以通过该测试设备进行线下检测。线下检测的目标可以是电池包输出的电压或电流参数。
3.然而，现有的电池包的线下检测仅针对电池包自身的参数，而没有考虑到实际的整车环境。当把电池包安装在实际的电动汽车上，由于测试设备所测的数据偏理想化，无法与现实的整车环境相匹配，特别是整车环境下的电磁干扰(electro magnetic interference，emi)会导致读取的电池包数据存在不稳定或不准确的问题，从而降低了测试的有效性，需要进行多次重复测试，增加了测试工作量。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提出了一种电磁兼容模拟装置及电磁兼容测试系统，能够同时对整车环境下的x电容和y电容进行模拟，解决整车环境下的电池干扰导致的电池包数据传输不稳定和不准确的问题，提高电磁兼容测试的有效性，便于降低电池包在整车使用过程中的电磁干扰。此外，由于电磁兼容模拟装置可重复使用，存储和移动非常方便，简化了电磁兼容的测试流程，提高了电磁兼容测试的效率。
5.第一方面，本技术的实施例提供了一种电磁兼容模拟装置，所述电磁兼容模拟装置分别与待测电池包及测试设备电连接，所述待测电池包为独立于整车的电池包，所述测试设备用于通过所述电磁兼容模拟装置对所述待测电池包进行电磁兼容测试，所述电磁兼容模拟装置包括：第一模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容；第二模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容。
6.在一实施例中，所述待测电池包的正电压端与所述测试设备的正电压端电连接的连接处为正电压结点，所述待测电池包的负电压端与所述测试设备的负电压端电连接的连接处为负电压结点，所述待测电池包的接地端与所述测试设备的接地端的连接处为共地结点。
7.在一实施例中，所述第一模拟单元包括第一模拟正端、第一模拟负端以及跨接在所述第一模拟正端和所述第一模拟负端之间的第一模拟电容。
8.在一实施例中，所述第一模拟单元还包括保护电阻，所述保护电阻跨接在所述第一模拟正端和所述第一模拟负端之间，并与所述第一模拟电容并联。
9.在一实施例中，所述第一模拟电容的容值与所述保护电阻的阻值相关联。
10.在一实施例中，所述电磁兼容模拟装置还包括第一开关和第二开关，所述第一模拟正端通过所述第一开关与所述正电压结点电性连接，所述第一模拟负端通过所述第二开关与所述负电压结点电性连接。
11.在一实施例中，所述第二模拟单元包括第二模拟正端、第二模拟负端以及跨接在所述第二模拟正端和所述第二模拟负端之间的模拟电容组，所述模拟电容组包括第二模拟电容和第三模拟电容。
12.在一实施例中，所述第二模拟电容与所述第三模拟电容并联连接。
13.在一实施例中，所述电磁兼容模拟装置还包括第三开关、第四开关和第五开关，所述第二模拟电容的一端通过所述第三开关与所述正电压结点电性连接，所述第二模拟电容的另一端通过所述第四开关与所述共地结点电性连接；所述第三模拟电容的一端通过所述第五开关与所述负电压结点电性连接，所述第三模拟电容的另一端通过所述第四开关与所述共地结点电性连接。
14.第二方面，本技术的实施例提供了一种电磁兼容测试系统，所述电磁兼容测试系统包括待测电池包、测试设备以及所述电磁兼容模拟装置。
15.通过利用第一模拟单元来模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容，利用第二模拟单元来模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容，相比于现有技术中仅对待测电池包进行x电容的测试而言，根据本技术的各方面能够同时对整车环境下的x电容和y电容进行模拟，解决整车环境下的电池干扰导致的电池包数据传输不稳定和不准确的问题，提高电磁兼容测试的有效性，便于降低电池包在整车使用过程中的电磁干扰。此外，由于电磁兼容模拟装置可重复使用，存储和移动非常方便，简化了电磁兼容的测试流程，提高了电磁兼容测试的效率。
附图说明
16.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
17.图1示出本技术实施例的电磁兼容测试系统的示意图。
18.图2示出本技术实施例的电磁兼容模拟装置的示意图。
19.图3示出本技术实施例的y电容的示意图。
具体实施方式
20.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，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的固件和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
23.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本技术的主旨。
24.本技术主要提供一种电磁兼容模拟装置，该电磁兼容模拟装置可应用于电磁兼容测试系统。所述电磁兼容测试系统可用于测试电池包生产下线后与电磁兼容相关的性能或参数，例如电池包的输出电压在电池包安装到整车后受整车的电磁干扰影响的程度。本领域技术人员可以理解的是，电磁兼容方面的测试项目可以根据需要设置，本技术对于电磁兼容的具体测试内容并不限定。
25.图1示出本技术实施例的电磁兼容测试系统的示意图。如图1所示，所述电磁兼容测试系统可包括待测电池包1、电磁兼容模拟装置2以及测试设备3，所述电磁兼容模拟装置2可分别与所述待测电池包以及所述测试设备电连接。在实际应用中，所述电磁兼容模拟装置可以制作成rc-box测试盒。
26.其中，所述待测电池包1可包括至少一电池模组，所述电池模组可包括至少一电芯。所述待测电池包1可以有一个，也可以有多个。所述待测电池包1可安装于所述整车上。值得注意的是，由于本技术的电磁兼容模拟装置考虑了整车的因素，可以模拟待测电池包安装在整车上的x电容以及y电容。因此，在进行电磁兼容测试时，可以不将电池包安装在整车上，而是采用独立于整车的电池包进行电磁兼容测试，即所述待测电池包为独立于整车的电池包，如此能够避免将待测电池包安装在整车上进行电磁兼容测试的繁琐步骤，简化电池包的电磁兼容测试流程，提高电磁兼容测试的效率。
27.进一步地，所述测试设备3可用于通过所述电磁兼容模拟装置2对所述待测电池包1进行电磁兼容测试。举例来说，所述测试设备3可以发出测试指令，侦测所述待测电池包1上电后的输出电压或输出电流的变化情况，并根据侦测信息来预估所述待测电池包1安装到所述整车上的电磁兼容性能。由于整车的车型多种多样，因此所述测试设备还可根据预估的电磁兼容性能判断所述待测电池包1与目标整车的匹配程度，从而降低由于待测电池包与整车之间电磁兼容性差产生通信不良的风险。
28.在一实施例中，所述电磁兼容模拟装置包括：第一模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容；第二模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容。
29.其中，本技术中的x电容可以是安装有所述待测电池包的整车的x电容，例如整车上待测电池包的正电压端与负电压端之间的电容，y电容可以是安装有所述待测电池包的
整车的y电容，例如整车上待测电池包的正电压端的对地电容或负电压端的对地电容。x电容的容值可以大于y电容的容值。示例性的，x电容的容值为微法级别，y电容的容值为纳法级别。
30.图2示出本技术实施例的电磁兼容模拟装置的示意图。请参阅图2，所述待测电池包1的正电压端11与所述测试设备3的正电压端31电连接的连接处为正电压结点a0，所述待测电池包1的负电压端12与所述测试设备3的负电压端32电连接的连接处为负电压结点b0，所述待测电池包1的接地端13与所述测试设备3的接地端33的连接处为共地结点c0。将所述待测电池包1与所述测试设备3共地，有利于提供更加稳定的参考平面，以使电磁兼容测试过程中的测试信号更加稳定。
31.在一实施例中，参见图2，所述第一模拟单元包括第一模拟正端a1、第一模拟负端a2以及跨接在所述第一模拟正端a1和所述第一模拟负端a2之间的第一模拟电容c1。所述第一模拟电容用于模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容。通过设置第一模拟电容，本技术实施例能够在不将所述待测电池包安装到整车的情况下模拟所述整车的x电容，进而提高电磁兼容测试的效率，降低电池包在整车使用过程中的电磁干扰。
32.在一实施例中，参见图2，所述第一模拟单元还包括保护电阻r1，所述保护电阻r1跨接在所述第一模拟正端a1和所述第一模拟负端a2之间，并与所述第一模拟电容c1并联。所述保护电阻r1与所述第一模拟电容c1可组成rc回路。优选的，所述保护电阻r1的阻值可以大于1000欧姆。通过设置阻值相对较大的保护电阻，本技术实施例能够降低上电瞬间电池包正电压端和负电压端之间的输出电压过高导致第一模拟电容击穿的风险，提高电磁兼容测试的安全性。
33.在一实施例中，所述第一模拟电容c1的容值与所述保护电阻r1的阻值相关联。也就是说，可以基于所述保护电阻r1的阻值具体选择所述第一模拟电容c1的容值。当然，所述第一模拟电容c1的容值选择还可依赖其他因素，例如所述第一模拟单元中的连接线的规格。在本技术中，连接线的规格也可以根据所述保护电阻r1的阻值适应性调整。通过基于所述保护电阻r1的阻值调整所述第一模拟电容c1的容值，本技术实施例能够将rc回路的电压和电流控制在合理范围内，降低由于所述第一模拟单元自身参数不合理所导致的信号不良风险。
34.在一实施例中，如图2所示，所述电磁兼容模拟装置还包括第一开关k1和第二开关k2，所述第一模拟正端a1通过所述第一开关k1与所述正电压结点a0电性连接，所述第一模拟负端a2通过所述第二开关k2与所述负电压结点b0电性连接。通过在所述正电压结点与所述第一模拟正端之间增设第一开关，在所述负电压结点与所述第一模拟负端之间增设第二开关，本技术实施例能够控制所述第一模拟单元的各条支路的通断，从而针对不同的电磁兼容测试项目进行适应性调整，提高电磁兼容测试的灵活性。
35.进一步地，继续参考图2，所述第二模拟单元包括第二模拟正端b1、第二模拟负端b2以及跨接在所述第二模拟正端b1和所述第二模拟负端b2之间的模拟电容组，所述模拟电容组包括第二模拟电容c2和第三模拟电容c3。其中，所述第二模拟电容c2和所述第三模拟电容c3均为模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容的电容。不同的是，所述第二模拟电容c2模拟的是整车的正电压端对地的电容，所述第三模拟电容c3模拟的是整车的负电压端对地的电容。通过设置对应于整车正负电压两端的第二模拟电容以及第三模拟电容，本申
请实施例能够在不将所述待测电池包安装到整车的情况下模拟所述整车正负电压两端的y电容，进而提高电磁兼容测试的效率，降低电池包在整车使用过程中的电磁干扰。
36.在一实施例中，所述第二模拟电容c2与所述第三模拟电容c3并联连接。并联连接的第二模拟电容和第三模拟电容，能够分别模拟整车正电压端的y电容和整车负电压端的y电容，进而使得第二模拟单元对于整车的y电容的模拟更加准确，从而提高电磁兼容测试的准确性。
37.在一实施例中，如图2所示，所述电磁兼容模拟装置还包括第三开关k3、第四开关k4和第五开关k5，所述第二模拟电容c2的一端(即第二模拟正端b1)通过所述第三开关k3与所述正电压结点a0电性连接，所述第二模拟电容c2的另一端通过所述第四开关k4与所述共地结点c0电性连接；所述第三模拟电容c3的一端(即第二模拟负端b2)通过所述第五开关k5与所述负电压结点b0电性连接，所述第三模拟电容c3的另一端通过所述第四开关k4与所述共地结点c0电性连接。其中，所述第二模拟电容c2以及所述第三模拟电容c3均可通过所述第四开关k4与所述共地结点c0电性连接，也就是说，所述第二模拟电容c2的一端可以与所述第三模拟电容c3的一端连接后共同电连接至所述第四开关k4的一端。
38.通过在所述正电压结点与所述第二模拟正端之间增设第三开关，在所述第二模拟电容与所述第三模拟电容的连接处于所述共地结点之间增设第四开关，在所述负电压结点与所述第二模拟负端之间增设第五开关，本技术实施例能够控制所述第二模拟单元的各条支路的通断，从而针对不同的电磁兼容测试项目进行适应性调整，进一步提高电磁兼容测试的灵活性。
39.图3示出本技术实施例的y电容的示意图。如图3所示，示例性的，所述待测电池包1可包括电池模组41和电池模组42，电池模组41包括电芯dc1和电芯dc2，电池模组42包括电芯dc3和电芯dc4。当所述待测电池包1安装至整车后，所述待测电池包1中的电池模组与电池包下方的托盘之间可等效为等效电容c1
’‑
c6’。图1中的gnd为整车的地。因此，这6个等效电容均可以为整车上的y电容。当然，在所述待测电池包1安装至整车后，所述待测电池包与整车之间还可以存在其他类型的y电容。可以理解，图3对于y电容的解释是示例性的，并不构成对本技术的限制。
40.综上，本技术实施例通过利用第一模拟单元来模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容，利用第二模拟单元来模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容，相比于现有技术中仅对待测电池包进行x电容的测试而言，能够同时对整车环境下的x电容和y电容进行模拟，解决整车环境下的电池干扰导致的电池包数据传输不稳定和不准确的问题，提高电磁兼容测试的有效性，便于降低电池包在整车使用过程中的电磁干扰。此外，由于电磁兼容模拟装置可重复使用，存储和移动非常方便，简化了电磁兼容的测试流程，提高了电磁兼容测试的效率。
41.在上述实施例中，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。
42.以上对本技术实施例所提供的电磁兼容模拟装置及电磁兼容测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等
同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。

技术特征：
1.一种电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述电磁兼容模拟装置分别与待测电池包及测试设备电连接，所述待测电池包为独立于整车的电池包，所述测试设备用于通过所述电磁兼容模拟装置对所述待测电池包进行电磁兼容测试，所述电磁兼容模拟装置包括：第一模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的x电容；第二模拟单元，用于模拟安装有所述待测电池包的整车的y电容。2.根据权利要求1所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述待测电池包的正电压端与所述测试设备的正电压端电连接的连接处为正电压结点，所述待测电池包的负电压端与所述测试设备的负电压端电连接的连接处为负电压结点，所述待测电池包的接地端与所述测试设备的接地端的连接处为共地结点。3.根据权利要求2所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述第一模拟单元包括第一模拟正端、第一模拟负端以及跨接在所述第一模拟正端和所述第一模拟负端之间的第一模拟电容。4.根据权利要求3所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述第一模拟单元还包括保护电阻，所述保护电阻跨接在所述第一模拟正端和所述第一模拟负端之间，并与所述第一模拟电容并联。5.根据权利要求4所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述第一模拟电容的容值与所述保护电阻的阻值相关联。6.根据权利要求3所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述电磁兼容模拟装置还包括第一开关和第二开关，所述第一模拟正端通过所述第一开关与所述正电压结点电性连接，所述第一模拟负端通过所述第二开关与所述负电压结点电性连接。7.根据权利要求2所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述第二模拟单元包括第二模拟正端、第二模拟负端以及跨接在所述第二模拟正端和所述第二模拟负端之间的模拟电容组，所述模拟电容组包括第二模拟电容和第三模拟电容。8.根据权利要求7所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述第二模拟电容与所述第三模拟电容并联连接。9.根据权利要求7所述的电磁兼容模拟装置，其特征在于，所述电磁兼容模拟装置还包括第三开关、第四开关和第五开关，所述第二模拟电容的一端通过所述第三开关与所述正电压结点电性连接，所述第二模拟电容的另一端通过所述第四开关与所述共地结点电性连接；所述第三模拟电容的一端通过所述第五开关与所述负电压结点电性连接，所述第三模拟电容的另一端通过所述第四开关与所述共地结点电性连接。10.一种电磁兼容测试系统，其特征在于，所述电磁兼容测试系统包括待测电池包、测试设备以及如权利要求1-9任一项所述的电磁兼容模拟装置。

技术总结
本申请涉及一种电磁兼容模拟装置及电磁兼容测试系统，电磁兼容模拟装置分别与待测电池包及测试设备电连接，待测电池包为独立于整车的电池包，测试设备用于通过电磁兼容模拟装置对待测电池包进行电磁兼容测试，电磁兼容模拟装置包括：第一模拟单元，用于模拟安装有待测电池包的整车的X电容；第二模拟单元，用于模拟安装有待测电池包的整车的Y电容。通过利用第一模拟单元来模拟安装有待测电池包的整车的X电容，利用第二模拟单元来模拟安装有待测电池包的整车的Y电容，本申请能够同时对整车环境下的X电容和Y电容进行模拟，解决整车环境下的电池干扰导致的电池包数据传输不稳定和不准确的问题，提高电磁兼容测试的有效性和效率。率。率。


技术研发人员：王朋超
受保护的技术使用者：惠州亿纬锂能股份有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/9/19