CN104422792B - 用于测试车辆牵引电池组件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于测试车辆牵引电池组件的系统和方法。还公开了一种牵引电池连接模拟器,包括:多个电源,被连接以模拟牵引电池;以及多个开关设备,在测试时选择性地将电源连接到控制器。所述模拟器还包括控制器,所述控制器被配置为在测试时在连接所述多个电源中的其余电源之前,选择性地将所述多个电源中的至少一个电源连接到控制器持续一段预定时间。所述控制器还可被配置为在测试时在断开其余电源之前,将至少一个电源从控制器断开持续一段预定时间。与每个电源相关的电压和流经每个开关设备的电流可与相应的预定范围比较。响应于电压和电流中的至少一个位于相应的预定范围之外可设置指示器。

Description

用于测试车辆牵引电池组件的系统和方法
技术领域
本申请涉及响应于使用一个或更多个引脚式连接器连接和/或断开牵引电池控制器而测试车辆牵引电池充电和控制系统组件运转。
背景技术
高压牵引电池可用于混合动力车辆和电动车辆。高压牵引电池通常连接到电池控制器,电池控制器具有专用电路以测量高压线上的每个单元。在制造过程中,控制器的连接器必须通过线束和连接器物理地连接到电池单元。连接器内的引脚配合以完成单元测量电路。当电路完全供电时,可进行这些连接,这称为热插拔连接。同样地,在工作期间,当电路完全供电时,电池控制器的连接器可断开和重新连接。
由于包括引脚长度、安放深度和连接器插入/拔出角度的变化的若干因子,导致连接器引脚实际上匹配的顺序是随机的。存在可导致电池控制器电路中暂时不可预测的电压状况(包括组件的过电压和反向电压偏置)的连接/断开顺序模式。受到应力的组件可能会立即失效或可能会受到影响,使得它们不符合设计的耐用性目标。
由于连接的不可预测性,导致电池控制器受到这种失效模式的影响可能不明显,即使在多次连接之后也是如此。相对少量的连接可能不包括应力最大的引脚匹配顺序。轻度应力的连接可能导致组件应力累积,影响电池控制器实现功能,直到进行足够数量的轻度应力连接/断开。
发明内容
一种牵引电池连接模拟器包括:多个电源,被连接以模拟牵引电池;以及多个开关设备,在测试时按照编制的顺序选择性地将多个电源连接到控制器。所述连接模拟器包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被配置为操作多个开关设备,以在测试时在连接多个电源中的其余电源之前,选择性地将多个电源中的至少一个电源连接到控制器持续一段预定时间。所述控制器还可被配置为,将与每个电源相关的电压和流经每个开关设备的电流与相应的预定范围比较。所述控制器还可被配置为,在测试时与控制器通信以接收电压数据,所述电压数据是与每个电源相关的电压测量值。所述连接模拟器可包括多个电流传感器,所述电流传感器用于测量流经多个开关设备中的每个开关设备的电流,并且所述至少一个控制器还可被配置为测量来自多个电流传感器的电流数据。所述控制器还可被配置为,在测试时当多个电源中的所有电源连接到控制器时,操作多个开关设备,使得在操作多个开关设备之前多个电源中的至少一个电源不被选择性地连接持续另一段预定时间,从而多个电源中没有电源被连接。所述多个电源中的两个电源可连接持续一段预定时间。所述电源可具有可调节的输出电压。
一种用于测试牵引电池控制器的方法包括:使用配置的控制器将多个电源中的至少一个电源连接到牵引电池控制器持续一段预定量时间;在预定量时间之后,使用配置的控制器将其余电源连接到牵引电池控制器;以及将与每个电源相关的电压和电流与相应的预定范围比较。多个电源的连接步骤可包括使用配置的控制器控制相应的开关设备。可从包含与每个电源相关的电压的牵引电池控制器中接收电压数据。多个电源中的两个电源可连接持续预定量时间。所述方法还可包括响应于电压和电流中的至少一个位于相应的预定范围之外而设置指示器。所述方法还可包括(i)将多个电源中的所有电源连接到牵引电池控制器,(ii)将多个电源中的至少一个电源从牵引电池控制器断开持续另一段预定量时间以及(iii)在另一段预定量时间之后,使用配置的控制器断开其余电源。
一种牵引电池连接模拟器包括:至少一个电源,连接以模拟牵引电池;多个开关设备,在测试时选择性地将来自电源的电力施加到电连接于控制器的连接器的引脚组合。所述连接模拟器包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被配置为操作多个开关设备,以在将电力连接到连接器的其余引脚之前,将电力连接到连接器的至少一个引脚持续一段预定时间。所述至少一个控制器还可被配置或构造为在测试时将电力连接到与控制器相关的多种引脚组合。所述至少一个控制器还可被配置为将与每个组合相关的电压和电流与相应的预定范围比较。所述至少一个控制器还被配置为,在操作多个开关设备以将电力连接到连接器的所有引脚之后,在测试时操作开关设备以在将电力从所有引脚断开之前,选择性地将电力从连接于控制器的多个引脚组合断开持续另一段预定时间。
附图说明
图1是示出了牵引电池的典型应用的插电式混合动力车辆的图。
图2是示出插入电池控制器的电池阵列的图。
图3是示出电池阵列和电池控制器处于断开状态的图。
图4示出连接器的两个连接在其它连接之前进行接触的示例图。
图5是电池连接模拟器的示例图。
图6示出测试电池模拟器和电池控制器之间的连接的可能顺序的流程图。
具体实施方式
在此描述了本公开的实施例。然而,应理解的是,公开的实施例仅为示例并且其他实施例可采用多种和替代形式。附图无需按比例绘制;可放大或缩小一些特征以示出特定部件的细节。因此,在此所公开的具体结构和功能细节不应解释为限制,而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的是,参照任一附图示出和描述的多个特征可与一个或更多个其它附图中示出的特征相组合以形成未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表实施例。然而,与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可期望用于特定应用或实施。
图1描述了典型的插电式混合动力电动车辆。典型的插电式混合动力电动车辆2可包括机械地连接至混合动力传动装置6、可作为电动机4运转的一个或更多个电机。此外,混合动力传动装置6机械地连接至发动机8。混合动力传动装置6还可机械地连接至驱动轴10,驱动轴10机械地连接至车轮12。当发动机8打开或关闭时,电动机4能够提供推进和减速能力。电动机4还可以用作发电机并且通过回收在摩擦制动系统中通常将作为热量损失掉的能量而能够提供燃料经济性益处。由于混合动力电动车辆2在特定状况下可按照电动模式运转,因此电动机4还可减少污染物排放。
电池包(battery pack)14储存可以由电动机4使用的能量。车辆电池包14通常提供高压直流(DC)输出。电池包或牵引电池14电连接至电力电子(power electronic)模块16。电力电子模块16还电连接至电动机4并且提供在电池包14和电动机4之间双向传输能量的能力。例如,典型的电池包14可以提供DC电压而电动机4可能需要三相交流(AC)电流来运转。电力电子模块16可以将DC电压转换为电动机4所需要的三相AC电流。在再生模式下,电力电子模块16将来自作用为发电机的电动机4的三相AC电流转换为电池包14所需要的DC电压。虽然示出的代表性实施例描述了插电式混合动力电动车辆,但是本领域的普通技术人员将意识到各种实施例可用于具有牵引电池的其它类型的电动车辆和混合动力车辆。例如,在此描述的系统和方法同样应用于纯电动车辆或使用牵引电池或电池包的任何其它装置。
电池包14除了提供用于推进的能量之外,还可以提供用于其它车辆电气系统的能量。典型的系统可包括将电池包14的高压DC输出转换为与其它车辆负载兼容的低压DC供应的DC/DC转换器模块18。其它高压负载(例如,压缩器和电加热器)可直接连接到从电池包14引出的高压总线。在典型的车辆中,低压系统电连接至12V电池20。全电动车辆可具有类似的结构只是没有发动机8。
电池包14可通过外部电源26再充电,外部电源26可通过充电端口24经由电连接向车辆2提供AC或DC电力。充电端口24可以是被构造为将来自外部电源26的电力传送到车辆2的任何类型的端口。充电端口24可电连接到电力转换模块22。电力转换模块可以适配来自外部电源26的电力,以向电池包14提供适合的电压和电流水平。在一些应用中,外部电源26可被配置用于向电池包14提供适合的电压和电流水平,并且电力转换模块22不是必需的。在一些应用中,电力转换模块22的功能可存在于外部电源26中。
可以通过多种化学配方构建电池包。典型的电池包的化学成分是铅酸、镍金属氢化物(NIMH)或锂离子。图2示出了具有串联连接的N个电池单元32配置的典型电池包30。然而,其它电池包可由多个单独的电池单元32按照串联或并联或者它们的某些组合连接而组成。典型系统可以具有一个或更多个控制器,例如监视和控制电池包30的特性的电池能量控制模块(BECM)36。BECM36可以监视多个电池包的水平特性,例如,包电流、包电压以及包温度。BECM36可具有非易失性存储器,使得当BECM36处于关闭的状况下时数据可被保留。保留的数据可在下一个钥匙循环期间获得。
除了测量和监视电池包的水平特性之外,还可以测量和监视电池单元的水平特性。例如,可以测量每个单元的端电压、电流和温度。电池控制器36可包括电压监视电路34,以测量电池包30的N个单元32中每个单元的端电压。电压监视电路34可以是一组电阻和电容,被构造为对单元电压信号提供适当的缩放和滤波。电压监视电路34还可包括其它部件以用于适当地采样单元电压并将电压转换为在微处理器中使用的数字值。电压监视电路34还可提供隔离使得高压将不会损坏BECM36的其它电路。
BECM36可通过一个或更多个连接器连接到电池包30。图2示出完全匹配的电池连接系统。在该示例中,至单元32的每个端子的连接是电连接到电池侧连接器50。电池侧连接器50可具有引脚或凹入以用于与控制器侧连接器52匹配,控制器侧连接器52具有互补的凹入或引脚。当电池侧连接器50连接到控制器侧连接器时,电压监视电路34电连接到电池单元32。
图3示出未连接的电池侧连接器50。在这种状态中,电池侧连接器50不连接到控制器侧连接器52。在这种情况下,将没有功率或电压供应到BECM36的电压监视电路34。
在理想连接过程中,由于电池侧连接器50和控制器侧连接器52匹配,所以所有的连接将同时进行。每个电池单元32将在完全相同的时间电连接到对应的电压监视电路34的元件。在理想的时间,电压监视电路34中的所有的电压将同时开始增大。在理想的情况下,电压监视电路34中的测量点的电压差可在指定的水平内。电压监视电路34可被设计为使得与单元标称电压相关的值的有限范围变化可以被允许。
本公开意识到,在实践中由于各种原因导致可能不会重复进行理想连接。图4示出在连接过程中的连接器(50和52)的示例。在连接过程中,电池侧连接器50和控制器侧连接器52的一些引脚可能在其它引脚接触之前进行接触。例如,示出在任何其它连接之前进行的两个连接(100和102)。在不完全连接的事件中,电压监视电路34的输入可能遇到更高的电压、反向偏置或其它瞬变状况,从而可能导致对BECM36的立即可检测的或潜在的损坏。由于输入阻抗的变化或电容效应,导致输入电路上的电压可能暂时不均匀地分布,直到所有的引脚均被安放好为止。可能的是,连接引脚之间的全电势暂时施加到其它引脚上,从而造成过电压应力状态。多个单元的全电势在几个模块输入之间可能暂时不均匀地分布。
例如,在所有引脚同时连接的过程中,如在控制器侧连接器52的相应引脚处测量的电池单元104上的电压将是单元电压。如果电池单元104仅有一个端子100连接到控制器侧连接器52,那么在相应引脚处的电压可能高于单元标称电压。在连接的BECM端子100处的电压可能是两个连接的引脚(100和102)之间的电池单元电压的总和。这可能比电池单元(100和106)的电池单元标称电压高很多。根据先连接的引脚,损坏性电压可能存在于电压监视电路34的一些组件上。
此外,电池侧连接器50的每个连接可能在连接过程中由于引脚长度、安放深度和连接器插入/拔出角度的变化而产生不同的连接组合。由于每个连接可能不同,因此潜在的破坏性连接可能不可重复并且由此在正常手动测试过程中可能不会被发现。
图5示出用于本公开的一个实施例的电池控制器的自动测试的系统。电池连接模拟器124可以连接到电池控制器或BECM36。电池连接模拟器124可包括电池单元电压模拟器128。电池单元电压模拟器128可由一些串联连接的电源130组成。或者,一个电源可用于相关的电路和/或电子组件以提供多单元牵引电池的相似特性。电源或供电器件130可模拟电池包的N个单元。单个电源或电池单元模拟器电路130可具有两个端子,正极端子和负极端子。正极端子和负极端子可被定义,使得当测量电源130的电压时,正极端子的电压高于负极端子的电压。电源130可被连接,使得一个电源的正极端子连接到另一个电源130的负极端子。电池单元电压模拟器128的输出连接可电连接到两个电源130相连接所在的点。在电池单元电压模拟器128中表示的输出可以是连接到每个电源端子的至少一个连接。在两个电源130的端子连接的位置,仅一个连接可以从电池单元电压模拟器128输出到连接器150的引脚。
电源130可能以固定电压运转。电源130可能从主电源(例如,公用电源)获取功率并在电源130的端子之间产生电压。电源130在图5中图形化地表示为电池。电源130还可具有可调节的电压输出。电源130能够实现一定范围的电压以模拟给定电池包构造。具有可调节的电压范围允许不同类型的电池被测试而不需要对测试设备进行物理改变。多个电池构造和化学配方可通过调节电压输出来模拟。可编程的电源130的输出电压可通过控制器120调节。或者,输出电压可在系统设置期间由操作者手动调节。为了测试由N个单元组成的电池包,可存在串联连接的N个可编程的电源130。
电池连接模拟器124还可由每个电源130的端子和模拟器侧连接器150的相应凹入或引脚之间的一系列开关或开关设备126组成。在测试时,当模拟器侧连接器150连接到控制器侧连接器52时,电源130的每个端子可选择性地连接到控制器的电压监视电路34。在测试时,相应的开关设备126允许电池单元电压模拟器128和BECM36之间的每个可能的连接可选择地连接或断开。开关设备126可以是继电器或固态开关设备。为了测试由N个单元组成的电池包,可以存在N+1个开关设备以用于选择性地将电源连接到控制器36。
为了实现本公开的目的,当相应的电源的端子或电池单元模拟器电路连接到电池控制器36时,电源130可被认为连接到电池控制器36。电池单元电压模拟器128能够模拟电池的每个单元的单元电压而不需要再充电或维持电池包。电池连接模拟器124可提供连接器150,连接器150与电池侧连接器(图4中的50)相似,用于在测试时与BECM36的控制器侧连接器52匹配。
电池连接模拟器124还可包括控制器120以用于致动并控制开关设备126。控制器120可具有能够致动每个开关设备126的一些控制输出122。例如,对于具有M个继电器的系统,控制器120可具有能够驱动继电器线圈的M个输出。控制输出122在图5中表示为点划线,该点划线连接到所有开关设备126,可表示用于每个独立开关设备126的单独的控制信号。此外,控制器120能够接收反馈信号以用于确定开关设备126的状态。例如,电流传感器134可存在于每个连接路径中,用于测量通过每个引脚的电流。作为另一个示例,表示开关设备126上的电压的信号可被发送到用于每个开关设备的控制器120。控制器120还可在测试时与BECM36通信。这种通信可在测试时经由控制器120和BECM36之间共享的控制器区域网络(CAN)连接。
当使用可调节的电源130时,控制器120可与电池单元电压模拟器128通信以设置可编程的电源130的电压输出水平。控制器120能够通过发送合适的控制信号132而将电源130打开和关闭。控制器120能够单独设置每个可编程的电源130的电压输出,使得一个或更多个可编程的电源具有与其它电源不同的电压。通信可以通过串行通信总线或单独的输入。控制信号132取决于可调节的电源130并可表示用于每个电源130的单个串行通信线路或单独的线路。
控制器120可包含在电池连接模拟器124中或可以是外部计算设备或系统。根据特定的应用或实施,控制器120可被编程为按照特定的顺序开关设备126,按照多种组合操作两个或更多个开关设备126。控制器120可将输入和输出数据存储或记录在存储器或非易失性存储介质上。输入数据可包括时间和在给定时间处开关的期望状态。输入数据可指示将应用的开关设备模式的顺序。输入数据还可包括将重复所述顺序的许多时间。输出数据可包括在测试时从BECM36收集的数据并可包括每个单元上的电压和流经每个单元的电流。可记录并存储所述数据以用于后续分析。控制器120可具有通信链路136以用于与其它计算设备通信。控制器120可在通信链路136上传送测试结果和数据。控制器120还可接收通信链接136上的输入数据。
控制器120可被编程为在测试时检测来自BECM36的异常电压和电流读数。当电池控制器36中的组件损坏时,电压和电流读数可能超出期望值的范围。控制器120可将在测试时从BECM36接收的数据与期望值比较。例如,期望值可以是在正常状况下出现的一定范围内的电压或电流。超出特定极限的电压或电流读数可指示控制器36中的一个或更多个组件已经损坏。一旦检测到这种状况,控制器120可记录诊断代码或状态指示。
图6示出可在控制器120中执行的逻辑的示例流程图。测试顺序可从所有的开关设备126被命令为打开状态开始200。控制器120可将信号发送到电池连接模拟器124以控制所有的开关设备126至打开位置,使得在测试时所有的电源电压与BECM36的引脚断开。
下一步可以是命令牵引电池单元电压模拟器130打开使得电压存在于每个电压模拟器130的端子处202。此外,可调节的电源或相关的电路130的输出电压可设置到期望的电压。然后,可初始化连接模式算法204。连接模式算法可以是定义的开关关闭顺序或可随机化。连接模式算法可被构造为尝试开关致动的所有可能组合,或可选择被认为基于特定应用应力最大的连接模式的子集。连接模式可按顺序连接单独的输入或引脚,和/或按顺序组合两个或更多个引脚等。
然后,控制器120可命令选择的开关设备126(例如,继电器)关闭以将连接模式应用到控制器206。关闭不到全部量的开关126来模拟将电池包连接到BECM36的情况。在这种情况下,系统可等待一段时间208以模拟瞬变状况。等待的时间可以是用于电压监视电路34的具体电路的函数。允许电压稳定的足够长的时间可以通过编程实现。例如,可施加一毫秒的等待时间以允许电压在初始连接之后稳定。在等待时间之后,所有的开关设备126可被关闭210以连接所有的引脚。或者,系统可继续测试多种输入组合以完成编制的测试顺序,该测试顺序在所有的输入连接到电源时终止210。如下所述,每个循环或测试可将电力施加到预定的输入组合206,随后将电力施加到所有输入210。
一旦所有的开关设备126已经关闭,控制器120可检查系统的电压和电流。在关闭所有的开关设备126之后,控制器120可测量并记录电压和电流。在关闭开关设备126的顺序的过程中,控制器120还可测量并记录电压和电流以观察任何瞬变影响。电压和电流读数可在测试时来自BECM36。此外,控制器120可与传感器交互以用于读取来自电池连接模拟器124的电压和电流。在关闭所有的开关设备126之后,控制器120可分析电压或电流读数以查找异常电压读数或过电流212。数据可记录在非易失性存储介质以用于后续检查214。电压和电流可与正常期望值比较216。在正常操作过程中,通过控制器120和BECM36测量的电压和电流应该在电源130的标称电压值的预定范围内。在预定范围之外的任何电压或电流值可指示在BECM36电路中已经发生损坏。如果任何电压或电流读数在预定范围之外,则可记录状态代码以指示可能的问题218。
逻辑可检查以查看是否存在其它连接可能性需要被测试220。如果已不再存在测试模式,那么测试可结束222。如果存在更多的测试模式,那么可选择下一个测试模式224。然后,控制器可重复所描述的过程以用于每个测试模式。完整的测试可重复以确定累积的应力效应,直到发生故障为止。用户可配置控制器120以尽可能地重复测试。用户可配置控制器120具有特定的连接模式以评估由于不同的连接时间而造成的损坏。
虽然前面描述的实施例专注于在将电池包连接到电池控制器36时测试电池控制器36,但是各种实施例还可包括在将电池控制器36从电池包断开时进行类似的测试。系统可在如下状态下开始:所有的开关设备126处于关闭位置使得正常的电压施加到每个连接。然后,一个或更多个开关设备126可基于编制的测试顺序在其余开关设备126打开之前被打开持续预定时间段。通常的测试情况可断开所有的电源130,但除了两个电源130或相似的牵引电池单元模拟器电路之外,从而将电压留存在两个引脚连接上持续一段预定时间。在所有的开关126打开之后,电池控制器36应该测量接近0伏的电压。为了评估损坏,所有的开关设备126可关闭以将电力施加到电压监视电路34。在预定延迟时间之后,所有的开关设备126可关闭。然后,电压和电流数据可通过控制器120监视以评估任何损坏,这与以上描述的用于连接情况的策略类似。
在电池系统开发的所有阶段期间,电池连接模拟器124可用于实验室测试环境中。还可想到的是,电池连接模拟器124可设置在车辆环境中以用于测试在一些情况下车辆中的连接。
电池连接模拟器的使用可为电池控制器设计提供有用的信息。情况最坏的连接模式可被识别出来并且可改变控制器设计以防止损坏并提高稳健性。电池连接模拟器可提供指示,该指示关于特定的电池控制器设计是否稳健应对可出现在本领域中的典型连接问题。电池连接模拟器允许将要测试的电池控制器和连接系统进行连接和断开。
在此公开的程序、方法或算法可被传送到处理装置、控制器或计算机/通过处理装置、控制器或计算机实现,所述处理装置、控制器或计算机可包括任何现有的可编程电子控制单元或者专用的电子控制单元。类似地,所述程序、方法或算法可以以多种形式被存储为可被控制器或计算机执行的数据和指令,所述多种形式包括但不限于永久地存储在非可写存储介质(诸如,ROM装置)上的信息以及可变地存储在可写存储介质(诸如,软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁介质和光学介质)上的信息。所述程序、方法或算法还可被实现为软件可执行对象。可选地,所述程序、方法或算法可利用合适的硬件组件(诸如,专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件组件或装置)或者硬件、软件和固件组件的结合被整体或部分地实施。
虽然上面描述了示例性实施例,但是并不意味着这些实施例描述了权利要求包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制,并且应理解的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可作出各种改变。如上所述,可组合多个实施例的特征以形成本发明的可能未明确描述或示出的进一步的实施例。虽然多个实施例已被描述为提供优点或在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式,但是本领域的普通技术人员应该认识到,一个或更多个特征或特点可被折衷,以实现期望的整体系统属性,所述期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、装配容易性等。因此,被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术实施方式的实施例并不在本公开的范围之外并且可期望用于特殊应用。

Claims (7)

1.一种牵引电池连接模拟器,包括:
多个电源,被连接以模拟牵引电池;
多个开关设备,在测试时选择性地将所述多个电源连接到牵引电池控制器;以及
至少一个控制器,被配置为操作所述多个开关设备,以在测试时在连接所述多个电源中的其余电源之前,选择性地将所述多个电源中的至少一个电源连接到所述牵引电池控制器持续一段预定时间。
2.如权利要求1所述的牵引电池连接模拟器,其中,所述至少一个控制器还被配置为:将与每个电源相关的电压和流经每个开关设备的电流与相应的预定范围比较。
3.如权利要求2所述的牵引电池连接模拟器,其中,所述至少一个控制器还被配置为:在测试时与所述牵引电池控制器通信以接收电压数据,所述电压数据是与每个电源相关的电压测量值。
4.如权利要求2所述的牵引电池连接模拟器,所述牵引电池连接模拟器还包括多个电流传感器,以用于测量流经所述多个开关设备中的每个开关设备的电流,其中,所述至少一个控制器还被配置为测量来自所述多个电流传感器的电流数据。
5.如权利要求1所述的牵引电池连接模拟器,其中,所述至少一个控制器还被配置为:在测试时当所述多个电源中的所有电源连接到所述牵引电池控制器时,操作所述多个开关设备,使得在操作所述多个开关设备之前所述多个电源中的至少一个电源不被选择性地连接持续另一段预定时间,从而所述多个电源中没有电源被连接。
6.如权利要求1所述的牵引电池连接模拟器,其中,所述多个电源中的两个电源连接持续所述一段预定时间。
7.如权利要求1所述的牵引电池连接模拟器,其中,所述多个电源具有可调节的输出电压。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101785537B1 (ko) * 2015-02-26 2017-10-16 주식회사 엘지화학 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템
CN104850014A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 广东戈兰玛汽车系统有限公司 一种电池包的仿真方法及仿真电池包系统
US10406802B2 (en) 2016-04-01 2019-09-10 Thomas Alexander Price Computer-aided manufacturing process for generating modular direct current battery adapter and voltmeter device
CN106199283A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 国网北京市电力公司 充电设施检测系统
US10343538B2 (en) * 2017-04-06 2019-07-09 Ford Global Technologies, Llc Controlling charge levels of vehicle batteries based on battery charge states and vehicle operating modes
CN112130096A (zh) * 2020-08-31 2020-12-25 中汽研汽车检验中心(天津)有限公司 一种用于汽车电气连接器电耐久性检测的检测装置及检测方法
US12054071B2 (en) * 2022-01-11 2024-08-06 Ford Global Technologies, Llc Control of vehicle battery
CN115856656A (zh) * 2022-11-25 2023-03-28 环鸿电子(昆山)有限公司 电池状态监控装置及其控制方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1146345A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multiplex voltage measurement apparatus
CN2572415Y (zh) * 2002-09-05 2003-09-10 上海神力科技有限公司 燃料电池各单电池工作电压监控与安全报警的装置
CN101187696A (zh) * 2007-12-19 2008-05-28 哈尔滨工业大学 一种动力电池源的测试的方法
CN101493483A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 三洋电机株式会社 电池电压检测电路
CN102445613A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置以及半导体装置的升压电路的异常诊断方法
CN102653263A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车动力电池管理系统及方法
CN102656048A (zh) * 2009-12-02 2012-09-05 丰田自动车株式会社 用于电池组件的异常检测系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2421430A1 (fr) * 1978-03-29 1979-10-26 Peugeot Dispositif simulateur du fonctionnement d'une batterie d'accumulateur, notamment d'une batterie de traction pour vehicule electrique
KR101091268B1 (ko) 2005-04-25 2011-12-07 주식회사 엘지화학 Hev와 ev를 위한 전지팩 관리방법
JP2007280872A (ja) * 2006-04-11 2007-10-25 Sony Corp 電池パックおよびコネクタ
CN100529778C (zh) * 2006-06-16 2009-08-19 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 多个电池插槽测试系统及方法
KR100863956B1 (ko) 2006-09-26 2008-10-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동방법
KR100908716B1 (ko) 2007-03-02 2009-07-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
KR100921061B1 (ko) 2008-03-27 2009-10-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 배터리 보호방법
FR2949565B1 (fr) 2009-09-02 2012-12-21 Inst Francais Du Petrole Methode amelioree pour estimer les caracteristiques non mesurables d'un systeme electrochimique
CN101762800B (zh) * 2010-01-28 2013-04-03 北京航空航天大学 电池组管理系统测试平台
CN102299529B (zh) 2010-06-25 2014-04-02 凹凸电子(武汉)有限公司 电池组管理系统、电动车及管理电池组的方法
CN202205862U (zh) * 2010-12-03 2012-04-25 安徽力高新能源技术有限公司 电池组的模拟装置
US8710800B2 (en) 2011-07-26 2014-04-29 GM Global Technology Operations LLC Vehicle battery with cell balancing current paths and method of charging the same
CN103454572B (zh) * 2012-05-30 2017-07-21 富泰华工业(深圳)有限公司 电池模拟电路
CN203084180U (zh) * 2012-12-19 2013-07-24 天津力神电池股份有限公司 电池管理系统的测试系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1146345A1 (en) * 2000-04-10 2001-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multiplex voltage measurement apparatus
CN2572415Y (zh) * 2002-09-05 2003-09-10 上海神力科技有限公司 燃料电池各单电池工作电压监控与安全报警的装置
CN101187696A (zh) * 2007-12-19 2008-05-28 哈尔滨工业大学 一种动力电池源的测试的方法
CN101493483A (zh) * 2008-01-23 2009-07-29 三洋电机株式会社 电池电压检测电路
CN102656048A (zh) * 2009-12-02 2012-09-05 丰田自动车株式会社 用于电池组件的异常检测系统
CN102445613A (zh) * 2010-09-30 2012-05-09 拉碧斯半导体株式会社 半导体装置以及半导体装置的升压电路的异常诊断方法
CN102653263A (zh) * 2011-03-03 2012-09-05 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车动力电池管理系统及方法

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Dange et al. Design and Development of Automotive Battery Management System

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