在前面某文中提到過(guò)，BMS采集電芯的電壓精度是有要求的；無(wú)論是自測(cè)，還是客戶(hù)驗(yàn)收，我們都需要一個(gè)比較準(zhǔn)的基準(zhǔn)源來(lái)檢測(cè)我們的硬件精度，驗(yàn)證是否滿(mǎn)足需求，如果使用電池去做為基準(zhǔn)源的話(huà)，一是調(diào)整電壓比較麻煩，二是電池的電壓會(huì)逐漸變化，三是不安全，測(cè)試時(shí)需要格外小心。

所以就出現(xiàn)了電池模擬器，最基本的功能就是可以人為任意設(shè)置目標(biāo)電壓值，并且精度穩(wěn)定，有一定的帶負(fù)載能力，滿(mǎn)足測(cè)量要求（如下圖一個(gè)比較常見(jiàn)的國(guó)外電池模擬器）。

我還記得當(dāng)時(shí)剛剛工作時(shí)，跟著師傅做的第一個(gè)板子就是電池模擬器工裝，當(dāng)時(shí)做的功能比較簡(jiǎn)單，就直接一個(gè)DA輸出。

但現(xiàn)在市場(chǎng)上已經(jīng)有大量成熟的產(chǎn)品了，可以滿(mǎn)足測(cè)試的各種需求，組成的測(cè)試系統(tǒng)框架如下圖（圖片來(lái)源于NGI官網(wǎng)）：

實(shí)際我們使用電池模擬器更多地用來(lái)模擬電芯電壓和溫度、模擬均衡和故障模擬等功能（下圖來(lái)源于ETAS官網(wǎng)），而其他像什么模擬真實(shí)電池的充放電過(guò)程，這個(gè)其實(shí)我是感覺(jué)不太靠譜的。

下面來(lái)分析選用電池模擬器的幾個(gè)關(guān)鍵需求。

1、模擬電芯電壓

這個(gè)是最重要的需求，首先要決定需要多少路的電壓模擬通道，一般的產(chǎn)品都在12路以上，這個(gè)根據(jù)產(chǎn)品需求提就好。

通道之間是互相電氣隔離的，如果要串聯(lián)，則需在外面通過(guò)線(xiàn)束連接實(shí)現(xiàn)。

電壓模擬的原理如下圖，通過(guò)DA芯片來(lái)設(shè)置輸出目標(biāo)電壓，然后通過(guò)AD芯片來(lái)采集反饋端的輸入電壓，形成閉環(huán)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)調(diào)整輸出電壓，提供輸出精度；所以一般的模擬器電壓輸出都有四條線(xiàn)：兩條輸出線(xiàn)，兩條采樣線(xiàn)。

關(guān)于電壓精度，其實(shí)這個(gè)也和AFE有關(guān)，同一個(gè)電池模擬器，用兩個(gè)廠家的AFE采集到的結(jié)果可能是有1mV以上的偏差。排除這些干擾因素，我認(rèn)為精度要在1mV以下才能滿(mǎn)足通用的需求（尤其是產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)時(shí)）。

一般廠家都會(huì)給出它的精度參數(shù)如下圖（來(lái)源于NGI官網(wǎng)），主要根據(jù)設(shè)定分辨率和設(shè)定精度這兩個(gè)參數(shù)去選擇合適的產(chǎn)品。

2、模擬溫度

溫度模擬比較常用、也比較有效的方案就是電阻陣列，如下圖所示；我們根據(jù)實(shí)際的NTC阻值表，確定需要的電阻阻值范圍。

模擬器在每個(gè)阻值檔位上面都設(shè)置了本檔位阻值1、2、4、8倍數(shù)的四個(gè)電阻，然后根據(jù)這四個(gè)電阻的拼湊，可以進(jìn)一步得到本檔位內(nèi)任意一個(gè)電阻值；這樣的話(huà)，不同檔位之間再進(jìn)行拼湊，就可以得到我們想要的任意阻值。

下圖中的阻值范圍可以滿(mǎn)足我們實(shí)際絕大部分需求。

應(yīng)用中需要注意的就是BMS中的每一個(gè)溫度采樣通道，要配置單獨(dú)的溫度模擬電阻，不同通道之間不能共用，否則會(huì)造成內(nèi)部分壓而采集偏差。

3、模擬均衡

電池模擬器也要有一定的輸出能力，包括拉電流、灌電流兩種（下圖來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)），用來(lái)模擬電池均衡功能。

如果一個(gè)模擬器同時(shí)給多個(gè)AFE并聯(lián)使用，那么模擬器的輸出能力要選取更大一些，基本上要到幾安培左右；如果選取的輸出電流太小，則在測(cè)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種各樣奇怪的問(wèn)題。

總結(jié)：

有人質(zhì)疑問(wèn)：如果我用電池模擬器測(cè)試BMS，進(jìn)而得到BMS精度滿(mǎn)足要求的結(jié)論后，這個(gè)結(jié)論是否能說(shuō)明BMS在測(cè)試真實(shí)電池時(shí)，精度也是滿(mǎn)足要求的？這是個(gè)好問(wèn)題，事實(shí)勝于雄辯，留給大家自己驗(yàn)證了。