一种电池管理系统硬件在环评估测试装置的制作方法

1.本实用新型属于新能源汽车电池技术领域，具体涉及一种电池管理系统硬件在环评估测试装置。


背景技术：

2.近年来我国电动汽车产业和储能产业发展迅猛，由此带动了电池包（pack）产业应用大发展。在电池包（pack）应用过程中，电池管理系统(bms)在中的作用十分重要。因此，在bms研发、电动汽车生产和储能应用当中，必须对bms性能进行测试和评估。
3.电池包的稳定、安全工作，离不开性能优良的bms，在bms研发、生产、出厂检验及应用场景性能评估过程中：首先要评估bms电气安全性能，测试bms抗电强度（耐受高压性能）和电动汽车的绝缘性能。一般的测试方法为，1.利用通用的高压耐压测试设备和绝缘性能测试设备这二种设备，在现场连线测试，并记录和打印其数据，依据国标相关规定，解析和判断其安全性是否满足使用要求。2.评估bms单体电池、和整个电池包的电气性能及热管理能力，通过专用电池模拟器，向bms单体电压采集口、单体温度采集口、高压采集口、电流采集口加上模拟相应信号，再通过can通信读取设备，读取bms上报的报文信息，来判bms相关性能是否正常。一般需要专用电池模拟器、can数据读写设备、电脑及相应的应用软件，才能判断相应信号精度范及故障定位。3.评估bms与整车、与充电机通信功能是否正常，利用can数据读写器向bms发送相关测试信息，读取相关上报数据，解析性能和故障原因。一般需要can数据读写设备、电脑及相对应的应用软件，才能实现测试信息发送、状态信息读取、和相关性能指标的判断以及故障定位。4.评估bms开关量信号状态准确性，利用专用数字量读写器，向bms的di接口输入测试信号，并从bms的do读取状态信号，依此评估bms功能是否正常。5.评估bms的电源适应能力评估，利用可编程电源，通过改变供电范围，评估bms的电源适应能力。
4.现有bms测试评估装置需要通用测试设备的品种多，生产测试线投资规模大、现场测试接线复杂。现有bms测试装置测试效率低，无法适应自动化生产线。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，用于解决现有技术中电池管理系统（bms）在研发过程测试、生产过程下线测试及质量监督抽测等过程中所涉及通用测试设备品种多、投资规模大、测试效率低的问题。
6.为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，包括上位机单元、主控单元、耐压和绝缘测试单元和动力电池模型单元，所述上位机单元双向电性连接主控单元，所述主控单元分别电性连接耐压和绝缘测试单元和动力电池模型单元，所述耐压和绝缘测试单元和动力电池模型单元分别与被测电池管理系统的相应接口对接。
7.优选的，所述主控单元双向电性连接耐压和绝缘测试单元，耐压和绝缘测试单元双向电性对接被测电池管理系统的相应接口；所述主控单元的输出端单向电性连接动力电池模型单元的输入端，动力电池模型单元的输出端单向电性对接被测电池管理系统的相应接口。
8.优选的，还包括整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元，所述主控单元分别电性连接整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元，所述整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元分别与被测电池管理系统的相应接口对接。
9.优选的，所述主控单元分别双向电性连接整车模型单元、充电模型单元和开关量模型单元，整车模型单元、充电模型单元和开关量模型单元分别双向电性对接被测电池管理系统的相应接口；所述主控单元单向电性连接供电测试单元，供电测试单元的输出端单向电性对接被测电池管理系统的相应接口。
10.优选的，所述耐压和绝缘测试单元包括耐压测试仪器和绝缘测试仪器，耐压测试仪器和绝缘测试仪器分别与被测电池管理系统的单体采集接口、高压采集接口与被测电池管理系统机壳对接。
11.优选的，所述充电模型单元用于模拟充电机向被测电池管理系统发送通讯报文数据，同时读取被测电池管理系统通讯报文数据；所述充电模型单元包括非车载充电机辅助电源和车载充电机辅助电源，非车载充电机辅助电源的a+、a
‑
辅助电源及cc2信号连接被测电池管理系统的相应接口；车载充电机辅助电源的a+、a
‑
辅助电源、chg key、cc及cp信号连接被测电池管理系统的相应接口。
12.优选的，所述上位机单元、主控单元、耐压和绝缘测试单元、动力电池模型单元、整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元设置于测试箱体内，上位机单元和主控单元设置于测试箱体上侧，耐压和绝缘测试单元、动力电池模型单元、整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元设置于测试箱体下侧。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.（1）本实用新型公开了一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，将上位机单元、主控单元、耐压和绝缘测试单元、动力电池模型单元、整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元集成于测试箱体内，实现了用一台测试装置，完成bms性能评估，提高了测试效率；
15.（2）本实用新型测试装置投资规模小，现场测试接线简单、方便，节约了测试成本的投入，能够很好的适应自动化生产线；
16.（3）本实用新型是一种可快速、全面测试和评估bms性能指标的装置，专门针对bms研发及电动汽车研发和生产过程。
附图说明
17.图1、本实用新型一种电池管理系统硬件在环评估测试装置的结构框图；
18.图2、本实用新型一种电池管理系统硬件在环评估测试装置的充电模型单元结构框图。
19.附图标记说明：
20.1、上位机单元，2、主控单元，3、耐压和绝缘测试单元，4、动力电池模型单元，5、整车模型单元，6、充电模型单元，7、开关量模型单元，8、供电测试单元，9、被测电池管理系统；
[0021]6‑
1、非车载充电机辅助电源，6
‑
2、车载充电机辅助电源。
具体实施方式
[0022]
下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：
[0023]
需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
[0024]
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0025]
实施例1
[0026]
如图1所示，本实用新型公开了一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，包括上位机单元1、主控单元2、耐压和绝缘测试单元3和动力电池模型单元4，所述上位机单元1双向电性连接主控单元2，所述主控单元2分别电性连接耐压和绝缘测试单元3和动力电池模型单元4，所述耐压和绝缘测试单元3和动力电池模型单元4分别与被测电池管理系统9的相应接口对接。
[0027]
所述上位机单元1包括计算机，由计算机构成人机对话平台，计算机安装有电池管理系统综合测试平台软件，用于实现测试工步图形化编辑和测试数据存储功能。
[0028]
实施例2
[0029]
如图1所示，优选的，所述主控单元2双向电性连接耐压和绝缘测试单元3，耐压和绝缘测试单元3双向电性对接被测电池管理系统9的相应接口；所述主控单元2的输出端单向电性连接动力电池模型单元4的输入端，动力电池模型单元4的输出端单向电性对接被测电池管理系统9的相应接口。
[0030]
所述耐压和绝缘测试单元3包括耐压测试仪器和绝缘测试仪器，耐压测试仪器和绝缘测试仪器分别与被测电池管理系统9的单体采集接口、高压采集接口与被测电池管理系统机壳对接。
[0031]
所述耐压测试仪器和绝缘测试仪器分别对被测电池管理系统9的单体采集口（电压、温度）、高压采集口与被测电池管理系统机壳之间的耐压和绝缘性能进行采集和评估。
[0032]
所述动力电池模型单元4用于模拟动力电池单体电压、单体温度、总电压和电流，动力电池模型单元4的测试夹具夹持到被测电池管理系统9的相应接口上。
[0033]
实施例3
[0034]
如图1所示，优选的，还包括整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8，所述主控单元2分别电性连接整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8，所述整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8分别与被测电池管理系统9的相应接口对接。
[0035]
如图1所示，优选的，所述主控单元2分别双向电性连接整车模型单元5、充电模型
单元6和开关量模型单元7，整车模型单元5、充电模型单元6和开关量模型单元7分别双向电性对接被测电池管理系统9的相应接口；所述主控单元2单向电性连接供电测试单元8，供电测试单元8的输出端单向电性对接被测电池管理系统9的相应接口。
[0036]
所述整车模型单元5用于模拟整车中的电子控制器（ecu）和电机控制器（mcu），并向被测电池管理系统9发送通讯报文数据，同时读取被测电池管理系统9通讯报文数据。
[0037]
所述开关量模型单元7用于模拟开关量输入信号，开关量模型单元7的测试夹具夹持到被测电池管理系统9的相应接口上，并采集被测电池管理系统9开关量输出信号。
[0038]
所述供电测试单元8用于模拟正常供电及过、欠压供电条件，用于评估被测电池管理系统9工作状态。
[0039]
实施例4
[0040]
如图2所示，优选的，所述充电模型单元6用于模拟充电机向被测电池管理系统9发送通讯报文数据，同时读取被测电池管理系统9通讯报文数据；所述充电模型单元6包括非车载充电机辅助电源6
‑
1和车载充电机辅助电源6
‑
2，非车载充电机辅助电源6
‑
1的a+、a
‑
辅助电源及cc2信号连接被测电池管理系统9的相应接口；车载充电机辅助电源6
‑
2的a+、a
‑
辅助电源、chg key、cc及cp信号连接被测电池管理系统9的相应接口。
[0041]
非车载充电机辅助电源（快充）接口的测试：1.测试cc2上拉电压和上拉电阻在固定范围内；2.cc2信号接入1k电阻，提供a+，a
‑
辅助电源，充电模型单元6模拟充电机发送国标握手报文，唤醒指示正常，国标通信正常且能进入充电态。
[0042]
车载充电机辅助电源（慢充）接口的测试：1.cc信号接入680ω电阻，通信读取交流枪接入状态为“pass”；2.充电模型单元6给cp信号输入占空比50%的脉冲信号，通信判断占空比在范围内为“pass”。
[0043]
当被测电池管理系统9为快充接口时，非车载充电机辅助电源6
‑
1与被测电池管理系统9的对应接口对接；
[0044]
当被测电池管理系统9为慢充接口时，车载充电机辅助电源6
‑
2与被测电池管理系统9的对应接口对接。
[0045]
实施例5
[0046]
优选的，所述上位机单元1、主控单元2、耐压和绝缘测试单元3、动力电池模型单元4、整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8设置于测试箱体内，上位机单元1和主控单元2设置于测试箱体上侧，耐压和绝缘测试单元3、动力电池模型单元4、整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8设置于测试箱体下侧。
[0047]
本实用新型的工作原理如下：
[0048]
如图1所示，本实用新型公开了一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，主控单元2双向电性连接上位机单元1，上位机单元1包括计算机，由计算机构成人机对话平台，计算机安装有电池管理系统综合测试平台软件（现有软件），用于实现测试工步图形化编辑和测试数据存储功能，所述主控单元2用于控制耐压和绝缘测试单元3、动力电池模型单元4、整车模型单元5、充电模型单元6、开关量模型单元7和供电测试单元8向被测电池管理系统9发送测试信号（包含通讯信号），并采集被测电池管理系统9输出信号或读取被测电池管理系统9通讯报文数据，主控单元2将采集到的输出信号和报文数据上传至上位机单元1。
[0049]
在使用时，将本实用新型测试装置的测试夹具与被测电池管理系统9相应接口对接，在上位机单元1的人机界面上，编辑测试bms工艺步骤，完成后启动测试，主控单元2控制耐压和绝缘测试单元3在bms单体接口、高压接口与bms的机壳模拟之间分别测试耐压值和绝缘电阻，判断其值是否在规定范围之内，并记录；主控单元2控制动力电池模型单元4模拟动力电池单体电压、单体温度、总压和电流信号，输入到bms相应接口，通讯读取bms上报各项数据，判断信号误差是否在规定范围之内，并计算其测试数据的精度范围；主控单元2控制整车模型单元5模拟整车中ecu(电子控制器)、mcu(电机控制器)，向bms发送通讯数据，并读回bms上报通讯数据，分析其数据正确性，来判断相应功能是否正常；主控单元2控制充电模型单元6模拟obc（充电机）向bms发通讯数据，并读回bms上报通讯数据，分析其数据正确性，来判断充电机功能是否正常；主控单元2控制开关量模型单元7模拟开关量输入信号，输入到bms相应接口，读bms对应信号状态是否为有效或正常；或主控单元2控制开关量模型单元7通过通讯口发送命令使能对应开关信号输出，检测判断bms对应信号输出是否为有效；主控单元2控制供电测试单元8模拟故障供电状态，以评估bms耐受环境能力。
[0050]
本实用新型公开了一种电池管理系统硬件在环评估测试装置，将上位机单元、主控单元、耐压和绝缘测试单元、动力电池模型单元、整车模型单元、充电模型单元、开关量模型单元和供电测试单元集成于测试箱体内，实现了用一台测试装置，完成bms性能评估，提高了测试效率。
[0051]
本实用新型测试装置投资规模小，现场测试接线简单、方便，节约了测试成本的投入，能够很好的适应自动化生产线。
[0052]
本实用新型是一种可快速、全面测试和评估bms性能指标的装置，专门针对bms研发及电动汽车研发和生产过程。
[0053]
上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
[0054]
不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。