CN107422216A - 一种电池均衡功能检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电量均衡功能检测设备，包括：控制器、多个电流检测器和电池模拟器，其中，控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个电流检测器与电池管理系统电连接；控制器，用于向电池模拟器发送电池模拟指令，电池模拟指令中包括有电压输出规则；电池模拟器，用于根据接收到的电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态；电流检测器，用于在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。

Description

一种电池均衡功能检测设备和方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体而言，涉及一种电池均衡功能检测设备和方法。

背景技术

目前，在测试电池管理系统的电池均衡功能时，将电池管理系统通过数据采集线束与电池包(电池PACK)中的各个单体电池进行连接，即每个数据采集线与一个单体电池连接，通过手动将与电池管理系统连接的电池包中的单个电池进行充放电，即手动将电池PACK中的电池设置在电池不均衡状态(各个单体电池的电压均不相同)。在电池管理系统确定电池PACK处于电池不均衡状态后，启动均衡功能，即对电池包中需要均衡的单体电池进行充电，对电池包中剩余的电池进行放电，采用万用表测量各个数据采集线中的电流，以确定电池管理系统是否具有电池均衡功能。这样，不能方便地设置单体电压，充放电比较麻烦，比较耗时间，还容易发生安全事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电池均衡功能检测设备和方法，用于解决现有技术中不方便设置单体电池、手动充放电比较麻烦的问题，以减少采用实际的单体电池进行测试时的安全事故。

第一方面，本发明实施例提供一种电量均衡功能检测设备，包括：控制器、多个电流检测器和电池模拟器，其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；

所述控制器，用于向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

所述电池模拟器，用于根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

所述电流检测器，用于在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。

可选地，所述电池模拟器包括数据接收器，所述数据接收器与各个所述电流检测器电连接，用于接收电流检测器传输的电流变化，并将所述电流变化传输到控制器；

所述控制器，还用于根据接收到的各个所述电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。

可选地，所述电池模拟器中的各个所述接口通过以下方式与各个所述电流检测器一一对应电连接：

电池模拟器中的各个所述接口通过模拟信号线与各个所述电流检测器一一对应电连接；

所述电流检测器通过以下方式与电池管理系统电连接：

所述电流检测器通过模拟信号线与电池管理系统电连接。

可选地，所述电压输出规则包括：电池模拟器输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

可选地，所述控制器还包括显示屏，

所述控制器，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成用户提示信息，控制所述显示屏对所述用户提示信息进行显示，实现对用户的提示。

可选地，还包括：警示器，所述警示器与所述控制器电连接；

所述控制器，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成警示信息，将所述警示信息发送至所述警示器；

所述警示器，用于根据接收到的所述警示信息进行警示。

可选地，所述控制器基于以下方式中的任一种与所述电池模拟器进行通信连接：

基于全球移动通信系统GSM与所述电池模拟器进行通信连接；

基于通用分组无线服务技术GPRS与所述电池模拟器进行通信连接；

基于无线局域网技术WIFI与所述电池模拟器进行通信连接。

第二方面，本发明实施例提供一种电量均衡功能检测方法，应用于包括控制器、多个电流检测器和电池模拟器的电量均衡功能检测设备；其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；该方法包括：

控制器向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

电池模拟器根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

电流检测器在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。

可选地，所述电压输出规则包括：电池模拟器输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

可选地，还包括：

控制器根据接收到的各个电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。

本发明实施例提供的电量均衡功能检测设备和方法，控制器、多个电流检测器和电池模拟器，其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；所述控制器，用于向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；所述电池模拟器，用于根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；所述电流检测器，用于在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。本发明提供的电量均衡功能检测设备，与现有的测试电池管理系统的电量均衡功能的相比，减少了使用真实电池组进行测试时配置单体电池的时间，由于采用电池模拟器，没有使用真实电池时的充放电过程，在进行电量均衡功能测试时更加的安全可靠。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种电量均衡功能检测设备的第一种结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种电量均衡功能检测设备的第二种结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种电量均衡功能检测设备的第三种结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种电量均衡功能检测方法的第一种流程示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种电量均衡功能检测方法的第二种流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种电池均衡功能检测设备，如图1所示，该电池均衡功能检测设备包括：控制器11、多个电流检测器12和电池模拟器13，其中，所述控制器11与所述电池模拟器13通信连接，所述电池模拟器13具有多个接口，所述电池模拟器13中的各个所述接口与各个所述电流检测器12一一对应电连接，每个所述电流检测器12与电池管理系统电连接；

控制器11，用于向所述电池模拟器13发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

电池模拟器13，用于根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器13中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器13处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

电流检测器12，用于在电池模拟器13处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器12中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。

具体地，由于在使用电池组进行实际测量时，单体电池输出的电量不能够直接测量得到，而单体电池输出的电量和单体电池的开路电压在正常工作范围内呈线性关系，所以，电池组的电量不均衡状态可以采用电压不一致来表示，因此，电量不均衡状态具体可以为电压不均衡状态，电量均衡功能具体可以为电压均衡功能，控制器11可以是电脑(PC)、手机等计算设备；控制器11在接收到用户的测试请求后，生成电池模拟指令，将该电池模拟指令发送至电池模拟器13；设定电压值可以为电池模拟器输出的多个电压值的平均值。

可选地，所述电压输出规则包括：电池模拟器13输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

在一个实施例中，电池模拟器13可以根据电池模拟指令模拟出5组电压值，电压值分别为10V、9V、8V、8V、8V，上述电压值的均值为8.6V，设定电压阈值可以为1V，上述5组电压值中存在10V电压值与均值的差值大于设定电压值。

可选地，所述控制器11基于以下方式中的任一种与所述电池模拟器进行通信连接：

基于全球移动通信系统GSM与所述电池模拟器进行通信连接；

基于通用分组无线服务技术GPRS与所述电池模拟器进行通信连接；

基于无线局域网技术WIFI与所述电池模拟器进行通信连接。

其中，控制器11可以通过网线(如局域网LAN网线)与电池模拟器之间建立基于无线局域网技术WIFI的通信连接。

可选地，电池模拟器13中的各个所述接口通过以下方式与各个所述电流检测器12一一对应电连接：

电池模拟器13中的各个所述接口通过一个模拟信号线与各个所述电流检测器12一一对应电连接；

每个所述电流检测器12通过以下方式与电池管理系统电连接：

每个所述电流检测器12通过一个模拟信号线与电池管理系统电连接。

电池模拟器13包括整流逆变稳压器和电压控制单元，所述电压控制单元与所述整流逆变稳压器建立通信连接，电压控制单元，用于在接收到电池模拟指令后，根据电压输出规则，通过所述整流逆变稳压器控制电池模拟器中各个接口输出的电压值。

本发明提供的电量均衡功能检测设备，与现有的测试电池管理系统的电量均衡功能的相比，减少了使用真实电池组进行测试时配置单体电池的时间，由于采用电池模拟器，没有使用真实电池时的充放电过程，在进行电量均衡功能测试时更加的安全可靠。

本发明实施例提供的一种电量均衡功能检测设备，如图2所示，该电量均衡功能检测设备与图1中的电量均衡功能检测设备相比，该电量均衡功能检测设备中的电池模拟器包括数据接收器132，所述数据接收器132与各个所述电流检测器电连接，用于接收电流检测器12传输的电流变化，并将所述电流变化传输到控制器11；

控制器11，还用于根据接收到的各个所述电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。

其中，数据接收器132通过数据采集线与每个电流电测器12一一对应电连接。

具体地，控制器11在确定接收的各个电流检测器传输的电流变化中存在大于设定的电流变化阈值的电流变化时，确定电池管理系统具有电量均衡功能。在电池管理系统具有电量均衡功能时，与检测到电流变化的电流检测器电连接的电池模拟器中的接口会进行放电，即向电池管理系统传输电量，以将该接口的电压值调整到设定电压值。

可选地，所述控制器11还包括显示屏112，

控制器11，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成用户提示信息，控制所述显示屏112对所述用户提示信息进行显示，实现对用户的提示。

具体地，用户提示信息包括检测到电流变化的电流检测器的识别号等信息。

例如，控制器11的显示屏112除了显示检测到电流变化的电流检测器的识别号外，还可以通过对话框显示“电池管理系统不具有电量均衡功能，请处理。”等。

本发明实施例提供的一种电量均衡功能检测设备，如图3所示，该电量均衡功能检测设备与图2中的电量均衡功能检测设备相比，该电量均衡功能检测设备还包括：警示器14，所述警示器14与所述控制器11电连接；

控制器11，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成警示指令，将所述警示指令发送至所述警示器14；

警示器14，用于根据接收到的所述警示指令进行警示。

例如，控制器11在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成的警示指令用于指示指示器显示设定颜色如黄色，警示器在进行警示时，可以通过频闪的方式进行警示。

另外，控制器11在确定电池管理系统具有电池均衡功能时，同样也可以生成的警示指令用于指示指示器显示设定颜色如绿色，警示器在进行警示时，可以通过常亮的方式进行警示。

本发明实施例提供一种电量均衡功能检测方法，如图4所示，应用于包括控制器、多个电流检测器和电池模拟器的电量均衡功能检测设备；其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；该方法包括以下步骤：

S401，控制器向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

S402，电池模拟器根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

S403，电流检测器在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到所述多个电压值的平均值的功能。

可选地，所述电压输出规则包括：电池模拟器输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

本发明实施例提供一种电量均衡功能检测方法，如图5所示，该方法包括以下步骤：

S501，控制器向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

S502，电池模拟器根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

S503，电流检测器在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，将所述电流变化发送至控制器；

S504，控制器根据接收到的各个所述电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到所述多个电压值的平均值的功能。

方法实施例部分未提及之处，可参考前述电量均衡功能检测设备实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的方法的具体工作过程，均可以参考上述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电量均衡功能检测设备，其特征在于，包括：控制器、多个电流检测器和电池模拟器，其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；

所述控制器，用于向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

所述电池模拟器，用于根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

所述电流检测器，用于在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电池模拟器包括数据接收器，所述数据接收器与各个所述电流检测器电连接，用于接收电流检测器传输的电流变化，并将所述电流变化传输到控制器；

所述控制器，还用于根据接收到的各个所述电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电池模拟器中的各个所述接口通过以下方式与各个所述电流检测器一一对应电连接：

电池模拟器中的各个所述接口通过模拟信号线与各个所述电流检测器一一对应电连接；

所述电流检测器通过以下方式与电池管理系统电连接：

所述电流检测器通过模拟信号线与电池管理系统电连接。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电压输出规则包括：电池模拟器输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制器还包括显示屏，

所述控制器，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成用户提示信息，控制所述显示屏对所述用户提示信息进行显示，实现对用户的提示。

6.如权利要求2所述的设备，其特征在于，还包括：警示器，所述警示器与所述控制器电连接；

所述控制器，还用于在确定电池管理系统不具有电池均衡功能后，生成警示信息，将所述警示信息发送至所述警示器；

所述警示器，用于根据接收到的所述警示信息进行警示。

7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制器基于以下方式中的任一种与所述电池模拟器进行通信连接：

基于全球移动通信系统GSM与所述电池模拟器进行通信连接；

基于通用分组无线服务技术GPRS与所述电池模拟器进行通信连接；

基于无线局域网技术WIFI与所述电池模拟器进行通信连接。

8.一种电量均衡功能检测方法，其特征在于，应用于包括控制器、多个电流检测器和电池模拟器的电量均衡功能检测设备；其中，所述控制器与所述电池模拟器通信连接，所述电池模拟器具有多个接口，所述电池模拟器中的各个所述接口与各个所述电流检测器一一对应电连接，每个所述电流检测器与电池管理系统电连接；该方法包括：

控制器向所述电池模拟器发送电池模拟指令，所述电池模拟指令中包括有电压输出规则；

电池模拟器根据接收到的所述电池模拟指令中的电压输出规则，控制该电池模拟器中的各个接口输出的电压值，实现控制电池模拟器处于电量不均衡状态，所述电量不均衡状态为电池模拟器输出的多个电压值中，存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值；

电流检测器在电池模拟器处于电量不均衡状态后，检测该电流检测器中的电流变化，根据所述电流变化，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能，所述电量均衡功能为电池管理系统将电池模拟器中与检测到电流变化的电流检测器电连接的接口的电压值调整到设定电压值的功能。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电压输出规则包括：电池模拟器输出的多个电压值中存在至少一个电压值与所述多个电压值的平均值的差值大于设定电压阈值。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

控制器根据接收到的各个电流变化，以及预设的电流变化阈值，确定电池管理系统是否具有电量均衡功能。