电池管理系统的综合测试仪及测试设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种电池管理系统的综合测试仪，包括：电源模块，电源模块的输入端接交流输入电，电源模块的输出端通过线束与电池管理系统的电池管理单元相连；基准电压板与电池管理单元相连；可调电压板，可调电压板与电源模块相连；高压板，高压板与电源模块和电池维护中心BMC相连；高压变频器HVC，高压变频器HVC通过线束分别与可调电压板和高压板相连；控制板，控制板与电源模块、高压变频器HVC、电池维护中心BMC和电池管理单元相连。本实用新型还提出一种电池管理系统的测试设备。本实用新型具有功能多样、操作方便，能够一键完成全部测试功能，自动化程度高等优点。
【专利说明】电池管理系统的综合测试仪及测试设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及车辆及电池【技术领域】，特别涉及一种电池管理系统的综合测试仪及测试设备。
【背景技术】
[0002]考虑到能源和环境，电动汽车在各国政府和汽车制造商的共同推动下取得快速发展，从而成为新能源汽车的重要发展方向之一。锂离子电池以其能量密度大、电压平台高、环保等优良的性能成为电动汽车的理想动力源。
[0003]然而，锂离子电池的抗滥用能力较差，为了确保锂离子电池组的安全性和使用寿命，必须采取电池管理系统实时监测锂离子电池组的运行状态，从而实现对电池组的充放电保护。
[0004]由此可知，为了保证电池管理系统的性能和可靠性，需要提供一种严格、可靠且功能齐全的测试设备，以达到从电池管理系统产品的功能和性能上全面测试的要求。由于测试设备自动化程度高，可以实现一键式测试，因此在量产时还可以大大提高产品的生产效率，对保证和改善产品质量、提高生产效、降低产品成本等具有非常重要意义。
[0005]现有的电池管理系统测试装置从功能和性能上均不能满足对电池管理系统可靠性的严格测试要求。
[0006]首先功能单一，只能实现对产品的简单功能测试，例如单体电池电压采集、显示等基本功能，无法实现总电压、电流、SOC (State of Charge,荷电状态)、CAN (ControllerArea Network,控制器局域网络)通信(外部CAN和充电机通信)等功能。
[0007]其次，现有的电池管理系统性能较差，例如采用电池或精度不高的电压基准源模拟锂离子单体电池电压，导致不能正确评估待测产品的性能及其他相关参数，例如总电压、KWH、S0C 等。
[0008]再次，现有的电池管理系统无法完成自动化测试，均需要人工手动测试完成，导致效率较低。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
[0010]为此，本实用新型的第一方面的实施例提出一种电池管理系统的综合测试仪，包括:电源模块，所述电源模块的输入端接交流输入电，所述电源模块的输出端通过线束与所述电池管理系统的电池管理单元相连；基准电压板，所述基准电压板与所述电池管理单元相连；可调电压板，所述可调电压板与所述电源模块相连；高压板，所述高压板与所述电源模块和电池维护中心BMC相连；高压变频器HVC，所述高压变频器HVC通过线束分别与所述可调电压板和所述高压板相连；控制板，所述控制板与所述电源模块、所述高压变频器HVC、所述电池维护中心BMC和所述电池管理单元相连。
[0011]在本实用新型的一个实施例中，所述控制板通过CAN总线与所述高压变频器HVC、所述电池维护中心BMC和所述电池管理单元相连。
[0012]在本实用新型的另一个实施例中，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述电池管理单元、所述高压板和所述电源模块相连。
[0013]在本实用新型的再一个实施例中，所述基准电压板包括基准电压输出端和温度传感器。
[0014]根据本实用新型的电池管理系统的综合测试仪，采用高精度的基准电压板、高精度高压板、高精度可调电压板，这样高精度的输入量不仅可以用来实现相关功能测试，可以用来对电池管理系统采样精度的校正，充分评估电池管理系统的性能，保证产品的质量。并且本实用新型的电池管理系统的综合测试仪具有结构简单、功能多样，操作方便，能够一键完成全部测试功能，自动化程度高等优点。
[0015]本实用新型的第二方面的实施例提出一种电池管理系统的测试设备，包括:上位工控机，所述上位工控机包括人机接口设备；CAN卡，所述CAN卡的一侧与所述上位工控机相连；本实用新型第一方面的实施例提供的电池管理系统的综合测试仪，所述综合测试仪与待测电池管理系统相连，且所述综合测试仪的控制板与所述CAN卡的另一侧相连。
[0016]在本实用新型的一个实施例中，所述上位工控机为个人计算机PC。
[0017]根据本实用新型实施例的电池管理系统的测试设备，具有结构简单、生产成本低、测试效率高和一键式测试的特点，这对提高量产时的生产效率和降低成本具有重要意义。
[0018]本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1为根据本实用新型的电池管理系统的综合测试仪的示意图；
[0021]图2为根据本实用新型的电池管理系统的测试设备的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
[0024]下面参考图1对本实用新型的电池管理系统的综合测试仪进行描述。
[0025]如图1所示，本实用新型的电池管理系统的综合测试仪包括:电源模块100、基准电压板200、可调电压板300、高压板400、高压变频器HVC (High Voltage Converter,高压变频器)500和控制板600。
[0026]在本实用新型的又一个实施例中，本实用新型的电池管理系统的综合测试仪还包括触摸屏900，触摸屏900与电池管理单元700、高压板400、电池维护中心800和电源模块100相连。
[0027]具体地，电源模块100的输入端接交流输入电220V，电源模块100的输出端通过线束与电池管理系统的电池管理单元700相连。电源模块100可以为触摸屏900、可调电压板300和待测BMS (Battery Management System,电池管理系统)提供可选的12V或24V直流电源。
[0028]基准电压板200与电池管理单元700相连。在本实用新型的一个实施例中，基准电压板200包括基准电压输出端和温度传感器。
[0029]基准电压板200可以为高精度基准电压板。具体地，基准电压板200可以为待测电池管理系统提供多个16路3.3V基准电压和温度传感器，用于模拟单体电池的电压信号和温度信号。具体地，基准电压板200的基准电压输出端可以输出多个16路3.3V基准电压，基准电压板200的温度传感器可以输出温度信号。其中，可以通过相应通道开关选择所需基准电压通道。
[0030]可调电压板300与电源模块100相连。其中，可调电压板300为电流信号板，电流信号板可以作为高精度电流源。具体地，可调电压板300可以为待测电池管理系统提供可调O?75mV电压信号，用于模拟分流器输出的电流信号。
[0031]高压板400与电源模块100和电池维护中心BMC800相连。其中，高压板400为高精度高压板。具体地，高压板400可以为待测电池管理系统提供O?600V可调电压信号，用于模拟总电压信号。
[0032]高压变频器HVC500通过线束分别与可调电压板300和高压板400相连，
[0033]控制板600与电源模块100、高压变频器HVC500、电池维护中心BMC800和电池管
理单元700相连。
[0034]在本实用新型的一个实施例中，控制板600通过CAN总线与高压变频器HVC500、电池维护中心BMC800和电池管理单元700相连。
[0035]控制板600作为本实用新型的综合测试仪的核心模块，可以实现数据和信号采集、处理和与上位工控机通信的重要功能。
[0036]根据本实用新型的电池管理系统的综合测试仪，具有功能多样，操作方便，能够一键完成全部测试功能。具体地，本实用新型的电池管理系统的综合测试仪可以用于测试电池管理系统的全部功能，例如单体电压测试、总电压、电流、S0C、CAN通信、报警等，同时还具有测试参数设置、校正等功能。
[0037]本实用新型的电池管理系统的综合测试仪，在性能上采用高精度的基准电压源来模拟单体电池电压，采用高精度高压板模拟总电压，采用高精度电流源模拟总电流。这样高精度的输入量不仅可以用来实现相关功能测试，同时可以用于对电池管理系统采样精度进行校正，充分评估电池管理系统的性能，从而保证产品的质量。在测试效率上，为保证量产时的生产效率，本实用新型的电池管理系统的综合测试仪在测试方法上可以选择手动和自动两种方式，自动化测试可以实现一键式测试，这对提高量产时的生产效率和降低成本具有重要意义。[0038]下面参考图2描述根据本实用新型的电池管理系统的测试设备。
[0039]如图2所示，本实用新型的电池管理系统的测试设备，包括:本实用新型上述实施例提供的电池管理系统的综合测试仪1000、上位工控机2000和CAN卡3000。
[0040]上位工控机2000包括人机接口设备，上位工控机2000提供BMS综合测试软件。在本实用新型的一个示例中，上位工控机2000可以为PC(Personal Computer,个人计算机)。
[0041]具体地，上位工控机2000作为综合测试仪1000的人机接口设备，可以实现相关测试数据的上传、显示和管理，并且可以对电池管理系统相关参数进行设置、校正、报警和I/o量功能测试等。
[0042]在本实用新型的一个实施例中，上位工控机2000可以显示以下信息:系统信息、系统状态信息、单体电池信息和高压包信息。
[0043]具体地,系统信息用于显示高压板400的电压值、电流信号板电流值和电池SOC等系统信息。系统状态信息用于显示系统的状态信息，其中，系统的状态信息包括正常、警告和报警三种状态。单体电池信息用于显示基准电压板200的电压值。高压包信息用于显示待测绝缘电阻值、高压板400的电压值、电流信号板电流值、电流积分值等信息。其中，电流值和电流积分值均是通过可调电压板300测量和计算出来的值。
[0044]CAN卡3000的一侧与上位工控机2000相连，用于上位工控机2000与综合测试仪进行CAN通信，CAN卡3000的另一侧与综合测试仪1000的控制板600相连。
[0045]综合测试仪1000与待测电池管理系统4000相连，并且综合测试仪1000的控制板600与CAN卡3000的另一侧相连。综合测试仪1000作为测试设备的核心，可以提供电池管理系统测试环境及完成自动化测试所需的软硬件条件。
[0046]在本实用新型的一个实施例中，待测电池管理系统4000为电路板，由多个功能模块组成。
[0047]根据本实用新型实施例的电池管理系统的测试设备，具有结构简单、生产成本低、测试效率高和一键式测试的特点，这对提高量产时的生产效率和降低成本具有重要意义。
[0048]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0049]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。
【权利要求】
1.一种电池管理系统的综合测试仪，其特征在于，包括: 电源模块，所述电源模块的输入端接交流输入电，所述电源模块的输出端通过线束与所述电池管理系统的电池管理单元相连； 基准电压板，所述基准电压板与所述电池管理单元相连； 可调电压板，所述可调电压板与所述电源模块相连； 高压板，所述高压板与所述电源模块和电池维护中心BMC相连； 高压变频器HVC，所述高压变频器HVC通过线束分别与所述可调电压板和所述高压板相连； 控制板，所述控制板与所述电源模块、所述高压变频器HVC、所述电池维护中心BMC和所述电池管理单元相连。
2.如权利要求1所述的电池管理系统的综合测试仪，其特征在于，所述控制板通过CAN总线与所述高压变频器HVC、所述电池维护中心BMC和所述电池管理单元相连。
3.如权利要求1所述的电池管理系统的综合测试仪，其特征在于，还包括触摸屏，所述触摸屏与所述电池管理单元、所述高压板和所述电源模块相连。
4.如权利要求1所述的电池管理系统的综合测试仪，其特征在于，所述基准电压板包括基准电压输出端和温度传感器。
5.一种电池管理系统的测试设备，其特征在于，包括: 上位工控机，所述上位工控机包括人机接口设备； CAN卡，所述CAN卡的一侧与所述上位工控机相连； 权利要求1-4任一项所述的电池管理系统的综合测试仪，所述综合测试仪与待测电池管理系统相连，且所述综合测试仪的控制板与所述CAN卡的另一侧相连。
6.如权利要求5所述的电池管理系统的测试设备，其特征在于，所述上位工控机为个人计算机PC。
【文档编号】G01R35/00GK203616466SQ201320796879
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】漆利国, 魏廷库, 李明金 申请人:北京中瑞蓝科电动汽车技术有限公司