用于电池管理系统的从控模块的检测系统及方法与流程

本发明涉及电池领域，具体地，涉及一种用于电池管理系统的从控模块的检测系统及方法。

背景技术：

锂电池以其能量密度高、无污染等优点逐渐成为电动汽车、大型储能等应用的主流动力来源。而由于锂电池的抗滥用性较差，在使用过程中必须受电池管理系统(Battery Management System，BMS)的监控与管理。BMS常采用分立式架构，通常分为主控模块、从控模块以及高压控制模块等几个部分。其中，主控模块主要完成电流采集、对外通信、数据存储、状态估计、信号输入输出、故障诊断等功能；从控模块主要完成电压采集、温度采集、电池均衡、与主控模块通信等功能；高压控制模块主要完成绝缘检测、电池总压采集以及高压控制等功能。BMS性能的优劣关系到动力电池组的安全性能、工作效率以及循环寿命，因此在出厂前必须对BMS的性能进行测试，从而提升其可靠性。

当前市场上的BMS规格不一，微小的差距就可能导致整套BMS测试设备需要重新开发；此外，当前BMS测试仍以手动为主，自动化程度不高，效率较低，而且其性能评估主要取决于检测员的检测素质。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种用于电池管理系统的从控模块的检测系统及方法，其能够实现自动地检测电池管理系统的从控模块的性能，提高从控模块的检测效率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于电池管理系统的从控模块的检测系统，该检测系统包括：检测主板，用于检测所述从控模块的功耗；模拟温感板，用于检测所述从控模块的温度检测功能；模拟电池板，用于检测所述从控模块的单体电压检测功能；以及均衡检测板，用于检测所述从控模块的均衡功能。

可选地，所述检测主板还用于执行以下中的至少一者：为所述主控模块进行供电；及与上位机进行通信。

可选地，所述模拟温感板用于模拟20路温感，其中每路所述温感能够模拟三种温度状态。

可选地，所述模拟电池板通过模拟60路的电池电压输出来检测所述从控模块的单体电压检测功能。

可选地，所述均衡检测板通过采集12路均衡电流来检测所述从控模块的均衡功能。

相应地，本发明实施例还提供一种用于电池管理系统的从控模块的检测方法，该方法包括：接收上位机发送的测试命令；在所述测试命令中包含功耗测试命令的情况下，检测所述从控模块的功耗；在所述测试命令中包含温度采集测试命令的情况下，检测所述从控模块的温度检测功能；在所述测试命令中包含电压采集测试命令的情况下，检测所述从控模块的单体电压检测功能；以及在所述测试命令中包含均衡电流测试命令的情况下，检测所述从控模块的均衡功能。

可选地，检测所述从控模块的功耗包括：为所述从控模块供电以检测所述从控模块的功耗。

可选地，通过模拟20路温感来检测所述从控模块的温度检测功能，其中每路所述温感能够模拟三种温度状态。

可选地，通过模拟60路的电池电压输出来检测所述从控模块的单体电压检测功能。

可选地，通过采集12路均衡电流来检测所述从控模块的均衡功能。

通过上述技术方案，通过采用检测主板、模拟温感板、模拟电池板、均衡检测板来自动地检测电池管理系统中从控模块的功耗、温度检测功能、单体电压检测功能、均衡功能等，提高了从控模块的检测效率并同时能够为性能评估提供准确的测量数据。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示出了一实施例中用于电池管理系统的从控模块的检测系统的结构框图；

图2示出了一实施例中检测主板的操作框图；

图3示出了一实施例中模拟温感板的操作框图；

图4示出了一实施例中模拟电池板的操作框图；

图5示出了一实施例中均衡检测板的操作框图；以及

图6示出了一实施例中用于电池管理系统的从控模块的检测方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1示出了一实施例中用于电池管理系统的从控模块的检测系统的结构框图。如图1所示，本发明实施例提供一种用于电池管理系统的从控模块的检测系统，该检测系统可以包括：检测主板，用于检测所述从控模块的功耗；模拟温感板，用于检测所述从控模块的温度检测功能；模拟电池板，用于检测所述从控模块的单体电压检测功能；以及均衡检测板，用于检测所述从控模块的均衡功能。

其中，可以采用一12V开关电源来对上述的检测系统进行供电，该12V开关电源可用于分别为检测主板、模拟温感板、模拟电池板以及均衡检测板供电。

检测主板可以与PC上位机进行数据通信，例如可以使用串行总线接口与PC上位机进行，该串行总线接口例如可以是485接口，检测主板可选地可以通过485通信而与485接口进行通信。

可选地，如图1所示，检测主板可以通过一USB接口与PC上位机进行数据通信。检测主板与USB接口之间的数据通信可选地可以使用控制器局域网络CAN(Controller Area Network，CAN)通信。

可选地，检测主板可以通过CAN通信而分别与模拟温感板、模拟电池板、均衡检测板以及被测从控模块进行通信。相应地，检测主板、模拟温感板、模拟电池板、均衡检测板以及被测从控模块上均设置有CAN接口。

图2示出了一实施例中检测主板的操作框图。如图2所示，上位机通过检测主板的程序下载口将设定的检测程序预先烧录至检测主板的第一控制器。在对从控模块执行性能检测时，上位机可以向该第一控制器发送测试命令。图2中所示的检测主板的电源模块可以通过电源接口接收220V的电压，并将该220V的电压转变为12V的电压以为检测主板提供工作所需的电压。

第一控制器判断从上位机接收到的测试命令中是否具有功耗测试命令，在具有功耗测试命令的情况下，检测主板可以通过供电输出模块为被测从控模块供电。通常情况下，从控模块具有两种供电方式，分别是电池供电和充电机供电(也称为“A+供电”)，供电输出模块可以分别模拟这两种供电方式来为从控模块供电，第一控制器可以分别测量两种模拟供电方式下被测从控模块的功耗，并将所测量的功耗结果通过485接口分别输入至PC上位机，由PC上位机对这些数据进行分析、存储及显示，可选地PC上位机中可设置一预设值，将检测主板所测量的功耗值与该预设值进行比较以判断被测从控模块的功耗。

可选地，第一控制器还可以判断从上位机接收到的测试命令中是否具有电源测试命令，在具有电源测试命令的情况下，测试供电输出模块分别以上述两种供电方式(电池供电和充电机供电)为被测从控模块供电，检测被测从控模块是否能够正常接受该两种方式的供电。

进一步地，在第一控制器判断测试命令中具有电源测试命令的情况下，检测主板还可以对被测从控模块执行唤醒测试。通常情况下，从控模块具有三种唤醒方式，分别是钥匙唤醒(KEY唤醒)、充电机唤醒(A+唤醒)、主控模块/整车控制器唤醒(BCU/VCU唤醒)。第一控制器可以控制检测主板的唤醒模块分别模拟发出KEY唤醒信号、A+唤醒信号及BCU/VCU唤醒信号，来判断被测从控模块的唤醒性能。

进一步地，第一控制器还可以判断从上位机接收到的测试命令中是否具有CAN通信测试命令，在具有CAN通信测试命令的情况下，对被测从控模块执行CAN通信测试。具体地，检测主板通过CAN通信向被测从控模块发送一测试信号，判断被测从控模块是否能够反馈一信号给检测主板，在检测主板收到反馈信号情况下，说明被测从控模块能够执行CAN通信，未收到反馈信号的情况下，说明被测从控模块执行CAN通信失败。第一控制器将该CAN通信的测试结果通过485接口输入至PC上位机，由PC上位机对这些数据进行存储及显示。

进一步参考图2，检测主板可以具有三个CAN接口(如图2中所示的CAN1接口、CAN2接口及CAN3接口)，以分别通过CAN通信(如图2中所示的CAN1通信、CAN2通信及CAN3通信)来接收模拟温感板、模拟电池板以及均衡检测板输入的数据，并使用485通信将这些数据由485接口(例如，USB接口)输入至PC上位机，由PC上位机对这些数据进行分析、存储及显示。

进一步地，检测主板的第一控制器还可以判断从上位机接收到的测试命令中是否具有温度采集测试命令，在具有温度采集测试命令的情况下，第一控制器通过CAN通信向模拟温感板发出测试命令，由模拟温感板来检测从控模块的温度检测功能。

图3示出了一实施例中模拟温感板的操作框图。如图3所示，模拟温感板可以包括20路模拟温感每一路模拟温感可以模拟3种温度状态，并且20路模拟温感可以同时进行切换。在电池管理系统中，一般采用热敏电阻器来作为温度传感器，从控模块通过测量热敏电阻器的输出电阻来测量温度，因此，检测从控模块的温度检测功能可以认为是检测从控模块的对不同电阻值的测量准确度。因此，在本发明实施例中可以采用可调电阻来输出不同阻值的电阻以模拟电池管理系统中的温度传感器，由被测从控模块测量该不同的电阻来反映被测从控模块的温度检测功能。

如图3所示，上位机可通过模拟温感板的程序下载口将设定的检测程序预先烧录至模拟温感板的第二控制器。图3中所示的模拟温感板的电源模块可以通过电源接口接收220V的电压，并将该220V的电压转变为12V的电压以为模拟温感板提供工作所需的电压。

被测从控模块可以通过一接口来测量每一路模拟温感所模拟的温度值，即，测量所模拟的不同的电阻值。如，被测从控模块可以通过T1接口来测量模拟的温度T1，可以通过T2接口来测量模拟的温度T2，可以通过T3接口来测量模拟的温度T3，可以通过T4接口来测量模拟的温度T4……可以通过T19接口来测量模拟的温度T19，可以通过T20接口来测量模拟的温度T20。被测从控模块测量20路模拟温感所输出的电阻值，并将该20路的电阻值转换为对应的温度值，该转换的温度值可选地可以通过CAN通信而输送至检测主板，检测主板可以将该被测从控模块所检测的温度值通过485接口(例如，USB接口)而输出至PC上位机，PC上位机可以对该有关温度值的测量结果进行分析、存储及显示，以方便工作人员评价被测从控模块的温度检测功能。

进一步地，检测主板的第一控制器还可以判断从上位机接收到的测试命令中是否具有电压采集测试命令，在具有电压采集测试命令的情况下，第一控制器通过CAN通信向模拟电池板发出测试命令，由模拟电池板来检测从控模块的单体电压检测功能。

图4示出了一实施例中模拟电池板的操作框图。如图4所示，上位机可通过模拟电池板的程序下载口将设定的检测程序预先烧录至模拟电池板的第三控制器。图4中所示的模拟电池板的电源模块可以通过电源接口接收220V的电压，并将该220V的电压转变为12V的电压以为模拟电池板提供工作所需的电压。

进一步参考图4，模拟电池板可以模拟电池的单体电压，可选地，模拟电池板可以模拟60路电池电压的输出，模拟的每一路电池电压的输出可以相同、部分相同或全部不相同。模拟的每一路电池电压可以通过一模拟电池电压接口输入至被测从控模块，例如，可以将模拟的电池电压B1，B2，B3，B4，……B59，B60通过模拟电池电压接口分别输入至被测从控模块，被测从控模块分别检测这些模拟的电池电压。第三控制器可选地可以通过CAN通信而将被测从控模块所检测的电压值输送至检测主板，检测主板可以将该被测从控模块所检测的电压值通过485接口(例如，USB接口)而输出至PC上位机，PC上位机可以对该有关电压值的测量结果进行分析、存储及显示，以方便工作人员评价被测从控模块的单体电压检测功能。

进一步地，检测主板的第一控制器还可以判断从上位机接收到的测试命令中是否具有均衡电流测试命令，在具有电压采集测试命令的情况下，第一控制器通过CAN通信向均衡检测板发出测试命令，由均衡检测板来检测从控模块的均衡功能。

图5示出了一实施例中均衡检测板的操作框图。如图5所示，上位机可通过均衡检测板的程序下载口将设定的检测程序预先烧录至均衡检测板的第四控制器。图5中所示的均衡检测板的电源模块可以通过电源接口接收220V的电压，并将该220V的电压转变为12V的电压以为均衡检测板提供工作所需的电压。

可选地，在从上位机接收到的测试命令中具有电压采集测试命令的情况下，检测主板的第一控制器还可以通过CAN通信来向模拟电池板来发送测试命令，模拟电池板模拟电池的单体电压，模拟电池板通过输出不同的电压来使被测从控模块达到均衡开启条件，均衡检测板通过采集均衡电流的大小来检测从控模块的均衡功能。

进一步参考图5，均衡检测板可以采集12路均衡电流。可选地，在被测均衡检测板上可以设置有电池单体电压输入接口及电池单体电压输出接口，其中该电池单体电压输入接口可以连接模拟电池板的电压输出接口，所述电池单体电压输出接口可以连接被测从控模块的输出。

可选地，可以在电池单体电压输入接口和电池单体电压输出接口之间设置均衡电流采集通道1、均衡电流采集通道2、均衡电流采集通道3、均衡电流采集通道4、……、均衡电流采集通道11以及均衡电流采集通道12，以分别采集12路均衡电流。均衡检测板的第四控制器可选地可以通过CAN通信将所采集的一个或多个均衡电流输入至检测主板，检测主板可以将该测量的均衡电流通过485接口(例如，USB接口)而输出至PC上位机，PC上位机可以对该有关均衡电流值的测量结果进行分析、存储及显示，以方便工作人员评价被测从控模块的均衡功能。

可选地，上述的第一控制器至第四控制器可以是CPU或者微控制器，但是本发明实施例并不限制于此。

图6示出了一实施例中用于电池管理系统的从控模块的检测方法的流程图。如图6所示，本发明实施例还提供一种用于电池管理系统的从控模块的检测方法，该方法可以包括：接收上位机发送的测试命令；在所述测试命令中包含功耗测试命令的情况下，检测所述从控模块的功耗；在所述测试命令中包含温度采集测试命令的情况下，检测所述从控模块的温度检测功能；在所述测试命令中包含电压采集测试命令的情况下，检测所述从控模块的单体电压检测功能；以及在所述测试命令中包含均衡电流测试命令的情况下，检测所述从控模块的均衡功能。该方法可以自动地检测从控模块的性能，提高电池管理系统的检测效率。

本发明实施例所提供的用于电池管理系统的从控模块的检测方法与上文中所述的用于电池管理系统的从控模块的检测系统的工作原理及益处相似，这里将不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。