一种电池包电池管理系统功能检测平台的制作方法

文档序号:14721739发布日期:2018-06-17 17:11阅读:439来源:国知局

本发明涉及动力电池技术领域,尤其涉及一种电池包电池管理系统功能检测平台。



背景技术:

电动汽车具有良好的环保性能,既可以保护环境,又可以缓解能源短缺和调整能源结构,保障能源安全。目前发展电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识。针对电动汽车行业的特殊性,电池包在电动汽车上的安全性和稳定性尤为突出,电池包电池管理系统(BMS)的稳定是电池包安全的重要保证。BMS是电池包内电池状态最好的监测窗口,可以随时观察电池的电量、循环次数等重要参数,方便及时调整策略,防止电池组滥用变质。质量稳定可靠的BMS,可以大大改善整车的安全性、动力性,并在一定程度上促进降耗减排,能量循环利用。

现有的BMS检测装置,要么只是测试了BMS的功能和精度,并没有测试成品电池包及其BMS的整体性能,要么测试的单体电压为电源模拟生成,但因电池包总电压太高而导致无法模拟,功能测试并不完整,严重影响电动汽车的使用安全,存在很大的局限性。总的来说,目前的BMS检测内容少,检测效率低,检测成本高,电池包的产品品质不能得到全面保障。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种电池包电池管理系统功能检测平台,可以模拟电池包内全部电池组的工况,完整全面测试成品电池包及其BMS的功能,标准化电池包检测作业流程,提升电池包产品质量。另外,本发明对于快速定位和排查电池包内部问题亦有重要意义。

本发明技术方案如下:

一种电池包电池管理系统功能检测平台,其特征在于,包括测试接口、控制模块和PC上位机。控制模块包括低压模块、高压模块和CAN通讯模块,如图1所示。

低压模块包括:常电信号、ON信号、车载充电信号、总负控制信号、直流快充信号、交流快充信号。

其中,常电信号,用于模拟整车的常电信号,如乘用车常用的12V,商用车常用的24V等。

ON信号,用于模拟整车钥匙ON信号。

车载充电信号,用于模拟车载充电机的唤醒信号。

总负控制信号,用于模拟整车VCU硬件控制电池包负极母线继电器的控制引脚,或者控制其他继电器线圈控制端。

直流快充信号,BMS将接收到直流快充确认信号,模拟电池包直流快充工作。

交流快充信号,模拟电池包交流快充工作。

CAN通讯模块包括:整车CANH、整车CANL、内部CANH、内部CANL、充电CANH和充电CANL。优选的,还包括CAN切换装置,通过低压航插将电池包的3路CAN数据线通过开关切换的方式连接到CAN卡,每次有一路CAN数据线连接到PC,如果需要不同的测试,通过切换CAN通讯开关切换整车CAN,内部CAN和快充CAN。

高压模块包括绝缘电阻测试和电压检测显示装置。

绝缘电阻测试,模拟总正和总负对壳体的绝缘电阻。优选的,可以选择多电阻进行多个故障等级模拟。

电压检测显示装置,用来测量电池包输出的电压,当电池包正常工作后,正负极继电器闭合,电压检测显示装置会显示电池组电压,当电池包下电后,因为有预充电容残留的电量,所以电压检测显示装置还是会显示电压,防止工作人员不知道电压的存在而被电到,这个时候可以通过卸放电路将电容的电量卸放掉,电压检测显示装置就会显示为0V。优选的,所述电压检测显示装置可以是数字电压表。

优选的,所述高压模块与所述低压模块通过高低压互锁装置连接。

优选的,所述电池包电池管理系统功能检测平台还可以设置维护接口,所有信号检测接口都集成在此维护接口上,便于快速定位和排查电池包内部问题,也可以方便改造不同机种。优选的,所述维护接口可以是接线端子排。

本发明实现了电池包在出厂前的实车模拟功能检测,达到了全面快捷检测电池包及其电池管理系统(BMS)功能的目的,并使电池包功能检测流程标准化,提升了检测质量和检测效率,节约了检测资源,降低了生产成本。

附图说明

图1为系统原理图;

图2为实施例的系统电路图;

图3为实施例的CAN模块电路图;

图4为实施例的低压模块电路图;

图5为实施例的高压模块电路图。

具体实施方式

如图2~图5所示,给出了一个电池包电池管理系统功能检测平台的实施例。

一种电池包电池管理系统功能检测平台,包括测试接口、控制模块和PC上位机。控制模块包括低压模块、高压模块和CAN通讯模块,如图2所示。

如图4所示,低压模块包括信号:常电信号、ON信号、充电电源信号、总负控制、直流唤醒信号、交流唤醒信号。

常电信号,经常电开关K1和低压上电开关K5连接至AC/DC电压源的正极端,用于模拟整车的常电信号,本例为低压12V,低压模块的电源由220V经开关K6控制、显示灯L6显示,经由AC/DC降压得到。

ON信号,经ON信号开关K2和低压上电开关K5接至AC/DC电压源的正极端,用于模拟整车钥匙ON信号。

充电电源信号,经充电电源开关K3和低压上电开关K5接至AC/DC电压源的正极端,用于模拟车载充电机的唤醒信号。

总负控制信号,经总负控制开关K4接至接地端,并经显示灯L4和低压上电开关K5接至AC/DC电压源的正极端,用于模拟整车VCU硬件控制电池包负极母线继电器。

直流快充唤醒信号CC2,经电阻R1和开关K7接至接地端,用于模拟直流快充信号。

交流快充唤醒信号CC,经电阻R9和开关K8接至接地端,经电阻R10和开关K9接至接地端,用于模拟交流快充信号。

CAN通讯模块包括:整车CANH、整车CANL、内部CANH、内部CANL、充电CANH和充电CANL。本例中,设置有CAN模块转换开关,通过CAN模块切换开关SW1将电池包的3路CAN数据线在需要不同的测试时连接到CAN卡,每次有一路CAN数据线连接到PC,如图5所示。

高压模块包括:高压总正、高压总负和电池包壳体地,如图3所示。

绝缘电阻测试电路如图,S2、S3、S4和S5开关分别连接了一个电阻从总正极到壳体,总负极到壳体,来模拟总正和总负对壳体的绝缘电阻,本例分别选择了10k和100K电阻模拟二个故障等级,提高BMS绝缘电阻测试的检测精度。

本例中,电压检测显示装置为数字电压表,此表头用来测量电池包输出的电压,当电池包正常工作后,正负极继电器闭合,会有电池电压输出到测试平台的“高压总正”和“高压总负”,这个时候表头显示电池组电压,当电池包下电后,因为有预充电容残留的电量,所以表头还是会显示电压,防止人不知道电压的存在被电到,这个时候可以通过卸放电路将电容的电量卸放掉,表头就会显示0V。

本例中,高压模块与低压模块通过高低压互锁装置KA1连接。

本例中,维护接口设置为接线端子排形式,如图2右下端子排信号检测点排布图,所有信号都集成在此端子排上,信号点数字与电路图中检测点数字一一对应,方便查找设备故障及维护。

本检测平台及检测方法实现了电池包在出厂前的实车模拟功能检测,达到了全面快捷检测电池包及其电池管理系统(BMS)功能的目的,并使电池包功能检测流程标准化,提升了检测质量和检测效率,节约了检测资源,降低了生产成本。

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