用于模拟电气装置性能的模块化系统和方法
【专利摘要】一种用于模拟电气装置操作的系统，包括印刷电路板组件（PCBA）和主机。PCBA包括通信�？�、�？榛β士啬？椋≒SM）和�？榛缧�。使用相关的方法，每一个PSM将预定脉宽调制（PWM）占空比施加到AC输入功率，以产生经校准的DC输出电压。连接到相应PSM的电芯包括微控制器。主机将控制器局域网络（CAN）电芯状态消息输送到通信�？�。通信�？榻缧咀刺⒆湮嘤Φ拇邢ⅲ⑶医邢⑹渌偷叫碌奈⒋砥鳎允沟缧窘渥刺柚梦谕哪Ｄ庾刺�。电芯使用PWM产生期望的模拟状态，并且将电芯状态消息通过通信�？槭渌头祷氐街骰�。
【专利说明】用于模拟电气装置性能的�？榛低澈头椒�
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于模拟电气装置的性能的模块化系统，并且涉及使用该系统的方法。
【背景技术】
[0002]用于确认大型复杂电气系统性能的测试可能是具有挑战性的任务。例如，多电芯电池组被用于存储以纯电动或电动辅助模式驱动一些车辆所需的高压电能。在一些锂离子可再充电电池组设计中，该电池组可能包括许多分立的电池电芯。在车辆开发的所有阶段过程中，例如牵引动力转换�？楹透ㄖδ？榈认喙氐母哐共考簿苎细竦奶懿馐�。通常，这样的测试直接在实验室环境中的大型校准装置上进行。
【发明内容】
[0003]本文公开了一种系统，其模拟例如上面提到的多电芯电池组(mult1-celIbattery pack)等复杂电气装置。该系统便于电气装置测试和故障模式复制。通过使用本方法，不需要多电芯电池组形式的校准器。这减小与空间和部件相关的成本，同时最小化其他与在实验室环境中的高压设备一起工作有关的考虑。因而本文公开的系统提供正在测试其性能的电气装置的电子复制。
[0004]在系统内，主机的用户界面可用于便于模拟多个�？榛缧�(modular cell)中的每一个的期望状态的测试要求的建立。例如，对于每一个�？榛缧荆低晨赡Ｄ庠ざǖ牡缪顾�、开路、短路或默认/加载电路。该系统还指示各个�？榛缧径寥『图锹挤祷氐街骰钠湎嘤Φ牡缪够虻缌魉�。系统中使用的�？榛缧究扇菀椎赝ü谋溆芍骰葱械目刂票嗦爰虻サ馗拢谋溆芍骰葱械目刂票嗦胧亲掠糜诿恳桓瞿？榛缧局械淖ㄓ梦⒋砥鞯墓碳牟街�。
[0005]具体地，本文公开了用于模拟电气装置的操作的系统。该系统包括主机和具有可电连接到输入电源的电压连接器的至少一个印刷电路板组件(PCBA)。在其他实施例中，机柜可限定多个隔间，其每一个将PCBA容纳在可移除架内。每一个PCBA包括通信�？�、多个功率开关�？�(power switching module:PSM)和上面说明的�？榛缧�,所述功率开关模块将来自输入电源的输入功率转变为校准的DC电压。每一个�？榛缧玖拥较嘤Φ囊桓瞿？榛疨SM，以确保这些电芯与其他电芯磁隔离。每一个电芯的微控制器可由通信�？榈ザ姥爸�。
[0006]主机选择地将电芯状态消息通过通信模块，作为使用CAN协议的控制器局域网络(CAN)消息，输送到一个或多个�？榛缧荆渲忻恳桓龅缧咀刺辽僖桓龅缧镜刂泛推谕哪Ｄ庾刺�。通信�？榻邮盏缧咀刺ⅲ⑶医缧咀刺⒆湮嘤Φ拇行藕抛椋⑶医么邢⒋涞较嘤Φ牡缧镜奈⒋砥�。反之，电芯通过设置其内部状态到串行消息中指示的期望状态对串行消息作出反应，并且将电芯状态消息通过通信�？榇浠氐街骰�。电芯状态消息可记录相应的电芯的电压水平和电流水平中的至少一个。[0007]在结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点通过下面执行本发明的最佳模式的详细描述变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是用于模拟电气装置性能的示例性系统的示意图。
[0009]图2是可用于图1中所示的系统的机柜内的架的示意性侧视图。
[0010]图3是可用作图2中所示的示例性架的一部分的印刷电路板组件(PCBA)的示意性平面视图。
[0011]图3A是描绘图3中所示的PCBA内进行的示例性通信顺序的示意性流程图。
[0012]图4是描绘可用于图1的系统内的�？榛缧镜囊桓隹赡苁凳├氖疽庑缘缏吠�。
[0013]图5是描述用于模拟使用图1中所示系统的电气装置的性能的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]参照附图，其中，几幅图中的相似的附图标记对应于相似或类似的部件，系统10示意性显示在图1中。系统10可包括作为其主要部件的机柜组件12和主机14。系统10整体模拟电气装置的操作和功能，例如上面所述的多电芯车辆电池组。通过提供模拟的电气装置的电子复制(electronic facsimile),该系统10可被用于近似地模拟装置的电特性,例如通过模拟多个不同电池电芯中的每一个的特性。
[0015]机柜组件12由外部交流(AC)电源40 (例如传统的IlOV AC墙壁插座)供电。AC电网功率(箭头11)因而被直接传送到机柜组件12。开关(未示出)可被用于根据需要选择地驱动机柜12开和关，以进行测试。
[0016]通信总线31,例如控制器局域网络(controller area network:CAN)总线可被用于将机柜组件12连接到主机14。通信总线31可采用与车载诊断(On-Board Diagnostics:OBD-1I)车辆诊断标准或与欧洲车载诊断(European On Board diagnostics:E0BD)标准完全兼容的任何通信协议。
[0017]在机柜组件12中，铝或其他适当材料的机柜12限定多个隔间15，即细长开口或槽。每一个隔间15容纳相应的架16。每一个架16又形成可从相应的隔间15退出的抽屉，如箭头17所示。在图1中所示的示例性实施例中，系统10配置为智能电芯电池组模拟器(Intelligent Cell Battery Pack Simulator:1CBPS),即具体配置为模拟 96 电芯电池组的性能的系统。该电池组可被用于存储相对高电压的功率，例如约60VDC到360VDC，或更高的，这取决于设计，作为适用于给车辆中的电动牵引马达供电的现成电源。但是，可容易地预想其他多电芯电气系统，例如具有多于或少于96电芯的电池组，或可如本文提出的进行模拟的任何其他电气装置。
[0018]图1中所示的示例性主机14可配置为数字计算机，具有处理器20、有形非暂时性存储器22和用户界面24。存储器22可实施为只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPR0M)、闪存、⑶-ROM等。主机14还可包括足够的随机存取存储器(RAM)、高速时钟、模数(A/D)和数模(D/A)电路、任何所需的输入/输出电路和装置(1/0)以及适当的信号调制和缓冲电路。
[0019]位于主机14中或由此可访问的任何计算机可执行编码，包括实施参照图5描述的方法100的任何编码，可存储在存储器22中并且由处理器20执行，以提供本文提出的所需的模拟功能。实施方法100的编码的执行导致电芯状态消息(箭头60)从主机14传输到机柜组件12的架16，以及电芯状态消息(箭头160)从架16传输回到主机14，如下面详细描述的。
[0020]参照图2，示例性架16以侧视图显示。多个这样的架16可被用于图1的系统10中，每一个架16被相似配置。架16可包括穿孔的面板21和底板23，其中面板21和底板23如图所示正交布置。由面板21限定的开口 25允许空气(箭头27)相对于架16的印刷电路板组件(PCBA) 50循环流动。虽然图2中未示出，但是风扇可被用于图1的机柜13内，以将空气引向PCBA50 (箭头27)，冷却用于形成PCBA50的各个电路部件。可使用其他冷却设计而不偏离本发明的范围。
[0021]在每一个架16内，多个功率开关�？�(PSM) 32和相同多个智能�？榛缧�(modular cell)34被安装到电路背板30。�？榛缧�32中的每一个电连接到PSM32中的相应一个，以使每一个PSM32用作用于相应的�？榛缧�34的专用/单独的开关电源。这有助于确保PCBA50上使用的每一个�？榛缧�34与所有其他�？榛缧�34磁隔离。在替代实施例中，PSM32可包括在�？榛缧�34中，例如作为一体的电源电芯片。为了示例的一致性，每一个PSM32将在下文被描述为与�？榛缧�34分离。
[0022]另外，图2中所示的每一个�？榛缧�34在其相应的架16中具有唯一的地址。微控制器36被包括在每一个�？榛缧�34中，以允许每一个�？榛缧�34在模拟测试过程中可单独寻址，如下面参照图3和3A详细说明的。�？榛缧�34包括半导体开关65(参见图3)，其被用于向由用于该�？榛缧�34的PSM32提供的输入电压提供脉宽调制(PWM)。下面参照图4描述�？榛缧�34的实施例。
[0023]参照图3，PCBA50包括将AC电网功率11连到主PSM132的电源连接器块29。主PSM132用作用于通信�？�38的单独的开关电源，但是另外被以与PCBA50的其余部分上使用的各PSM32相同的方式配置。通信模块38接收电芯状态消息(箭头60)，并且通过通信总线31传输电芯状态消息(箭头160)，如下面参照图3A说明的。
[0024]每一个PSM32U32使用半导体开关64或多个这样的开关来施加PWM，以给�？榛缧�34提供经调节的DC输出电压，例如使用双极结晶体管(BJT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、倒栅双极晶体管(IGBTS)等。经调节的输出电压可在适于用来形成半导体开关64的具体半导体装置的任何所需水平下传输，例如5VDC或6VDC和最高达IA的输出电流。模块化电芯34使用另一个半导体开关65来提供模拟过程中所需的电压。半导体开关65的示例在下面参照图4提出。
[0025]如本领域可很好理解的，PWM占空比描述其中供给指定部件的功率打开的时间比，即0%占空比对应于完全关闭，100%对应于完全打开。因而每一个PSM32，132和每一个模块化电芯34配置为在所需占空比下操作，以产生所需输出电压，其中PSM32将该输出电压传输到相应的�？榛缧�34，PSM132将输出电压输出到通信�？�28，并且�？榛缧�34将其自身设置到期望的输出电压，以模拟具体的电芯状态。
[0026]每一个PSM32U32因而具有两个主要功能:提供两个电压水平，例如经调节的5VDC或6VDC电压和未经调节的较高电压，以及提供�？榈缧�34彼此的磁隔离。即，在所有实施例中，每一个�？榈缧�34具有其自己专用的PSM32，以使其他�？榛缧�34共享一个PSM32，而与是否PSM32是单独的电路板或是位于�？榛缧�34内的一体的微电芯片无关。
[0027]输入/输出(I/O)卡35可被用于将PCBA50通过通信总线31连接到图1中所示的主机14。因而，AC电网功率11被通过电源连接器块29提供给PCBA50，同时在PCBA50和主机14之间通过I/O卡35建立通信。
[0028]在具体实施例中，图3的�？榛缧�(C) 34和PSM (P) 32的布置关于PCBA50的长度(X)和宽度(Y)对称。例如，在其中指定的架16 (参见图1和2)包括具有确切的十六个�？榛缧�34的实施例中，八个电芯/PSM对组成的第一排18可平行于相似的八个电芯/PSM对组成的第二排19布置。在相同的实施例中，通信�？�38可具有为指定的模块化电芯34的长度(LI)两倍的长度(L2)。I/O卡35可具有与每一个�？榛缧�34相同的长度，以使PCBA50上的布置关于电路背板30的表面完美对称。如上面所说明的，�？榛缧�34以及通信�？�28和PSM32、132全部�？榛蚨芄皇拐庑┎考菀椎赝ü考旅娴南�(未示出)与电路背板30中的座或插槽分离来简单地更换。
[0029]参照图3A，示例性的逻辑流程图55示出了图1的主机14和图3中所示的PCBA50的一些部件之间进行的基本通信流。当期望的电芯状态消息(箭头60)被主机14通过通信主线31传输到PCBA50时，电芯状态消息(箭头60)可以是CAN消息的形式。因而，公知的CAN协议可被用于控制主机14和每一个架16 (参见图1)之间进行的通信。
[0030]实施图3的指定的�？榛缧�34的电芯状态消息(箭头60)的CAN消息可以是格式[架#，电芯#，动作]，其中“架#”表示图1的机柜13内的将接收该消息(箭头60)的具体架16，“电芯#”表示该架16内的具体电芯34，并且“动作”限定了具体电芯34所需的状态或动作。例如，所需的动作可以是模块化电芯34的电压或电流读数、开路或短路情况的模拟、默认电压状态、与默认值不同的其他电压状态等。
[0031]当电芯状态消息(箭头60)被I/O卡35接收时，电芯状态消息(箭头60)被转送到通信�？�38。控制�？�38通过将电芯状态消息(箭头60)转变为串行消息(箭头26)(例如RS-232消息)而做出响应，该串行消息被传送到电芯状态消息(箭头60)中指示的�？榛缧�34。以该方式，每一个模块化电芯34被相继地并且单独地寻址。
[0032]之后�？榛缧�34通过应答消息(箭头70)对通信�？�38做出回应，应答消息也是串行消息。应答消息(箭头70)在执行通过电芯状态消息(箭头60)传送到该�？榛缧�34的请求状态之后，提供具体�？榛缧�34的状态，例如，其电压和/或电流水平的读数。通信�？�38之后将应答消息(箭头70)转变为电芯状态消息160，该消息160可通过I/O卡35以类似于原始电芯状态消息(箭头60)的CAN消息传输回到主机14。
[0033]本方法提供了用于模拟电气装置性能的方法的综述。图4的示例性方法100描述了这样的实施例，其中图1的系统10配置为模拟用于电动、混合动力电动或增程电动车辆的96电芯电池组的性能。本领域中的普通技术人员将意识到,本方法100可适于与其他电气装置的模拟一起使用而不偏离本发明的范围。方法100中的所有步骤在下面参照上面参照图1和2所述的结构来说明。
[0034]前面的图2、3和3A的电芯34可实施为印刷电路板组件，用于其的示例性电路图80显示在图4中。本领域中的普通技术人员将理解电路图80中使用的各种电路符号，即R(电阻)、C (电容)、D (二极管)、T (晶体管)等。其他电路部件为了更清楚说明，使用相关的附图标记进行描述。用于各个电路部件的值可如下面所述随着设计以及所需的功能改变。本文所述的范围因而是图4中所示的具体示例的说明，而不旨在限制。
[0035]通过将插头82、182和282 (相应地J1、J2、J3)连接到后板30 (参见图2和3)的匹配插头(未不出)，微控制器36被设置为与图3的PCBA50的其他部件通信。微控制器36,其控制指定�？榛缧�34的总体功能，可在具体实施例中实施为PIC16F690装置，或可通过图1和2的主机14和通信�？�38单独寻址的任何其他微控制器。微控制器36的各个销可根据需要接收和输出信号，包括输入例如来自谐振器85的时钟信号和来自图1的通信模块38的串行消息。来自通信模块38的串行消息(图3A的箭头26)可被通过插头82 (Jl)传输到微控制器36。插头282 (J3)允许电路中(in-circuit)串行编程，以使微控制器36可容易地根据需要通过从主机14更新的固件更新。
[0036]插头182 (J2)选择地将电压驱动信号(箭头71)输出到光稱合器88。光稱合器88的光电二极管73响应于驱动信号(箭头71)被赋能，该驱动信号(箭头71)打开光耦合器88。来自光耦合器88的输出信号(箭头75)由微控制器36接收，以启动�？榛缧�34的模拟功能。因而，光耦合器88的使用确保�？榛缧�34与主控制器(即与图1中的主机14)保持光隔离。
[0037]上面简要描述的半导体开关65为图4的电路80的另一个主要部件。图4中所示的具体实施例使用本领域所知类型的P通道M0SFET86，但是其他半导体装置，例如IGBT或BJTff,也可在存在本领域普通技术人员可理解的小电路改动的情况下使用。具体地，在P通道M0SFET86的情况下，电压降相对于其他半导体装置(例如BJT)最小化，这可在一些应用中提供性能优点。
[0038]功能方面，微控制器36通过产生PWM信号(箭头77)对接收的串行信号做出响应，该PWM信号为由双极RC电路87整流的DC。来自RC电路的整流的输出信号(箭头187)然后通过缓冲电路89缓冲，以降低信号噪声，并且然后被以经缓冲的PWM信号(箭头99)馈送到半导体开关65的比较器83。比较器83比较来自仪表运放电路90的输出电压(箭头91)和缓冲电路89的输出，其中运放电路90读取用于�？榛缧�34的实际电压输出，由于在图3的�？榛缧�34内或外部存在的电阻损耗，该输出可能是低于预期的值。
[0039]如果图4中所示的半导体开关65发现来自仪表运放电路90的输出电压(箭头91)小于经缓冲的PWM信号，则比较器83可通过打开M0SFET86或在其他实施例中通过打开另一个半导体装置来请求电压增大。同样，比较器83可通过关闭M0SFETT86来请求电压降低。
[0040]在实施为图4中所示的�？榛缧�34内使用的其他电路部件可包括保护电路95，保护电路95具有例如Zener 二极管96 (D3)等元件，如SB240E肖特基势垒整流器，其保护具有串联连接的多个�？榛缧�34的系统中的电流电涌，并且具有电容/电阻对97(C8, Rx)，其有助于稳定�？榛缧�34的运转。电流监视器84和缓冲器98也可与其他电路元件结合使用，以提供图1的系统10中的�？榛缧�34的期望响应。
[0041 ] 在使用图4中所示的电路的示例性实施例中，下面的值可与6VDC调节电压一起用于微控制器36。Rl可以是4.7k Ω，而电阻R2和R3可以是IOkQ。电阻R4-R6和RlO可具有校准值，并且因而可实施为可变电阻，以在示意图80中所示的电路内提供期望的增益。R7和R8可每一个为2.2kQ的电阻。另外，R13可以是390 Ω，R16可以是0.1kQ,并且R17和R18每一个可以是4.02k Ω。
[0042]对于电容器，Cl和C2每一个可以是0.33 μ F，而电容器C3和ClO可以是10 μ F。电容器C4-C7和C9可以是更小的装置，例如每一个0.lyF。电容器C8的电容为校准值。但是所选值应相对于图4中所示的其他电容器非常高，以提供保护电路95的期望功能。谐振器85(Y1)可在约20MHz处谐振，而邻近电阻R7所示的晶体管101可在该相同的实施例中配置为MMBT3906pnp型小信号表面安装晶体管。图4中所示的运放中的每一个可实施为MCP6004装置，即实施为四通运算放大器，其在1.8到6乂运行范围内提供轨到轨(rail-to-rail)输入和输出，如本领域公知的。再次地，提供给�？榛缧�34的实体实施例中所用的每一个电路元件的实际值可随着设计而改变，并且因此前述值仅是示例性的。
[0043]参照图5，并且开始于步骤102，在将主机14连接到机柜组件12并且将电网功率11连接到机柜13之后，其全部显示在图1中，图2的PSM132将AC电网功率11转变为校准的DC电压，例如6VDC。转变可通过PWM获得，如本领域中完全理解的。小于约IA的电流可由每一个PSM32，132传送到由该具体PSM32，132致动的具体部件，例如图3中所示的通信�？�38或�？榛缧�34中的任一个。
[0044]在步骤104处，图1的主机14的使用者可选择期望的模拟顺序或电芯状态。步骤104可启动适当的软件应用，例如Intrepid Control Systems, Inc.(美国密歇根州麦迪逊海茨市)出售的Vehicle Spy Professional0使用该工具，和/或通过使用例如C++编写类似应用程序，使用者可选择多个PCBA50中的每一个的具体�？榛缧�34，选择用于所选�？榛缧�34的模拟状态，并且将电芯状态消息(图3和3A的箭头60)传输到通信�？�28。
[0045]例如，步骤104可选择O到2.7VDC的电芯电压，或任何其他最高达PSM32、132的经调节电压输出的任何其他电压。如上面说明的，步骤104可包括选择模拟开路和短路的电压值。其他�？榛缧�34可响应于其他�？榛缧�34的指令状态而被命令读取和记录其电压水平和/或电流水平。可通过图1的用户界面24显示多个编程窗口，以便于步骤104，例如通过编写一组具有如上面示例说明的“架#”、“电芯#”和“动作”等指令的下拉菜单，或通过分别选择例如用于指定的电芯34的、以mA或mV为单位的电流或电压指令这样的模拟值。
[0046]在步骤106处，一旦模拟状态消息(图3和3A的箭头60)已经由图1的主机14传输，则通信�？�28接收该消息并且将该消息转变为串行消息，例如RS-232或任何其他成本效益高的标准。一旦接收的消息被转变，则方法100进行到步骤108。
[0047]在步骤108处，通信�？�38将串行消息26传输到指定�？榛缧�34的微控制器36。例如，步骤106可包括指示具体�？榛缧�34将其电压设置为2.0VDC的串行消息的传输。一旦串行消息26已经被传输，则该方法进行到步骤110。
[0048]在步骤110处，通信�？�28确定是否指定架16中的所有模块化电芯34已经接收了用于当前模拟的串行消息26。如果没有，则该方法100重复步骤106。一旦所有串行消息26已经被传输到指定架16的�？榛缧�34，则该方法100进行到步骤112。
[0049]在步骤112处，当接收串行消息26时，接收串行消息26的�？榛缧�34通过对来自相应PSM32的电压输入实施PWM而做出响应。即，�？榛缧�34通过执行所需的PWM占空比而做出响应，该占空比由用于该�？榛缧�34的微控制器36确定，以实现其所需状态。本领域的普通技术人员将意识到，存在用于实现PWM的多种半导体开关方法，例如使用MOSFET或IGBT。�？榛缧�34在一个实施例中可具有10比特的分辨率，并且因而可输出从OVDC到用于该�？榛缧�34的相应PSM32的校准电压水平范围内的任何所需电压，例如当相应的PSM32输出5VDC的经调节电压时，输出增量为4.95mV的4.95VDC。
[0050]在步骤114处，每一个�？榛缧�34可通过应答消息70对通信模块28做出回应(参见图3A)，例如通过报告具体�？榛缧�34的电压和/或电流水平。
[0051]在步骤116处，通信模块28将接收到的图3A中所示的应答消息70转变为图3A中所示的电芯状态消息160。步骤116可将应答消息70转变为CAN消息。主机14可随后记录用于图1的机柜组件12中使用的所有�？榛缧�34的响应，之后确定模拟系统对步骤102-114中模拟的具体故障或电芯状态的响应。
[0052]虽然已经详细描述了实现本发明的最佳模式，但是熟悉本发明相关领域的技术人员将意识到在所附权利要求范围内的用于实践本发明的多种替代设计和实施例。
【权利要求】
1.一种用于模拟电气装置操作的系统，所述系统包括: 印刷电路板组件(PCBA)，其能电连接到AC输入功率，并且包括: 通信�？椋� 多个�？榛β士啬？�(PSM)，其每一个包括第一半导体开关，该第一半导体开关将预定脉宽调制(PWM)占空比施加到AC输入功率，以由此产生校准的DC输出电压； 多个�？榛缧荆涿恳桓隽拥侥？榛疨SM中的相应一个，以由此将每一个�？榛缧居胨衅渌？榛缧敬鸥衾耄渲校恳桓瞿？榛缧景ǖ诙氲继蹇睾陀胪ㄐ拍？橥ü缤ㄐ诺目傻ザ姥爸肺⒖刂破鳎缓� 主机，其与PCBA的�？榛缧就üㄐ拍？橥ㄐ牛� 其中: 主机配置为使用控制器局域网络(CAN)协议将用于每一个�？榛缧镜牡缧咀刺⒋涞酵ㄐ拍？椋渲忻恳桓龅缧咀刺ㄖ辽僖桓龅缧镜刂泛推谕哪Ｄ庾刺煌ㄐ拍？榕渲梦邮盏缧咀刺ⅲ⑶医缧咀刺⒆湮嘤Φ拇邢⒆椋⑶医么邢⒋涞较嘤δ？榛缧镜奈⒋砥鳎纱耸鼓？榛缧窘渥刺柚梦谕Ｄ庾刺徊⑶� �？榛缧九渲梦ü诙氲继蹇厥褂肞WM产生期望的模拟状态，并且将串行电芯状态消息通过通信�？榇浠氐街骰渲校械缧咀刺⒈ǜ嫦嘤δ？榛缧镜牡缪顾胶偷缌魉街械闹辽僖桓�。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，通信�？榕渲梦雇ㄐ拍？樽远亟邮盏牡缧咀刺⒅械拿恳桓鲎湮嘤的RS-232串行消息。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，每一个PSM为开关电源，其将来自AC电源的AC信号通过PWM转变为小于约6VDC的输出电压。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，主机包括用户界面，该用户界面接收状态选择，该状态选择请求开路电压水平、短路电压水平、OVDC到约6VDC的预定电压水平、和预定电流水平中之一，并且使用该状态选择产生电芯状态消息。
5.一种使用具有容纳多个�？榛缧镜募艿南低衬Ｄ獾缙爸玫牟僮鞯姆椒ǎ龆喔瞿？榛缧久恳桓鼍哂杏胪ㄐ拍？榫缤ㄐ诺目傻ザ姥爸肺⒖刂破鳎龇椒ò�: 通过主机使用控制器局域网络(CAN)协议将用于多个电芯每一个的电芯状态消息传输到通信模块，其中，每一个�？榛缧景ㄅ渲梦ざ隹淼髦�(PWM)占空比施加到AC输入功率信号的半导体开关，由此产生经校准的DC输出电压，并且其中，传输的电芯状态消息每一个包括电芯地址和用于该电芯的期望的模拟状态； 通过通信�？榻邮盏缧咀刺⒉⑶医缧咀刺⒆湮嘤Φ拇邢⒆椋� 将串行消息传输到相应电芯的微控制器，由此使电芯将其状态设置到期望的模拟状态； 使用PWM通过第二半导体开关在每一个�？榛缧局胁谕哪Ｄ庾刺缓屯üㄐ拍？榻缧咀刺⑹渌突氐街骰ㄊ渌拖嘤Φ缧镜牡缪顾胶偷缌魉街兄辽僖桓龅谋ǜ�。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括: 将多个印刷电路板组件(PCBA)的每一个安装到相应的架上；将每一个架定位在机柜的相应隔间内；和 在主机和机柜中的每一个PCBA之间建立网络连接。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，通过通信�？榻邮盏缧咀刺⒉⑶医缧咀刺⒆湮嘤Φ拇邢⒆椋鲎浒ǎ恳桓龅缧咀刺⒆湮猂S-232消息。
8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括: 从输入电源接收AC信号；和 通过PWM使用PSM将AC信号转变为约5VDC到6VDC的输出电压。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，主机包括用户界面，所述方法进一步包括: 通过主机使用用户界面接收状态选择请求，其中，状态选择请求包括开路电压水平、短路电压水平、在OVDC到约5VDC的预定电压水平、和预定电流水平中之一，并且使用状态选择产生电芯状态消息。
【文档编号】G01R31/36GK103513185SQ201310250293
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月21日 优先权日:2012年6月22日
【发明者】H.A.瓦莱里奥, N.詹宁斯, V.劳, N.冈萨雷斯 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
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