CN104390903A - 一种电动汽车bms的线束与接插件稳定性能的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，包括依次测试的插拔测试、带电振动测试、盐雾测试以及盐雾测试后带电振动测试，模拟了平常使用中常遇到的问题。与现有技术相比，本发明针对电池管理系统的测试创新性加入盐雾测试,模拟长时间老化后状态,并针对老化后再次进行振动测试,对电池管理系统的线束及接插件连接处进行严格的测试筛选；模拟电动汽车BMS较常遇到的离子腐蚀及振动损坏，测试方法比较严格；测试流程按步骤依次进行，有效避免抽样分别检测时抽样产生的代表性差的问题，针对性强、考虑范围广，为电池管理系统线束与接插件稳定性能测试提供了一种专用的、不同状态的测试方法。

Description

一种电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法

技术领域

本发明涉及电源管理设备领域，特别是一种电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法。

背景技术

目前国内大部分的电动汽车都是通过线束与接插件将电池管理系统（BMS）与电动汽车上的控制器件和电池包连接在一起。电池管理系统的线束与接插件包括控制部分和采集部分，其中，控制部分实现了电池管理系统对电动汽车上车载高压器件进行控制；而采集部分实现了对电池组电压、温度的采集。

实际使用过程中，电动汽车需要在复杂的环境下使用，往往会受到车辆振动以及氧化腐蚀的考验，经常因线束老化、生锈或线束端子与接插件接触不良而导致电池管理系统无法正常采集电压。只要有一节单体电压采集不到或采集的单体电压精度不正确，都会导致电池管理系统的报警，从而使电动汽车无法正常工作，若车辆在高速路或野外环境下出现问题，会对车辆及车辆里的乘客造成严重的危害。

有鉴于此，企业需要对电池管理系统进行严格地安全稳定性测试，但目前电动汽车电池管理系统用于线束与接插件的测试方法只有材料阻燃测试、线束阻燃测试和拉拔力测试等，且采用抽样分别检测的方式进行检测，不能模拟电池管理系统在实际使用时所遇到的问题，使经过常规检测后的电池管理系统仍不能证明其在现实使用中安全稳定性是否符合要求，使其造成较大的安全隐患。

发明内容

一种电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，包括以下测试，

插拔测试，对BMS的线束与接插件进行一定次数的人工或机械插拔接口的测试，通过多次插拔检验线束与接插件的牢固性。

盐雾测试，将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件并放入盐雾试验箱中，在特定环境下进行一定时间长度的盐雾测试，再将BMS连接电池包检测是否能正常采集信号，通过盐雾的腐蚀性模拟实际过程中线束与接插件的老化、生锈现象。

带电振动测试，将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件并固定在振动测试台上，在规定时间及规定扫频范围内，对BMS进行指定振动波形的多个振动方向的带电振动测试，保持BMS与计算机监控上位机正常通讯，观察BMS记录的信号数据，检测BMS是否有因振动而导致的单体电池采集异常问题。

盐雾测试后带电振动测试，先将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件放入盐雾试验箱中，按上述盐雾测试的方法进行测试，再将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件固定在振动测试台上，按上述带电振动测试的方法进行测试。

优选的，所述插拔测试中对BMS的线束与接插件插拔次数为100~200次。

优选的，所述特定环境包括，

1）  试验设备的工作试验空间内的温度为35±2℃；

2）  在工作空间内任一位置，用面积为80cm2的漏斗手机连续雾化16小时的盐雾沉降量，平均每小时手机到1.0~2.0mL的溶液；

3）  盐溶液浓度为（5±1）%，pH值在6.5~7.2之内。

优选的，所述盐雾测试中一定时间长度为36-48小时。

优选的，所述带电振动测试中的振动方向为上下、左右、前后。

优选的，每个测试振动方向试验时间为8-10小时。

优选的，所述规定扫频范围为10Hz~500Hz。

优选的，试验的振动波形为正弦波，当扫频范围在10Hz~25Hz时，振幅为1.2-1.5mm；当扫频范围在25Hz~500Hz时，扫频加速度为30-60m/s2。

优选的，振动测试的扫频速率为0.5~1oct/min。

与现有技术相比，本发明针对电池管理系统的测试创新性加入盐雾测试,模拟长时间老化后状态,并针对老化后再次进行振动测试, 且创新性采用抽样后对样品进行连续检测，对电池管理系统的线束及接插件连接处进行严格的测试筛选；其有益效果具体如下：1）模拟电动汽车BMS较常遇到的离子腐蚀及振动损坏，测试方法比较严格；2）针对性强，测试流程按步骤依次进行，每个样品均需通过所设置的各种测试，有效避免抽样分别检测时，由于抽样产生的代表性差的问题，为电池管理系统线束与接插件稳定性能测试提供了一种专用的测试方法；3）考虑范围广，为电池管理系统线束与接插件提供了不同状态的测试方法。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明内容作进一步详细的说明。

本发明针对电池管理系统进行四种测试，分别是插拔测试、带电振动测试、盐雾测试后再带电振动测试。

插拔测试：对BMS的线束与接插件进行一定次数的人工或机械插拔接口的测试，通过多次插拔检验线束与接插件的牢固性，具体的，人工或机械对电池管理系统的线束与接插件进行100~200次的插拔测试，模拟装车或维修过程中对电池管理系统的插拔，插拔的次数可根据具体情况作出调整。

第一步，进行带电振动测试：将电池管理系统按整车实际安装状态连接线束与接插件固定在振动测试台上，分别进行上下、左右、前后三个方向的扫频振动试验，每一个方向试验时间为8~10个小时。试验的振动波形为正弦波。而该试验的扫频范围：10Hz~500Hz；当振动频率在10Hz~25Hz时，振幅1.2mm；当振动频率在25Hz~500Hz时，加速度优选为30m/s2；扫频速率：1oct/min。振动试验过程中，保持电池管理系统与计算机监控上位机正常通讯，观察电池管理系统记录的电压数据，检测是否有因振动而导致的单体电池采集异常问题。

因为在检测BMS的过程中，需要保持BMS与计算机监控上位机正常通讯，所以具体需要检测BMS在测试过程中对电池组各单体电池的电压及温度变化的采样能力，看测试过程中，BMS是否可以正常对单体电池进行采样，并使采集到数据处于正常范围内，若不在正常范围内，则说明有可能BMS在振动测试中采样出现错误，判定为测试不合格。若检测数据正常，则进入下一步骤的测试。

第二步，进行盐雾测试：将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件放入盐雾试验箱中，按照《GB/T 2423.17》中规定的方法进行36-48个小时的试验。通过盐雾的腐蚀性模拟实际过程中线束与接插件的老化、生锈现象，再将BMS连接电池包检测是否能正常采集电压。

具体操作时，所述的规定方法为，需要具备以下国标上所注明的条件：

1）    盐溶液浓度要求：将质量为（5±1）份的盐溶解在质量为95份的蒸馏水或者去离子水中，制成盐溶液浓度应为（5±1）%（质量比）；

2）    温度要求：试验设备的工作试验空间内的温度为35±2℃；

3）    pH值要求：在35±2℃的环境中，溶液的pH值在6.5~7.2内；

4）    盐雾条件：用面积为80cm2的器皿在暴露区域的任何一点连续收集至少16小时的雾化沉积溶液，平均每小时手机量应在1.0mL~2.0mL之间。

再按照以下流程操作：初始检测→预处理→条件试验→恢复→最终检测。

初始检测过程中试样应进行目视检查，如必要，应按相关标准进行电气和机械性能检测。预处理是为了避免试样表面物质对试验结果产生影响，需清洁BMS表面，且清洁方法不能影响盐雾对BMS的腐蚀影响。在条件试验中，BMS应按照正常使用状态进行试验。试验结束后，将BMS连接电池包，按正常流程使用，检测盐雾测试以后是否能正常采集电压。若采集不到异常单体电池数据或采集到的数据异常，则判定为不合格；若检测数据正常，则继续下一步骤的测试。

第三步，进行盐雾测试后再次带电振动测试：将电池管理系统按整车实际安装状态连接线束与接插件固定在振动测试台上，按照第一步带电振动测试步骤方法进行测试，分别进行上下、左右、前后三个方向的扫频振动试验，每一个方向试验时间为8~10个小时。试验的振动波形为正弦波。而该试验的扫频范围：10Hz~500Hz；当振动频率在10Hz~25Hz时，振幅1.2mm；当振动频率在25Hz~500Hz时，加速度优选为30~60m/s2；扫频速率：0.5~1oct/min。振动试验过程中，保持电池管理系统与计算机监控上位机正常通讯，观察电池管理系统记录的电压数据，检测是否有因振动而导致的单体电池采集异常问题。若采集不到异常单体电池数据或采集到的数据异常，则判定为不合格；若检测正常，则通过本发明测试。

通过盐雾测试模拟实际过程中线束与接插件的老化、生锈现象，再通过带电振动测试模拟老化后的电池管理系统的实车使用情况，全方位检测其稳定性能。

需要说明的是，本实施例中的测试条件数据均为较优选的实施方案，在实际应用当中，带电振动测试可以根据具体情况而选择不同的测试条件。

本发明与现有技术相比，本发明针对电池管理系统的测试创新性加入盐雾测试,模拟长时间老化后状态,并针对老化后再次进行振动测试, 且创新性采用抽样后对样品进行连续检测，对电池管理系统的线束及接插件连接处进行严格的测试筛选；其有益效果具体如下：1）模拟电动汽车BMS较常遇到的离子腐蚀及振动损坏，测试方法比较严格；2）针对性强，测试流程按步骤依次进行，每个样品均需通过所设置的各种测试，有效避免抽样分别检测时，由于抽样产生的代表性差的问题，为电池管理系统线束与接插件稳定性能测试提供了一种专用的测试方法；3）考虑范围广，为电池管理系统线束与接插件提供了不同状态的测试方法。

上述实施例仅为本发明的较优的实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）首先进行插拔测试，即对BMS的线束端子与接插件进行一定次数的插拔操作，通过设定次数的插拔检验线束与接插件之间的牢固性； 

（2）带电振动测试，即将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件并固定在振动测试台上，在规定时间及规定扫频范围内，对BMS进行指定振动波形的多个振动方向的带电振动测试，保持BMS与监控上位机的通讯连接，观察BMS记录的信号数据，检测BMS是否有因振动而导致的单体电池采集异常问题；无异常则进入步骤（3），信号异常则判定为不合格；

（3）进行盐雾测试，即将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件并放入盐雾试验箱中，在特定环境下进行一定时间长度的盐雾腐蚀测试，测试结束后再将BMS连接电池包检测是否能正常采集信号；能则进行步骤（4）；否则，判定为不合格,；

（4）带电振动测试，再将BMS按整车实际安装状态连接线束与接插件并固定在振动测试台上，按步骤(2)再次进行带电振动测试,测试合格方可。

2.根据权利要求1所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：所述插拔测试中对BMS的线束与接插件插拔次数为100-200次。

3.根据权利要求1所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：所述特定环境包括，

试验设备的工作试验空间内的温度为35±2℃；

在工作空间内任一位置，用面积为80cm2的漏斗收集连续雾化16小时的盐雾沉降量，平均每小时收集到1.0~2.0mL的溶液；

盐溶液浓度为（5±1）%，pH值在6.5~7.2之内。

4.根据权利要求1所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：所述盐雾测试中一定时间长度为36-48小时。

5.根据权利要求1所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：所述带电振动测试中的振动方向为上下、左右、前后。

6.根据权利要求5所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：每个测试振动方向试验时间为8-10小时。

7.根据权利要求1所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：所述规定扫频范围为10Hz~500Hz。

8.根据权利要求7所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：试验的振动波形为正弦波，当扫频范围在10Hz~25Hz时，振幅为1.2-1.5mm；当扫频范围在25Hz~500Hz时，扫频加速度为30-60m/s2。

9.根据权利要求8所述的电动汽车BMS的线束与接插件稳定性能的测试方法，其特征在于：振动测试的扫频速率为0.5-1oct/min。