CN104820200B - 具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检方法和检验方法 - Google Patents

Abstract

具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检方法和检验方法，涉及功能检验领域，是为了解决现有电池管理系统测试设备及方法的有效性低、实用性差、检验效率低的问题。待检验的电池管理系统与电池箱单元、温度信号模拟模块、分流器信号模拟模块、输入输出单元和连接识别模块的相应输入输出端连接，通过CAN总线与测控单元进行数据交互。检验方法包括：电池管理系统的电压采集精度、电流采集精度、绝缘电阻采集精度、总电压采集精度、温度采集精度、输入输出功能、均衡电流及CAN总线通讯等功能的检验方法。自检方法包括：数据采集单元、输入输出单元、状态参数输出信号的自检。本发明适用于对电池管理系统功能检验场合。

Description

具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检方法和检 验方法

技术领域

本发明涉及功能检验领域，尤其涉及一种具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检和检验技术。

背景技术

由于资源消耗和环境污染等问题日益加剧，人们的节能和环保意识增强，电动汽车以其能量来源广泛、环境污染小等优势得到国家大力支持以及人们的广泛关注，在近些年发展迅猛。动力电池组作为电动汽车的能量源其安全性、稳定性至关重要，电池管理系统可对电池的工作状态进行实时监测和管理，是保障动力电池组安全、稳定运行的核心部件。

电池管理系统的检验平台作为一种产品质量的检验装置，其自身的可靠性、稳定性直接关系到产品的性能，提高其检验效率也是提高产能的有效途径。

惠州市亿能电子有限公司在2011年12月提出了《一种电池管理系统检测装置》的专利申请，该专利采用恒压源、恒流源、恒温恒湿试验箱、单体电源和计算机来模拟电池管理系统在工作中的各种异常情况，可以对电池管理系统进行综合性的测试。但是这种测试方法效率是很低，其恒温恒湿试验箱开机后起码要数个小时才能达到设定的温湿度值和内部热平衡，若测试期间需要打开恒温恒湿试验箱，则又需要等待数个小时，且其所有温度探头均处在同一温度值下，不能够更全面的对电池管理系统进行测试。

重庆长安汽车股份有限公司、重庆长安新能源汽车有限公司、重庆邮电大学在2010年11月提出了《一种电池管理系统功能验证平台》的专利申请，该专利通过其测控系统和特殊信号发生模块等模拟出电池管理系统测量的各种信号量，通过人机交互平台对其输出的信号量与待测电池管理系统的测量量进行比较来验证电池管理系统的功能。但是这种开环测试法其输出给待测电池管理系统的各种信号量的精度及可靠性无法保障，从而使整个平台的可靠性得不到保障。

合肥国轩高科动力能源有限公司在2011年12月提出了《自适应电池管理系统的检测装置》专利申请，该专利通过一套运行良好电池管理系统的数据作为参考来验证待测电池管理系统，这种验证方法无法验证待测电池管理系统的精度，因为其测试系统的精度与待测系统的精度相同。

发明内容

本发明是为了解决现有电池管理系统测试设备及方法的有效性低、实用性差、检验效率低的问题，从而提出一种具有自检功能的电池管理系统功能检验平台及自检方法和检验方法。

具有自检功能的电池管理系统功能检验平台，它包括测控单元1、数据采集单元2、输入输出单元3、电池箱单元4、一号CAN总线5、二号CAN总线6、声光指示灯模块7、温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、连接状态识别模块10和直流电源11；

待测电池管理系统12通过一号CAN总线5与测控单元1进行数据交互；

数据采集单元2通过二号CAN总线6与测控单元1进行数据交互；

输入输出单元3通过二号CAN总线6与测控单元1进行数据交互；

温度信号模拟模块8的信号输出端连接数据采集单元2的温度信号输入端；

电池箱单元4的单体电压信号输出端连接数据采集单元2的单体电压信号输入端；

电池箱单元4的单体绝缘电阻信号输出端连接数据采集单元2的单体绝缘电阻信号输入端；

电流信号模拟模块9的信号输出端连接数据采集单元2的电压采集输入端；

输入输出单元3的输出端连接电流信号模拟模块9的控制信号输入端；

输入输出单元3的输出端连接声光指示灯模块7的控制信号输入端；

直流电源11的电压输出端连接连接状态识别模块10的电压输入端；

连接状态识别模块10的状态识别信号输出端连接输入输出单元3的状态识别信号输入端；

数据采集单元2、温度信号模拟模块8、电池箱单元4、电流信号模拟模块9、输入输出单元3和连接状态识别模块10的信号输出输入端分别与待测电池管理系统12的相应信号输入输出端连接。

测控单元1包括PC上位机1-1和CAN模块1-2；

CAN模块1-2与PC上位机1-1的通讯端口连接；

CAN模块1-2具有2通道CAN通讯接口，分别连接至一号CAN总线5和二号CAN总线6。

数据采集单元2包括一号多通道电压采集模块2-1、二号多通道电压采集模块2-2、温度检测模块2-3和电流检测模块2-4；

一号多通道电压采集模块2-1和二号多通道电压采集模块2-2的信号输入端并联；

温度检测模块2-3的温度信号输出端同时连接一号多通道电压采集模块2-1的温度信号输入端和二号多通道电压采集模块2-2的温度信号输入端；

电流检测模块2-4的单体电压信号和单体电流信号输出端同时连接一号多通道电压采集模块2-1的电压和电流信号输入端和二号多通道电压采集模块2-2的电压和电流信号输入端。

输入输出单元3包括一号输入输出模块3-1和二号输入输出模块3-2；

一号输入输出模块3-1的信号输出端连接二号输入输出模块3-2的信号输入端；

一号输入输出模块3-1的信号输入端连接二号输入输出模块3-2的信号输出端。

电池箱单元4包括锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2和绝缘电阻模拟模块4-3；

锂电池组4-1的输出端连接自恢复保险丝组4-2的输入端；

自恢复保险丝组4-2的输出端连接绝缘电阻模拟模块4-3的输入端。

实现上述具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的自检方法，该方法为温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、电池箱单元4和数据采集单元2的自检；

所述温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、电池箱单元4和数据采集单元2的自检方法为：

步骤一、在未连接待测电池管理系统12的状态下，测控单元1读取数据采集单元2的数据，得到：

由一号多通道电压采集模块2-1的采集数据，包括：一组温度值T1、一组单体电压值BV1、一组单体电流值BI1、一组绝缘电阻值R1和总电压值V1；

由二号多通道电压采集模块2-2的采集数据，包括：一组温度值T2、一组单体电压值BV2、一组单体电流值BI2、一组绝缘电阻值R2和总电压值V2；

步骤二、分别计算T1与T2、BV1与BV2、BI1与BI2、R1与R2和V1与V2的差值，判断是否存在其中一组差值超出预设的对应误差阈值；

如果判断结果为是，则认为数据采集单元2故障；

如果判断结果为否，则认为所采集的数据有效，则计算两组数据的平均值，获得出一组平均数据和

步骤三、由于锂电池组4-1所使用的锂电池有其固有的电压范围，且在未连接待测电池管理系统12的状态下所有单体电流都小于1mA，因此判断单体电压平均数组中任何单体电压值是否超出其固有的电压范围或任何单体电流不小于1mA，如果判断结果为是，则认为锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2或电流检测模块2-4故障；如果判断结果为否，则锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2和电流检测模块2-4正常；

采用温度信号模拟模块8模拟一组固定温度值，获得固定温度值T，计算T和的差值，并判断该差值是否超出预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为温度信号模拟模块8或温度检测模块2-3故障；如果判断结果为否，则温度信号模拟模块8和温度检测模块2-3正常；

采用绝缘电阻模拟模块4-3模拟一组固定绝缘电阻值和总电压值，获得固定电阻值R、总电压值为V，计算R和的差值、V和的差值，并判断该两个差值是否超出对应预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为绝缘电阻模拟模块4-3故障；如果判断结果为否，则绝缘电阻模拟模块4-3正常；

控制电流信号模拟模块9依次输出不同的电流信号量，同时由数据采集单元2采集数据，每次通过一号多通道电压采集模块2-1和二号多通道电压采集模块2-2采集的电流信号量均计算其差值并比较，若差值超出允许的误差阈值则认为一号多通道电压采集模块2-1或二号多通道电压采集模块2-2故障，若差值在预设的误差阈值范围内，则认为所采集的数据有效，然后计算两组数据的平均值得出一组数据若电流信号模拟模块9的输出信号与测控单元1给定的输出信号I差值超出预设的误差阈值则认为电流信号模拟模块9故障，否则电流信号模拟模块9正常。

它还包括输入输出单元3的自检，具体为：

通过一号输入输出模块3-1的输入端读取二号输入输出模块3-2的输出信号，通过二号输入输出模块3-2的输入端读取一号输入输出模块3-1的输出信号；

首先给定一号输入输出模块3-1和二号输入输出模块3-2的输出状态为交替输出，即：通道1有输出、通道2无输出、通道3有输出、通道4无输出……，同时读取二号输入输出模块3-2和一号输入输出模块3-1的输入状态，然后再将输出状态取反并同时读取输入状态，若两次读取的输入状态均与给定的输出状态一致，则输入输出单元3正常，否则输入输出单元3故障。

它还包括：开机自检、实时自检和故障提示功能；

开机自检、实时自检和故障提示功能具体为：

在该平台开机时首先进行自检，在自检结束并无故障时才允许对电池管理系统12进行功能验证；

在对电池管理系统12进行功能验证时，也对该平台的输入输出信号进行自检，以保证数据的有效性和精度；

若发现检验平台故障，则通过PC上位机1-1给出故障提示信息，同时点亮声光指示灯模块7的设备故障指示灯，同时发出声音警告。

实现上述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的检验方法，它包括待测电池管理系统12与检验平台连接状态的识别方法、CAN通讯功能的检验方法、待测电池管理系统12的状态参数测量精度的验证方法、待测电池管理系统12的输入输出功能的验证方法和待测电池管理系统12的均衡电流验证方法；

待测电池管理系统12与检验平台连接状态的识别方法，具体为：

直流电源11的输出电压经过连接状态识别模块10供给待测电池管理系统12，连接状态识别模块10一旦发现有待测电池管理系统12接入，则同时改变输出至输入输出单元3的信号，当检验平台识别到有待测电池管理系统12接入时自动开始进行功能验证；

CAN通讯功能的检验方法，具体为：

当检验平台识别到有待测电池管理系统12接入后，测控单元1通过一号CAN总线5与待测电池管理系统12进行通讯，若待测电池管理系统12能够响应测控单元1的通讯指令，则待测电池管理系统12的CAN通讯功能正常，否则其通讯功能故障；

待测电池管理系统12的状态参数测量精度的验证方法，具体为：

首先由测控单元1给定一个电流信号，然后通过数据采集单元2读取当前所有的单体电压值、温度值、电流值、绝缘电阻值和总电压值作为标准量；然后将读取的由待测电池管理系统12上传的测量值，将两组数据进行比对得出待测电池管理系统12的测量误差并记录，以上过程重复3次，最后将待测电池管理系统123次中各项测量值的最大误差与预先设定好的阈值进行比较并判定其各项功能是否正常；

待测电池管理系统12的输入输出功能的验证方法，具体为：

由测控单元1给定输出控制指令，依次开启电池管理系统12的所有的输出端口，同时由输入输出单元3检测其输出状态是否一致，然后测控单元1控制输入输出单元3依次输出给待测电池管理系统12所有输入通道，并同时读取电池管理系统12输入状态是否吻合，若待测电池管理系统12的输入输出状态均一致，则待测电池管理系统12的输入输出功能正常，否则待测电池管理系统12的输入输出功能故障；

待测电池管理系统12的均衡电流验证方法具体为：

由测控单元1给定均衡控制指令，依次单独开启电池管理系统12的所有单体均衡功能，同时由数据采集单元2读回均衡电流值，若所有通道的均衡电流值均能达到均衡电流阈值则电池管理系统12的均衡功能正常，否则电池管理系统12的均衡功能故障。

它还包括：待测电池管理系统12的验证状态提示功能和数据存档功能，具体为：

在待测电池管理系统12的功能验证过程中，如果待测电池管理系统12的任一项功能故障，那么该平台的声光指示灯模块7会发出声音警告，并点亮被测模块故障指示灯；

在待测电池管理系统12的功能验证结束后，若该模块存在故障，则PC上位机1-1会弹出阻塞性的提示框，直至用户点击确认按钮后才会继续工作；

在待测电池管理系统12的功能验证结束后，PC上位机1-1会将该模块的检测数据存档，存档的内容包括：时间、产品信息、检验结果、检验员和状态参数测量精度检验时的数据。

本发明的平台采用模拟电池管理系统的状态参数测量信号的方法进行功能验证，即提高了验证效率又保证电池管理系统验证的全面性；即降低了该平台的成本又可以节约占地空间。

本发明的平台所有的模拟信号量在输出至待测电池管理系统的同时，其自身也将信号采集回来进行校验，以闭环输出的形式保证所有输出信号的有效性；在数据采集单元与输入输出单元内部均采用两块模块进行互相校验的方法，这样即保证了其自身采集数据的有效性，也提高了精度。通过这样的方法可以保证对电池管理系统功能验证的有效性，降低了由于测试平台的故障而导致的错检、漏检等现象的发生。

本发明在开始时首先进行自检，在自检无故障时才可以对待测电池管理系统进行功能验证，在发现平台故障或待测电池管理系统故障时候给出声光提示，并在检验结束后在PC上位机上以阻塞形式弹出提示框，必须得到工作人员的确认后方可继续检验工作，这样避免了由于长时间工作产生的视听疲劳或有听觉障碍的工作人员误将故障产品混为合格产品。增加了该平台的实用性。

本发明通过连接状态识别模块来识别其待测电池管理系统是否存在，当识别到待测电池管理系统后便可自动开始验证工作，若待测电池管理系统为合格产品，则不需要对该平台做任何操作，直接更换下一个待测产品即可，这样即减少了工作人员的工作量，也提高了检验效率。

本发明采用人们熟悉的PC上位机作为人机交互平台，其操作简单方便，不需要进行复杂的专业培训即可轻松操作，其检验数据以文件的形式保存至PC或服务器上，便于随时查看检验记录。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，具有自检功能的电池管理系统功能检验平台，它包括测控单元1、数据采集单元2、输入输出单元3、电池箱单元4、一号CAN总线5、二号CAN总线6、声光指示灯模块7、温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、连接状态识别模块10和直流电源11；

待测电池管理系统12通过一号CAN总线5与测控单元1进行数据交互；

数据采集单元2通过二号CAN总线6与测控单元1进行数据交互；

输入输出单元3通过二号CAN总线6与测控单元1进行数据交互；

温度信号模拟模块8的信号输出端连接数据采集单元2的温度信号输入端；

电池箱单元4的单体电压信号输出端连接数据采集单元2的单体电压信号输入端；

电池箱单元4的单体绝缘电阻信号输出端连接数据采集单元2的单体绝缘电阻信号输入端；

电流信号模拟模块9的信号输出端连接数据采集单元2的电压采集输入端；

输入输出单元3的输出端连接电流信号模拟模块9的控制信号输入端；

输入输出单元3的输出端连接声光指示灯模块7的控制信号输入端；

直流电源11的电压输出端连接连接状态识别模块10的电压输入端；

连接状态识别模块10的状态识别信号输出端连接输入输出单元3的状态识别信号输入端；

数据采集单元2、温度信号模拟模块8、电池箱单元4、电流信号模拟模块9、输入输出单元3和连接状态识别模块10的信号输出输入端分别与待测电池管理系统12的相应信号输入输出端连接。

具体实施方式二、本具体实施方式是具体实施方式一所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的进一步限定，测控单元1包括PC上位机1-1和CAN模块1-2；

CAN模块1-2与PC上位机1-1的通讯端口连接；

CAN模块1-2具有2通道CAN通讯接口，分别连接至一号CAN总线5和二号CAN总线6。

具体实施方式三、本具体实施方式是具体实施方式一或二所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的进一步限定，数据采集单元2包括一号多通道电压采集模块2-1、二号多通道电压采集模块2-2、温度检测模块2-3和电流检测模块2-4；

一号多通道电压采集模块2-1和二号多通道电压采集模块2-2的信号输入端并联；

温度检测模块2-3的温度信号输出端同时连接一号多通道电压采集模块2-1的温度信号输入端和二号多通道电压采集模块2-2的温度信号输入端；

电流检测模块2-4的单体电压信号和单体电流信号输出端同时连接一号多通道电压采集模块2-1的电压和电流信号输入端和二号多通道电压采集模块2-2的电压和电流信号输入端。

具体实施方式四、本具体实施方式是具体实施方式一、二或三所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的进一步限定，输入输出单元3包括一号输入输出模块3-1和二号输入输出模块3-2；

一号输入输出模块3-1的信号输出端连接二号输入输出模块3-2的信号输入端；

一号输入输出模块3-1的信号输入端连接二号输入输出模块3-2的信号输出端。

具体实施方式五、本具体实施方式是具体实施方式一、二、三或四所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的进一步限定，电池箱单元4包括锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2和绝缘电阻模拟模块4-3；

锂电池组4-1的输出端连接自恢复保险丝组4-2的输入端；

自恢复保险丝组4-2的输出端连接绝缘电阻模拟模块4-3的输入端。

具体实施方式六、实现具体实施方式一所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的自检方法，该方法为温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、电池箱单元4和数据采集单元2的自检；

所述温度信号模拟模块8、电流信号模拟模块9、电池箱单元4和数据采集单元2的自检方法为：

步骤一、在未连接待测电池管理系统12的状态下，测控单元1读取数据采集单元2的数据，得到：

由一号多通道电压采集模块2-1的采集数据，包括：一组温度值T1、一组单体电压值BV1、一组单体电流值BI1、一组绝缘电阻值R1和总电压值V1；

由二号多通道电压采集模块2-2的采集数据，包括：一组温度值T2、一组单体电压值BV2、一组单体电流值BI2、一组绝缘电阻值R2和总电压值V2；

步骤二、分别计算T1与T2、BV1与BV2、BI1与BI2、R1与R2和V1与V2的差值，判断是否存在其中一组差值超出预设的对应误差阈值；

如果判断结果为是，则认为数据采集单元2故障；

如果判断结果为否，则认为所采集的数据有效，则计算两组数据的平均值，获得出一组平均数据和

步骤三、由于锂电池组4-1所使用的锂电池有其固有的电压范围，且在未连接待测电池管理系统12的状态下所有单体电流都应小于1mA，因此判断单体电压平均数组中任何单体电压值是否超出其固有的电压范围或任何单体电流不小于1mA，如果判断结果为是，则认为锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2或电流检测模块2-4故障；如果判断结果为否，则锂电池组4-1、自恢复保险丝组4-2和电流检测模块2-4正常；

采用温度信号模拟模块8模拟一组固定温度值，获得固定温度值T，计算T和的差值，并判断该差值是否超出预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为温度信号模拟模块8或温度检测模块2-3故障；如果判断结果为否，则温度信号模拟模块8和温度检测模块2-3正常；

采用绝缘电阻模拟模块4-3模拟一组固定绝缘电阻值和总电压值，获得固定电阻值R、总电压值为V，计算R和的差值、V和的差值，并判断该两个差值是否超出对应预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为绝缘电阻模拟模块4-3故障；如果判断结果为否，则绝缘电阻模拟模块4-3正常；

控制电流信号模拟模块9依次输出不同的电流信号量，同时由数据采集单元2采集数据，每次通过一号多通道电压采集模块2-1和二号多通道电压采集模块2-2采集的电流信号量均计算其差值并比较，若差值超出允许的误差阈值则认为一号多通道电压采集模块2-1或二号多通道电压采集模块2-2故障，若差值在预设的误差阈值范围内，则认为所采集的数据有效，然后计算两组数据的平均值得出一组数据若电流信号模拟模块9的输出信号与测控单元1给定的输出信号I差值超出预设的误差阈值则认为电流信号模拟模块9故障，否则电流信号模拟模块9正常。

具体实施方式七、本具体实施方式是具体实施方式六所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的自检方法的进一步限定，它还包括输入输出单元3的自检，具体为：

通过一号输入输出模块3-1的输入端读取二号输入输出模块3-2的输出信号，通过二号输入输出模块3-2的输入端读取一号输入输出模块3-1的输出信号；

首先给定一号输入输出模块3-1和二号输入输出模块3-2的输出状态为交替输出，即：通道1有输出、通道2无输出、通道3有输出、通道4无输出……，同时读取二号输入输出模块3-2和一号输入输出模块3-1的输入状态，然后再将输出状态取反并同时读取输入状态，若两次读取的输入状态均与给定的输出状态一致，则输入输出单元3正常，否则输入输出单元3故障。

具体实施方式八、本具体实施方式是具体实施方式六或七所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的自检方法的进一步限定，它还包括：开机自检、实时自检和故障提示功能；

开机自检、实时自检和故障提示功能具体为：

在该平台开机时首先进行自检，在自检结束并无故障时才允许对电池管理系统12进行功能验证；

在对电池管理系统12进行功能验证时，也对该平台的输入输出信号进行自检，以保证数据的有效性和精度；

若发现检验平台故障，则通过PC上位机1-1给出故障提示信息，同时点亮声光指示灯模块7的设备故障指示灯，同时发出声音警告。

具体实施方式九、实现具体实施方式一所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的检验方法，它包括待测电池管理系统12与检验平台连接状态的识别方法、CAN通讯功能的检验方法、待测电池管理系统12的状态参数测量精度的验证方法、待测电池管理系统12的输入输出功能的验证方法和待测电池管理系统12的均衡电流验证方法；

待测电池管理系统12与检验平台连接状态的识别方法，具体为：

直流电源11的输出电压经过连接状态识别模块10供给待测电池管理系统12，连接状态识别模块10一旦发现有待测电池管理系统12接入，则同时改变输出至输入输出单元3的信号，当检验平台识别到有待测电池管理系统12接入时自动开始进行功能验证；

CAN通讯功能的检验方法，具体为：

当检验平台识别到有待测电池管理系统12接入后，测控单元1通过一号CAN总线5与待测电池管理系统12进行通讯，若待测电池管理系统12能够响应测控单元1的通讯指令，则待测电池管理系统12的CAN通讯功能正常，否则其通讯功能故障；

待测电池管理系统12的状态参数测量精度的验证方法，具体为：

首先由测控单元1给定一个电流信号，然后通过数据采集单元2读取当前所有的单体电压值、温度值、电流值、绝缘电阻值和总电压值作为标准量；然后将读取的由待测电池管理系统12上传的测量值，将两组数据进行比对得出待测电池管理系统12的测量误差并记录，以上过程重复3次，最后将待测电池管理系统123次中各项测量值的最大误差与预先设定好的阈值进行比较并判定其各项功能是否正常；

待测电池管理系统12的输入输出功能的验证方法，具体为：

由测控单元1给定输出控制指令，依次开启电池管理系统12的所有的输出端口，同时由输入输出单元3检测其输出状态是否一致，然后测控单元1控制输入输出单元3依次输出给待测电池管理系统12所有输入通道，并同时读取电池管理系统12输入状态是否吻合，若待测电池管理系统12的输入输出状态均一致，则待测电池管理系统12的输入输出功能正常，否则待测电池管理系统12的输入输出功能故障；

待测电池管理系统12的均衡电流验证方法具体为：

由测控单元1给定均衡控制指令，依次单独开启电池管理系统12的所有单体均衡功能，同时由数据采集单元2读回均衡电流值，若所有通道的均衡电流值均能达到均衡电流阈值则电池管理系统12的均衡功能正常，否则电池管理系统12的均衡功能故障。

具体实施方式十、本具体实施方式是具体实施方式九所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的检验方法的进一步限定，它还包括：待测电池管理系统12的验证状态提示功能和数据存档功能，具体为：

在待测电池管理系统12的功能验证过程中，如果待测电池管理系统12的任一项功能故障，那么该平台的声光指示灯模块7会发出声音警告，并点亮被测模块故障指示灯；

在待测电池管理系统12的功能验证结束后，若该模块存在故障，则PC上位机1-1会弹出阻塞性的提示框，直至用户点击确认按钮后才会继续工作；

在待测电池管理系统12的功能验证结束后，PC上位机1-1会将该模块的检测数据存档，存档的内容包括：时间、产品信息、检验结果、检验员和状态参数测量精度检验时的数据。

Claims (3)

1.实现具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的自检方法，其中具有自检功能的电池管理系统功能检验平台包括测控单元(1)、数据 采集单元(2)、输入输出单元(3)、电池箱单元(4)、一号CAN总线(5)、二号CAN总线 (6)、声光指示灯模块(7)、温度信号模拟模块(8)、电流信号模拟模块(9)、连接状态识 别模块(10)和直流电源(11)；

待测电池管理系统(12)通过一号CAN总线(5)与测控单元(1)进行数据交互；

数据采集单元(2)通过二号CAN总线(6)与测控单元(1)进行数据交互；

输入输出单元(3)通过二号CAN总线(6)与测控单元(1)进行数据交互；

温度信号模拟模块(8)的信号输出端连接数据采集单元(2)的温度信号输入端；

电池箱单元(4)的单体电压信号输出端连接数据采集单元(2)的单体电压信号输入端；

电池箱单元(4)的单体绝缘电阻信号输出端连接数据采集单元(2)的单体绝缘电阻信号输入端；

电流信号模拟模块(9)的信号输出端连接数据采集单元(2)的电压采集输入端；

输入输出单元(3)的输出端连接电流信号模拟模块(9)的控制信号输入端；

输入输出单元(3)的输出端连接声光指示灯模块(7)的控制信号输入端；

直流电源(11)的电压输出端连接连接状态识别模块(10)的电压输入端, 连接状态识别模块(10)用于识别其待测电池管理系统是否存在；

连接状态识别模块(10)的状态识别信号输出端连接输入输出单元(3)的状态识别信号输入端；

数据采集单元(2)、温度信号模拟模块(8)、电池箱单元(4)、电流信号模拟模块(9)、 输入输出单元(3)和连接状态识别模块(10)的信号输出输入端分别与待测电池管理系统(12)的相应信号输入输出端连接；

其特征是：该方法为温度信号模拟模块(8)、电流信号模拟模块(9)、电池箱单元(4)、数据采集单元(2)的自检、输入输出单元(3)的自检、开机自检、实时自检和故障提示功能；

所述温度信号模拟模块(8)、电流信号模拟模块(9)、电池箱单元(4)和数据采集单 元(2)的自检方法为：

步骤一、在未连接待测电池管理系统(12)的状态下，测控单元(1)读取数据采集单元(2)的数据，得到：

由一号多通道电压采集模块(2-1)的采集数据，包括：一组温度值T1、一组单体电压 值BV1、一组单体电流值BI1、一组绝缘电阻值R1和总电压值V1；

由二号多通道电压采集模块(2-2)的采集数据，包括：一组温度值T2、一组单体电压 值BV2、一组单体电流值BI2、一组绝缘电阻值R2和总电压值V2；

步骤二、分别计算T1与T2、BV1与BV2、BI1与BI2、R1与R2和V1与V2的差值， 判断是否存在其中一组差值超出预设的对应误差阈值；

如果判断结果为是，则认为数据采集单元(2)故障；

如果判断结果为否，则认为所采集的数据有效，则计算两组数据的平均值，获得出一组平均数据；

步骤三、由于锂电池组(4-1)所使用的锂电池有其固有的电压范围，且在未连接待测电池管理系统(12)的状态下所有单体电流都小于1mA，因此判断单体电压平均数组中任何单体电压值是否超出其固有的电压范围或任何单体电流不小于1mA，如果判断结果为是，则 认为锂电池组(4-1)、自恢复保险丝组(4-2)或电流检测模块(2-4)故障；如果判断结果为否，则锂电池组(4-1)、自恢复保险丝组(4-2)和电流检测模块(2-4)正常；

采用温度信号模拟模块(8)模拟一组固定温度值，获得固定温度值T，计算T和的差值，并判断该差值是否超出预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为温度信号模拟模块(8)或温度检测模块(2-3)故障；如果判断结果为否，则温度信号模拟模块(8)和温度检 测模块(2-3)正常；

采用绝缘电阻模拟模块(4-3)模拟一组固定绝缘电阻值和总电压值，获得固定电阻值R、 总电压值为V，计算R和的差值、V和的差值，并判断该两个差值是否超出对应预设的误差阈值，如果判断结果为是，则认为绝缘电阻模拟模块(4-3)故障；如果判断结果为否，则绝缘电阻模拟模块(4-3)正常；

控制电流信号模拟模块(9)依次输出不同的电流信号量，同时由数据采集单元(2)采集数据，每次通过一号多通道电压采集模块(2-1)和二号多通道电压采集模块(2-2)采集的电流信号量均计算其差值并比较，若差值超出允许的误差阈值则认为一号多通道电压采集 模块(2-1)或二号多通道电压采集模块(2-2)故障，若差值在预设的误差阈值范围内，则认为所采集的数据有效，然后计算两组数据的平均值得出一组数据，若电流信号模拟模块 (9)的输出信号与测控单元(1)给定的输出信号I差值超出预设的误差阈值则认为电流 信号模拟模块(9)故障，否则电流信号模拟模块(9)正常；

所述输入输出单元(3)的自检，具体为：

通过一号输入输出模块(3-1)的输入端读取二号输入输出模块(3-2)的输出信号，通过二号输入输出模块(3-2)的输入端读取一号输入输出模块(3-1)的输出信号；

首先给定一号输入输出模块(3-1)和二号输入输出模块(3-2)的输出状态为交替输出，即：通道1有输出、通道2无输出、通道3有输出、通道4无输出……，同时读取二号输入 输出模块(3-2)和一号输入输出模块(3-1)的输入状态，然后再将输出状态取反并同时读 取输入状态，若两次读取的输入状态均与给定的输出状态一致，则输入输出单元(3)正常， 否则输入输出单元(3)故障；

所述开机自检、实时自检和故障提示功能具体为：

在该平台开机时首先进行自检，在自检结束并无故障时才允许对电池管理系统(12)进行功能验证；

在对电池管理系统(12)进行功能验证时，也对该平台的输入输出信号进行自检，以保证数据的有效性和精度；

若发现检验平台故障，则通过PC上位机(1-1)给出故障提示信息，以阻塞形式弹出提示框，必须得到工作人员的确认后方可继续检验工作，同时点亮声光指示 灯模块(7)的设备故障指示灯，同时发出声音警告。

2.实现具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的检验方法，其中具有自检功能的电池管理系统功能检验平台包括测控单元(1)、数据 采集单元(2)、输入输出单元(3)、电池箱单元(4)、一号CAN总线(5)、二号CAN总线 (6)、声光指示灯模块(7)、温度信号模拟模块(8)、电流信号模拟模块(9)、连接状态识 别模块(10)和直流电源(11)；

待测电池管理系统(12)通过一号CAN总线(5)与测控单元(1)进行数据交互；

数据采集单元(2)通过二号CAN总线(6)与测控单元(1)进行数据交互；

输入输出单元(3)通过二号CAN总线(6)与测控单元(1)进行数据交互；

温度信号模拟模块(8)的信号输出端连接数据采集单元(2)的温度信号输入端；

电池箱单元(4)的单体电压信号输出端连接数据采集单元(2)的单体电压信号输入端；

电池箱单元(4)的单体绝缘电阻信号输出端连接数据采集单元(2)的单体绝缘电阻信号输入端；

电流信号模拟模块(9)的信号输出端连接数据采集单元(2)的电压采集输入端；

输入输出单元(3)的输出端连接电流信号模拟模块(9)的控制信号输入端；

输入输出单元(3)的输出端连接声光指示灯模块(7)的控制信号输入端；

直流电源(11)的电压输出端连接连接状态识别模块(10)的电压输入端, 连接状态识别模块(10)用于识别其待测电池管理系统是否存在；

连接状态识别模块(10)的状态识别信号输出端连接输入输出单元(3)的状态识别信号输入端；

数据采集单元(2)、温度信号模拟模块(8)、电池箱单元(4)、电流信号模拟模块(9)、 输入输出单元(3)和连接状态识别模块(10)的信号输出输入端分别与待测电池管理系统(12)的相应信号输入输出端连接；

其特征是：它包括待测电池管理系统(12)与检验平台连接状态的识别方法、CAN通讯功能的检 验方法、待测电池管理系统(12)的状态参数测量精度的验证方法、待测电池管理系统(12) 的输入输出功能的验证方法和待测电池管理系统(12)的均衡电流验证方法；

待测电池管理系统(12)与检验平台连接状态的识别方法，具体为：

直流电源(11)的输出电压经过连接状态识别模块(10)供给待测电池管理系统(12)，连接状态识别模块(10)一旦发现有待测电池管理系统(12)接入，则同时改变输出至输入输出单元(3)的信号，当检验平台识别到有待测电池管理系统(12)接入时自动开始进行功能验证；

CAN通讯功能的检验方法，具体为：

当检验平台识别到有待测电池管理系统(12)接入后，测控单元(1)通过一号CAN总 线(5)与待测电池管理系统(12)进行通讯，若待测电池管理系统(12)能够响应测控单元 (1)的通讯指令，则待测电池管理系统(12)的CAN通讯功能正常，否则其通讯功能故障；

待测电池管理系统(12)的状态参数测量精度的验证方法，具体为：

首先由测控单元(1)给定一个电流信号，然后通过数据采集单元(2)读取当前所有的单体电压值、温度值、电流值、绝缘电阻值和总电压值作为标准量；然后将读取的由待测电池管理系统(12)上传的测量值，将两组数据进行比对得出待测电池管理系统(12)的测量误差并记录，以上过程重复3次，最后将待测电池管理系统(12)3次中各项测量值的最大 误差与预先设定好的阈值进行比较并判定其各项功能是否正常；

待测电池管理系统(12)的输入输出功能的验证方法，具体为：

由测控单元(1)给定输出控制指令，依次开启电池管理系统(12)的所有的输出端口，同时由输入输出单元(3)检测其输出状态是否一致，然后测控单元(1)控制输入输出单元(3)依次输出给待测电池管理系统(12)所有输入通道，并同时读取电池管理系统(12)输 入状态是否吻合，若待测电池管理系统(12)的输入输出状态均一致，则待测电池管理系统(12)的输入输出功能正常，否则待测电池管理系统(12)的输入输出功能故障；

待测电池管理系统(12)的均衡电流验证方法具体为：

由测控单元(1)给定均衡控制指令，依次单独开启电池管理系统(12)的所有单体均衡功能，同时由数据采集单元(2)读回均衡电流值，若所有通道的均衡电流值均能达到均衡电流阈值则电池管理系统(12)的均衡功能正常，否则电池管理系统(12)的均衡功能故障。

3.根据权利要求2所述的具有自检功能的电池管理系统功能检验平台的检验方法，其特征在于它还包括：待测电池管理系统(12)的验证状态提示功能和数据存档功能，具体为：

在待测电池管理系统(12)的功能验证过程中，如果待测电池管理系统(12)的任一项功能故障，那么该平台的声光指示灯模块(7)会发出声音警告，并点亮被测模块故障指示灯；

在待测电池管理系统(12)的功能验证结束后，若该模块存在故障，则PC上位机(1-1)会弹出阻塞性的提示框，直至用户点击确认按钮后才会继续工作；

在待测电池管理系统(12)的功能验证结束后，PC上位机(1-1)会将该模块的检测数 据存档，存档的内容包括：时间、产品信息、检验结果、检验员和状态参数测量精度检验时的数据。