CN109655739A - 电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 - Google Patents
电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109655739A CN109655739A CN201910123480.3A CN201910123480A CN109655739A CN 109655739 A CN109655739 A CN 109655739A CN 201910123480 A CN201910123480 A CN 201910123480A CN 109655739 A CN109655739 A CN 109655739A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- switch
- voltage
- battery pack
- electric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 38
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 28
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 27
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 16
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 32
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 14
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 8
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 241001347978 Major minor Species 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 108091035710 E-box Proteins 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
- G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B17/00—Systems involving the use of models or simulators of said systems
- G05B17/02—Systems involving the use of models or simulators of said systems electric
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0208—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the configuration of the monitoring system
- G05B23/0213—Modular or universal configuration of the monitoring system, e.g. monitoring system having modules that may be combined to build monitoring program; monitoring system that can be applied to legacy systems; adaptable monitoring system; using different communication protocols
Abstract
本发明公开了一种电池包连接盒的模拟装置及其控制方法，装置包括动力电池包模拟模块，整车负载直流输出模拟模块，直流充电模拟模块，开关控制模块，高压采样模块，该电池包连接盒的模拟装置连接到测试台架，开关控制模块接收电压控制信号和开关控制信号，根据收到的电压控制信号和开关控制信号控制相应开关的断开与闭合以调节输出电压和开关的断开与闭合，高压采样模块采集对应的电压信号，基于采集到的电压信号做出电路故障诊断。本发明提供的一种电池包连接盒的模拟装置及其控制方法，能够更全面的模拟电池包连接盒的功能并模拟各种故障模式，保证了试验能够不间断进行，提高了试验经济性和试验效率。
Description
技术领域
本发明涉及电池包连接盒领域，更具体的说，涉及一种电池包连接盒的模拟装置及控制方法。
背景技术
电动汽车动力电池包中的电池包连接盒(E-box)是动力电池包的一个重要安全部件，主要包括主继电器、负继电器、预充电路(包括预充继电器、预充电阻等)及高压采样点等。图1是现有技术的电池包连接盒示意图。如图1所示，电池包连接盒11包括主正继电器MCP，主负继电器MCN，预充继电器PCC，预充电阻R，直流充电正继电器DCP，直流充电负继电器DCN，保险丝FUSE，高压采样点101～107。电池包连接盒11的前端连接动力电池包U_BAT，后端连接整车负载12和直流充电接口13。整车负载12为整车后端用电器端，如驱动电机等的等效负载。
其中，高压采样点101为动力电池包负端采样基准点，高压采样点102为动力电池包正端采样基准点，高压采样点103为整车负载直流输出负端采样基准点，高压采样点104为保险丝后端采样基准点，高压采样点105为整车负载直流输出正端采样基准点，高压采样点106为直流充电接口DC正端采样基准点，高压采样点107为直流充电接口DC负端采样基准点。
预充电路中预充电阻R与等效电容的参数匹配非常重要，如果匹配不合适将引起预充超时或者预充短路导致电流较大等问题。预充电阻R的选型要结合预充时间、等效电容负载大小等因素来决定。
此外，主正继电器MCP、主负继电器MCN及预充继电器PCC也易发生短路、断路及粘连等故障，高压采样点101～107也可能发生传感器故障，导致误报后端电压过高等问题。
BMS电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)需要对这些重要器件进行故障检测和诊断，以保证电池包能够安全工作。
为了在电池包连接盒开发设计初期就能对预充电路参数进行快速匹配优化、验证BMS电池管理系统的状态机切换和对主要继电器控制，全面检测主要继电器及高压采样点等故障，需要在开发设计初期就能在台架上进行快速全面功能及故障模拟，但现阶段缺少完成上述完整功能的现成台架测试系统。
中国发明专利CN105137377A公开了一种电池包继电器故障模拟注入测试电路。继电器故障注入盒中第四继电器与电池包连接盒的正极相连，另一端与第六继电器相连接；电池包连接盒的正极高压引出接口与第六继电器相连；MCU控制板与台架有四路线束连接，CAN_H、CAN_L、12V以及GND，与模拟盒内部的5个继电器相连接的是各自的控制线的正负接线。它能很方便的模拟出继电器的突然断路、粘连等故障，并且还包含整车模拟电容及主动放电电阻，从而保证使用安全。
但是，该发明主要有以下的缺点：
1)不能参数化进行模拟预充过程、主被动放电过程和DC充电握手过程等，需要更换电器元件进行模拟，其中，预充过程包括预充电阻/电容参数快速匹配优化，主被动放电过程包括时间等参数快速匹配优化等；
2)不能全面参数化模拟继电器粘连断开等故障，高压采样点的传感器故障，不能测试故障的判断阈值和判断条件；
3)存在高压电容回路，频繁预充/放电以及由此引发的误操作，可能导致元器件件温度过高的问题，存在安全隐患；
4)当等效电阻较小和等效电容较大时，对高压电源功率有较高要求，试验经济性和效率不足。
发明内容
本发明的目的是，提供一种电池包连接盒的模拟装置及控制方法，解决现有测试装置难以在电池包连接盒设计初期进行全面功能验证及故障模拟的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电池包连接盒的模拟装置，包括动力电池包模拟模块，整车负载直流输出模拟模块，直流充电模拟模块，开关控制模块，高压采样模块，
动力电池包模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
整车负载直流输出模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
直流充电模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
开关控制模块，包括分别连接上述各个模块的开关，开关控制模块控制相应开关的断开与闭合，高压采样模块采集不同状态对应的电压；其中
该电池包连接盒的模拟装置连接到测试台架，开关控制模块接收电压控制信号和开关控制信号，根据收到的电压控制信号和开关控制信号控制相应开关的断开与闭合以调节输出电压和开关的断开与闭合，高压采样模块采集对应的电压信号，基于采集到的电压信号做出电路故障诊断。
在一个实施例中，所述动力电池包模拟模块，为第一高压直流电源；
所述整车负载直流输出模拟模块，为第二高压直流电源；
所述直流充电模拟模块，为第三高压直流电源。
在一个实施例中，所述高压采样模块包括第一采样点～第七采样点，
第一采样点模拟动力电池包负端采样基准点；
第二采样点模拟动力电池包正端采样基准点；
第三采样点模拟整车负载直流输出负端采样基准点；
第四采样点模拟保险丝后端采样基准点；
第五采样点模拟整车负载直流输出正端采样基准点；
第六采样点模拟直流充电接口DC正端采样基准点；
第七采样点模拟直流充电接口DC负端采样基准点。
在一个实施例中，所述开关控制模块由第一高压电源安全开关～第三高压电源安全开关、第一电控开关～第十三电控开关、第一保护电阻～第七保护电阻以及整车负载等效电阻组成。
在一个实施例中，所述第一高压电源安全开关一端与第一高压直流电源相连，另一端与第一采样点和第二采样点相连；
所述第二高压电源安全开关一端与第二高压直流电源相连，另一端与第三采样点和第五采样点相连；
所述第三高压电源安全开关一端与第三高压直流电源相连。
在一个实施例中，所述第一电控开关与第一高压电源安全开关的正极后端相连，第二电控开关与第一高压电源安全开关的负极后端相连，第四采样点与第一电控开关另一端相连以模拟正极保险丝，第四采样点与第二电控开关另一端相连以模拟负极保险丝；
所述第三电控开关一端与第二高压电源安全开关的正极后端相连，另一端串联第一保护电阻之后与第一电控开关的后端相连；
所述第四电控开关一端串联第二保护电阻之后与第二高压电源安全开关的负极后端相连，另一端与第七采样点相连；
所述第五电控开关一端串联第三保护电阻之后与第二高压电源安全开关的正极后端相连，另一端与第六采样点相连；
所述第六电控开关和第七电控开关串联在第一高压电源安全开关的负极后端和第二高压电源安全开关的负极后端的端点之间；
所述第七电控开关和第八电控开关串联在第二高压电源安全开关的负极后端和第三高压电源安全开关的负极后端的端点之间；
所述第九电控开关一端串联第四保护电阻之后与第二高压电源安全开关的负极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关的正极后端相连；
所述第十电控开关一端串联第五保护电阻之后与第二高压电源安全开关的正极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关的正极后端相连；
所述第十一电控开关一端串联第六保护电阻之后与第六采样点相连，另一端与第三高压电源安全开关的正极后端相连；
所述第十二电控开关一端串联第七保护电阻之后与第七采样点相连，另一端与第三高压电源安全开关的正极后端相连；
所述第十三电控开关一端串联整车负载等效电阻之后与第二高压电源安全开关的负极后端相连，另一端与第二高压电源安全开关的正极后端相连。
在一个实施例中，电池包连接盒模拟装置，根据收到的电压控制信号和开关控制信号，第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)进行相应的断开与闭合，第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)输出相应的电压和电流。
在一个实施例中，所述第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)进行相应的断开与闭合，控制第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)输出相应的电压和电流，以模拟继电器故障过程\采样基准点故障过程\预充参数优化过程。
本发明提供了一种采用上述电池包连接盒的模拟装置的控制方法，包括以下步骤，
BMS电源管理系统发送继电器控制开合指令给测试台架控制系统；
测试台架控制系统接收继电器控制开合指令，发出电压控制信号和开关控制信号给电池包连接盒模拟装置；
电池包连接盒模拟装置根据收到的电压控制信号和开关控制信号调节输出电压和开关的断开与闭合；
BMS电源管理系统通过电池包连接盒模拟装置的高压采样模块采集对应的电压信号，根据采集到的电压信号做出相应的电路故障诊断。
在一个实施例中，测试台架控制系统接收BMS电源管理系统的继电器MCP/MCN/PCC/DCP/DCN控制开合指令，控制电池包连接盒模拟装置的第一高压电源安全开关～第三高压电源安全开关、第一电控开关～第十三电控开关的断开与闭合，第一高压直流电源～第三高压直流电源的输出电压和输出电流。
在一个实施例中，通过控制电池包连接盒模拟装置的第一高压电源安全开关～第三高压电源安全开关、第一电控开关～第十三电控开关中对应开关的断开与闭合，控制第一高压直流电源～第三高压直流电源的输出电压和输出电流值，模拟继电器故障过程\采样基准点故障过程\预充参数优化过程。
本发明提供的一种电池包连接盒的模拟装置，能够更全面的模拟电池包连接盒的功能并模拟各种故障模式，保证了试验能够不间断进行，提高了试验经济性和试验效率。具体具有以下有益效果：
1)可以主动参数化控制模拟预充过程，包括预充电阻/电容参数快速匹配优化、全面检测预充故障等过程，主动参数化控制模拟主被动放电过程，包括时间等参数快速匹配优化等过程，主动参数化控制模拟DC充电握手过程；
2)可以更全面参数化模拟继电器粘连断开故障、高压采样点的传感器故障、预充及放电电路的相关故障；
3)通过三个低功率高压直流电源替代实际高压充放电回路，不使用电容和放电电阻等元器件，避免通过更换电器元件实现不同测试项目的参数匹配的问题，避免高压安全问题和频繁预充或放电的电阻温度过高的问题。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1揭示了现有技术的电池包连接盒示意图；
图2揭示了根据本发明的一实施例的电池包连接盒的模拟装置的电路原理图；
图3揭示了根据本发明的一实施例的电池包连接盒的模拟装置的测试框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。
为了解决背景技术存在的问题，本发明提出了一种电池包连接盒的模拟装置及其控制方法，电池包连接盒模拟装置包括动力电池模拟模块、整车负载直流输出模拟模块、直流充电模拟模块、开关控制模块和高压采样模块。
在图2所示的实施例中，电池包连接盒模拟装置的动力电池模拟模块为第一高压直流电源HV1，采用电池多阶RC模型(内阻电容模型)，用于较准确的模拟不同特性的动力电池。
整车负载直流输出模拟模块为第二高压直流电源HV2，在不同直流端电容和预充电阻以及预充继电器开关状态下，模拟预充过程电压变化曲线，从而真实的模拟高压电池直流输出端在上下高压电过程的实际电压变化情况。
直流充电模拟模块为第三高压直流电源HV3，模拟DC直流充电桩或高压采样基准点故障。
开关控制模块为第一高压电源安全开关KS1～第三高压电源安全开关KS3、第一电控开关K1～第十三电控开关K13、第一保护电阻Rs1～第七保护电阻Rs7、整车负载等效电阻R_Veh。
高压采样模块为第一采样点BAT_N、第二采样点BAT_P、第三采样点VEH_N、第四采样点FUSE_P\FUSE_N、第五采样点VEH_P、第六采样点DC_P和第七采样点DC_N。第一采样点BAT_N，用于模拟动力电池包负端采样基准点，第二采样点BAT_P，用于模拟动力电池包正端采样基准点，第三采样点VEH_N，用于模拟整车负载直流输出负端采样基准点，第四采样点FUSE_P\FUSE_N，用于模拟保险丝后端采样基准点，第五采样点VEH_P，用于模拟整车负载直流输出正端采样基准点，第六采样点DC_P，用于模拟直流充电接口DC正端采样基准点，第七采样点DC_N，用于模拟直流充电接口DC负端采样基准点。
所述的第一高压电源安全开关KS1一端与第一高压直流电源HV1相连，另一端与第二采样点BAT_P和第一采样点BAT_N采样点相连。
所述的第二高压电源安全开关KS2一端与第二高压直流电源HV2相连，另一端与第三采样点VEH_N和第五采样点VEH_P相连。
所述的第三高压电源安全开关KS3一端与第三高压直流电源(HV3)相连。
所述的第一电控开关K1与第一高压电源安全开关KS1的正极之后相连，第二电控开关K2与第一高压电源安全开关KS1的负极之后相连。
第四采样点FUSE_P\FUSE_N，用于模拟保险丝后端采样基准点。当模拟电池包连接盒的保险丝连接在电池包正极的情形时，第一电控开关K1用于模拟正极保险丝，第四采样点FUSE_P与第一电控开关K1另一端相连，当模拟电池包连接盒的保险丝连接在电池包负极的情形时，第二电控开关K2用于模拟负极保险丝，第四采样点FUSE_N与第二电控开关K2另一端相连。
所述的第三电控开关K3一端与第二高压电源安全开关KS2的正极后端相连，另一端串联第一保护电阻Rs1之后与第一电控开关K1的后端相连。
所述的第四电控开关K4一端串联保护第二保护电阻Rs2之后与第二高压电源安全开关KS2的负极后端相连，另一端与第七采样点DC_N相连。
所述的第五电控开关K5一端串联保护第三保护电阻Rs3之后与第二高压电源安全开关KS2的正极后端相连，另一端与第六采样点DC_P相连，第五电控开关K5和第四电控开关K4分别模拟直流充电正继电器DCP和直流充电负继电器DCN。
所述的第六电控开关K6和第七电控开关K7串联在第一高压电源安全开关KS1的负极后端和第二高压电源安全开关KS2的负极后端的端点之间，第六电控开关K6和第七电控开关K7用于模拟主负继电器MCN。
所述的第七电控开关K7和第八电控开关K8串联在第二高压电源安全开关KS2的负极后端和第三高压电源安全开关KS3的负极后端的端点之间。
所述的第九电控开关K9一端串联第四保护电阻Rs4之后与第二高压电源安全开关KS2的负极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关KS3的正极后端相连。
所述的第十电控开关K10一端串联第五保护电阻Rs5之后与第二高压电源安全开关KS2的正极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关KS3的正极后端相连。
所述的第十一电控开关K11一端串联第六保护电阻Rs6之后与第六采样点DC_P相连，另一端与第三高压电源安全开关KS3的正极后端相连。
所述的第十二电控开关K12一端串联第七保护电阻Rs7之后与第七采样点DC_N相连，另一端与第三高压电源安全开关KS3的正极后端相连。
所述的第十三电控开关K13一端串联整车负载等效电阻R_Veh之后与第二高压电源安全开关KS2的负极后端相连，另一端与第二高压电源安全开关KS2的正极后端相连。
该模拟装置的测试原理图如图3所示。测试台架控制系统22接收BMS电池管理系统21的继电器控制指令，对电池包连接盒模拟装置23发出电压控制信号与开关控制信号。电压信号控制电池包连接盒模拟装置23中的程控电源输出相应的电压，开关控制信号控制电池包连接盒模拟装置23中对应开关的断开和闭合，BMS电池管理系统21通过对电池包连接盒模拟装置23的高压采样模块采样，做出相应的继电器控制命令并基于采集到的电压信号进行故障诊断，从而形成反馈回路，真实模拟电池包的运行环境。
在一个实施例中，测试台架控制系统22通过判断继电器驱动端线圈电压，来判断BMS电池管理系统21发来的继电器控制指令。
BMS电池管理系统21发出的继电器控制指令，分为主正继电器MCP控制信号、主负继电器MCN控制信号、预充继电器PCC控制信号、直流充电正继电器DCP控制信号和直流充电负继电器DCN控制信号五种信号。
电池包连接盒模拟装置可以通过测试台架控制系统接收BMS电池管理系统的继电器控制指令(MCP/MCN/PCC/DCP/DCN)，并能够通过控制第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)中对应开关的断开与闭合，控制第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)的输出电压和输出电流值，模拟继电器故障过程\采样基准点故障过程\预充参数优化过程。
电池包连接盒正常工作时，根据不同的指令切换不同的状态，下面详细阐述，电池包连接盒在正常工作时状态机变化过程。
状态变换信号分为三种，分别为HV_OFF、HV_ON、DC_CHARGE信号，HV_OFF信号为将电池包设置为无高压输出状态，HV_ON信号为将电池包设置为有高压输出状态，DC_CHARGE信号为将电池包设置为直流充电状态。对应的状态变换信号又存在两种形式，分为状态请求信号和状态确认信号。
电池包连接盒实际工作时，整车控制器功能来发出HV_OFF、HV_ON或DC_CHARGE状态请求信号，请求切换进入相应的状态，BMS电池管理系统负责切换状态，其接收到整车控制器发出的HV_OFF、HV_ON或DC_CHARGE状态请求信号后，通过控制电池包连接盒的主负继电器MCN、主正继电器MCP、预充继电器PCC、直流充电正继电器DCP、直流充电负继电器DCN的开关动作，实现HV_OFF、HV_ON、DC_CHARGE信号对应状态的切换，并反馈给整车控制器相应的状态确认信号。
在图2所示的实施例中的测试装置，测试台架控制系统22模拟整车控制器，发出HV_OFF、HV_ON或DC_CHARGE状态请求信号，接收对应的状态确认信号。电池包连接盒模拟装置23通过收到的电压控制信号控制相应高压直流电源的输出电压，通过收到的开关控制信号控制相应开关的断开与闭合，以模拟相应的继电器的开关动作及状态变换。BMS电池管理系统21接收电池包连接盒模拟装置23中高压采样模块采集到的电压信号，并根据采集到的电压信号，向测试台架控制系统22反馈相应的状态确认信号。
以下是电池包连接盒模拟装置23在正常工作时状态变换过程中的相关操作，分为以下四种状态变换过程：
N1)电池包无高压输出状态(HV_OFF)：电池包连接盒模拟装置23设置第一高压直流电源HV1的电压到电池包总电压，保持第一高压电源安全开关KS1、第六电控开关K6闭合，根据系统架构，需要模拟电池包连接盒的保险丝连接在电池包正端，则闭合第一电控开关K1，需要模拟电池包连接盒的保险丝连接在电池包负端，则闭合第二电控开关K2。
N2)从电池包无高压输出状态(HV_OFF)进入电池包有高压输出状态(HV_ON)：在完成N1)操作后，保持第二高压电源安全开关KS2闭合，测试台架控制系统22根据BMS电池管理系统21的继电器指令(MCP/MCN/PCC)控制信号，控制电池包连接盒模拟装置23的第三电控开关K3、第七电控开关K7闭合。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第七电控开关K7。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主正继电器MCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第三电控开关K3。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出预充继电器PCC闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，控制第二高压直流电源HV2输出电压和输出电流值，根据设定的预充电阻和整车负载的等效电容，模拟预充电压曲线输出电压和预充电流。
电池包连接盒实际工作时，整车控制器发出HV_ON状态请求信号给BMS电池管理系统，BMS电池管理系统做出响应切换状态，发送控制信号给电池包连接盒先径向预充过程，然后闭合主正继电器MCP和主副继电器MCN。
在图2所示的实施例中的测试装置，测试台架控制系统22模拟整车控制器，发出HV_ON状态请求信号给BMS电池管理系统21，BMS电池管理系21做出响应，发送控制信号给测试台架控制系统22，控制电池包连接盒模拟装置23通过调节第二高压直流电源HV2电压模拟预充过程电压变化，然后通过第三电控开关K3、第七电控开关K7闭合来模拟闭合主正继电器MCP和主副继电器MCN。
N3)从电池包无高压输出(HV_OFF)或电池包有高压输出(HV_ON)进入有直流充电状态(DC_CHARGE)：在完成N1)和N2)相关操作后，保持KS3断开。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电负继电器DCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第四电控开关K4。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电正继电器DCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第五电控开关K5。
N4)从有高压输出状态(HV_ON)或直流充电状态(DC_CHARGE)进入无高压输出状态(HV_OFF)：
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电负继电器DCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第四电控开关K4。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电正继电器DCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第五电控开关K5。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的主负继电器MCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的主正继电器MCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第三电控开关K3。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的主正继电器MCP或主负继电器MCN任一断开指令时，根据主动或被动放电电路参数特性，测试台架控制系统22控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端放电电压。
第二高压直流电源HV2模拟整车负载的容性特性带来的高压渐变过程。主动或被动放电电路指的都是整车负载的电路。所谓整车负载是指驱动电机等用电器端，由于驱动电机容性较大，电池包无高压输出后，由于电容储能，整车负载的电路还将较长时间内保持高压状态，这是比较危险的，可以通过增加主动放电电路，如主动串联放电电阻等，加快整车负载的电路高压状态的衰减速度。
电池包连接盒模拟装置23可以模拟电池包连接盒的继电器发生短路、粘连等故障，以下详细阐述各种继电器故障模式下，电池包连接盒模拟装置23进行的对应操作。
继电器故障模式，分为CF1至CF10，共十种故障模式。
CF1)主正继电器MCP\预充继电器PCC粘连故障
此种故障模式在以下两种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，保持第二高压电源安全开关KS2断开，闭合第三电控开关K3，来模拟主正继电器MCP粘连故障。
2)从有高压输出状态(HV_ON)进入无高压输出状态(HV_OFF)：完成N2)操作后，闭合第三电控开关K3，测试台架控制系统22给BMS电池管理系统21发送HV_OFF状态请求信号，要求进入无高压输出状态。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7，同时根据主动或被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压，来模拟主正继电器MCP粘连故障。
CF2)主负继电器MCN粘连故障
此种故障模式在以下两种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，保持第二高压电源安全开关KS2断开，闭合第七电控开关K7，来模拟主负继电器MCN粘连故障。
2)从有高压输出状态(HV_ON)进入无高压输出状态(HV_OFF)：完成N2)操作后，保持第七电控开关K7闭合，测试台架控制系统22给BMS电池管理系统21发送HV_OFF状态请求信号，要求进入无高压输出状态。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主正继电器MCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，根据主动或被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压，来模拟主负继电器MCN粘连故障。
CF3)直流充电正继电器DCP粘连故障
此种故障模式在以下三种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，闭合第五电控开关K5，来模拟直流充电正继电器DCP粘连故障。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，闭合第五电控开关K5，来模拟直流充电正继电器DCP粘连故障。
3)从直流充电状态(DC_CHARGE)进入无高压输出状态(HV_OFF)：完成N3)操作后，保持第五电控开关K5闭合，测试台架控制系统22给BMS电池管理系统发送HV_OFF状态请求信号，要求进入无高压输出状态。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的直流充电负极继电器DCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第四电控开关K4，来模拟直流充电正继电器DCP粘连故障。
CF4)直流充电负继电器DCN粘连故障
此种故障模式在以下三种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，闭合第四电控开关K4，来模拟直流充电负继电器DCN粘连故障。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，闭合第四电控开关K4，来模拟直流充电负继电器DCN粘连故障。
3)从直流充电状态(DC_CHARGE)进入无高压输出状态(HV_OFF)：完成N3)操作后，保持第四电控开关K4闭合，测试台架控制系统22给BMS电池管理系统21发送HV_OFF状态请求信号，要求进入无高压输出状态。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的直流充电正极继电器DCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第五电控开关K5，来模拟直流充电负继电器DCN粘连故障。
CF5)主正继电器MCP不能闭合故障
此种故障模式在以下两种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)从无高压输出状态(HV_OFF)进入有高压输出状态(HV_ON)：完成N1)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第二高压电源安全开关KS2、闭合第七电控开关K7。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统的预充继电器PCC闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，控制第二高压直流电源HV2输出电压和输出电流值，根据设定的预充电阻和整车负载的等效电容，模拟预充电压曲线输出电压和预充电流。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的预充继电器PCC断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，根据被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7。
2)在高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统的主正继电器MCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，根据被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7。
CF6)主负继电器MCN不能闭合故障
此种故障模式在以下两种状态或状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)从无高压输出状态(HV_OFF)进入有高压输出状态(HV_ON)：完成N1)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第二高压电源安全开关KS2，断开第七电控开关K7，全程保持第二高压直流电源HV2输出电压为0和输出预充电流为0。
2)在高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7，闭合第三电控开关K3，根据被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主正继电器MCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第三电控开关K3。
CF7)预充继电器PCC不能闭合故障
此种故障模式在以下一种状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)从无高压输出状态(HV_OFF)进入有高压输出状态(HV_ON)：完成N1)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第二高压电源安全开关KS2，闭合第七电控开关K7，全程保持第二高压直流电源HV2输出电压为0和输出预充电流为0。
CF8)直流充电正继电器DCP不能闭合故障
此种故障模式在以下三种状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)从无高压输出状态(HV_OFF)进入直流充电状态(DC_CHARGE)：完成N1)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电正继电器DCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，保持第五电控开关K5断开。
2)从有高压输出状态(HV_ON)进入直流充电状态(DC_CHARGE)：完成N1)及N2)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电正继电器DCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，保持第五电控开关K5断开。
3)在直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)、N2)及N3)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电正继电器DCP闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第五电控开关K5。
CF9)直流充电负继电器DCN不能闭合故障
此种故障模式在以下三种状态变换过程中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)从无高压输出状态(HV_OFF)进入直流充电状态(DC_CHARGE)：完成N1)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电负继电器DCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，保持第四电控开关K4断开。
2)从有高压输出状态(HV_ON)进入直流充电状态(DC_CHARGE)：完成N1)及N2)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电负继电器DCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，保持第四电控开关K4断开。
3)在直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)、N2)及N3)操作后，当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21发出的直流充电负继电器DCN闭合指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第四电控开关K4。
CF10)保险丝断开故障
当以保险丝在正端时，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第一电控开关K1。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第一电控开关K1，同时闭合第三电控开关K3，根据被动放电电路参数特性，控制第二高压直流电源HV2输出电压，模拟电池直流输出端电压。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主正继电器MCP断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第三电控开关K3。
当测试台架控制系统22收到BMS电池管理系统21的主负继电器MCN断开指令时，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第七电控开关K7。
当保险丝在负端时，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作中，将对第一电控开关K1的相关操作改为对第二电控开关K2的操作。其他操作步骤保持不变。
电池包连接盒模拟装置23可以模拟电池包连接盒的采样基准点故障过程，对应于电池包连接盒模拟装置23的高压采样模块故障模式，以下详细阐述高压采样模块各种故障模式下，电池包连接盒模拟装置23进行的对应操作。
高压采样模块故障模式，分为SF1至SF6，共六种故障模式。
SF1)第二采样点BAT_P采样故障
此种故障模式在以下两种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，控制第一高压直流电源HV1输出电压，设置第一高压直流电源HV1输出电压值。
在电池包放电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值低于第二高压直流电源HV2电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
在电池包充电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值高于第二高压直流电源HV2电压和第三高压直流电源HV3电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值，第三高压直流电源HV3电压值为第六采样点DC_P的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，控制第一高压直流电源HV1输出电压，设置第一高压直流电源HV1输出电压值。
在电池包放电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值低于第二高压直流电源HV2电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
在电池包充电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值高于第二高压直流电源HV2电压和第三高压直流电源HV3电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值，第三高压直流电源HV3电压值为第六采样点DC_P的电压值。
SF2)第三采样点VEH_N采样故障
此种故障模式在以下三种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8、闭合第三高压电源安全开关KS3、闭合第九电控开关K9，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其大于第五采样点VEH_P的电压值。
此时，第三高压直流电源HV3输出电压值为第三采样点VEH_N的电压值，也就是说，第三采样点VEH_N的电压值大于第五采样点VEH_P的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下或直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)及N2)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，闭合第三电控开关K3，断开第七电控开关K7，设置第二高压直流电源HV2输出电压值，使其与第三采样点VEH_N的电压差，明显小于或大于电池包电压范围。
此时，第二高压直流电源HV2输出电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
SF3)第四采样点FUSE_P\FUSE_N采样故障/保险丝故障
此种故障模式在以下两种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，控制第一高压直流电源HV1输出电压，设置第一高压直流电源HV1输出电压值。
在电池包放电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值低于第二高压直流电源HV2电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
在电池包充电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值高于第二高压直流电源HV2电压和第三高压直流电源HV3电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值，第三高压直流电源HV3电压值为第六采样点DC_P的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，控制第一高压直流电源HV1输出电压，设置第一高压直流电源HV1输出电压值。
在电池包放电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值低于第二高压直流电源HV2电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
在电池包充电过程中，设置第一高压直流电源HV1输出电压值高于第二高压直流电源HV2电压和第三高压直流电源HV3电压。此时，第二高压直流电源HV2电压值为第五采样点VEH_P的电压值，第三高压直流电源HV3电压值为第六采样点DC_P的电压值。
SF4)第五采样点VEH_P采样故障
此种故障模式在以下三种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8、闭合第三高压电源安全开关KS3、闭合第十电控开关K10，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其小于第三采样点VEH_N的电压值。
此时，第三高压直流电源HV3输出电压值为第五采样点VEH_P的电压值，也就是说，即第三采样点VEH_N的电压值大于第五采样点VEH_P的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下或直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)及N2)操作后，设置第二高压直流电源HV2输出电压值，使其与第三采样点VEH_N的电压差远小于或大于电池包电压范围。
或者设置第二高压直流电源HV2输出电压值，在电池包充电过程明显低于第二采样点BAT_P的电压值，在电池包放电过程明显高于第二采样点BAT_P的电压值。
此时，第三高压直流电源HV3输出电压值为第五采样点VEH_P的电压值。
SF5)第六采样点DC_P采样故障
此种故障模式在以下三种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8，闭合第三高压电源安全开关KS3，闭合第十一电控开关K11，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其小于第七采样点DC_N的电压值，此时第三高压直流电源HV3输出电压值为第六采样点DC_P的电压值，因此，第六采样点DC_P的电压值小于第七采样点DC_N的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8，闭合第三高压电源安全开关KS3，闭合第十一电控开关K11，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其与第七采样点DC_N的电压差，明显小于或大于电池包电压范围。
或者设置第三高压直流电源HV3输出电压值，在电池包充电过程明显低于第二采样点BAT_P的电压值。此时第三高压直流电源HV3输出电压值为第六采样点DC_P的电压值。
3)在直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)、N2)以及N3)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第五电控开关K5，闭合第十一电控开关K11，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其与第七采样点DC_N的电压差，明显小于或大于电池包电压范围。或者设置第三高压直流电源HV3输出电压值，在电池包充电过程明显低于第二采样点BAT_P的电压值。
SF6)第七采样点DC_N采样故障
此种故障模式在以下三种状态中产生，对应的电池包连接盒模拟装置23的相关操作如下。
1)在无高压输出状态(HV_OFF)下：完成N1)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8、闭合第三高压电源安全开关KS3、闭合第十二电控开关K12，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其高于第六采样点DC_P的电压值。
2)在有高压输出状态(HV_ON)下：完成N1)及N2)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第十三电控开关K13，闭合第八电控开关K8、闭合第三高压电源安全开关KS3、闭合第十二电控开关K12，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其与第六采样点DC_P的电压差，明显小于或大于电池包电压范围。
3)在直流充电状态(DC_CHARGE)下：完成N1)、N2)以及N3)操作后，测试台架控制系统22发送控制命令给电池包连接盒模拟装置23，断开第四电控开关K4，闭合第十二电控开关K12，设置第三高压直流电源HV3输出电压值，使其与第六采样点DC_P的电压差，明显小于或大于电池包电压范围。
电池包连接盒模拟装置23可以模拟预充参数优化过程，以下详细阐述各种预充参数化模拟过程下，电池包连接盒模拟装置23进行的对应操作述。
预充参数优化模拟过程，分为EF1和EF2两种模拟过程。
EF1)预充时间参数模拟
完成N1)操作后，根据整车负载的等效电容和等效电阻，设计预充电阻阻值的大小，权衡预充时间和预充电流的矛盾，既保证预充时间不要太长，又保证预充电流不要太大。
控制第二高压直流电源HV2输出电压值和电流值，根据设定的预充电阻和整车负载的等效电容、等效电阻，模拟预充电压曲线输出电压和预充电流。
当设计参数固定后，可以通过调节时间参数，进行预充超时或过流短路等故障模拟。时间参数，又称时间常数＝预充电阻×等效电容，根据整车负载的等效电容和预充电阻调节时间参数，进行预充时间等故障模拟。
EF2)主被动放电时间参数模拟：
完成N1)及N2)操作后，根据整车负载的等效电容和主被动放电电阻参数，设计被动放电和主动放电的时间参数，控制第二高压直流电源HV2输出电压值和电流值，根据设定的主被动放电电阻和整车负载的等效电容、等效电阻，模拟主被动电路输出电压和电流。
当设计固定后，可通过调节时间参数，进行主被动放电异常等故障模拟。
本发明提供的一种电池包连接盒的模拟装置，能够更全面的模拟电池包连接盒的功能并模拟各种故障模式，保证了试验能够不间断进行，提高了试验经济性和试验效率。具体具有以下有益效果：
1)可以主动参数化控制模拟预充过程，包括预充电阻/电容参数快速匹配优化、全面检测预充故障等过程，主动参数化控制模拟主被动放电过程，包括时间等参数快速匹配优化等过程，主动参数化控制模拟DC充电握手过程；
2)可以更全面参数化模拟继电器粘连断开故障、高压采样点的传感器故障、预充及放电电路的相关故障；
3)通过三个低功率高压直流电源替代实际高压充放电回路，不使用电容和放电电阻等元器件，避免通过更换电器元件实现不同测试项目的参数匹配的问题，避免高压安全问题和频繁预充或放电的电阻温度过高的问题。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
Claims (11)
1.一种电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，包括动力电池包模拟模块，整车负载直流输出模拟模块，直流充电模拟模块，开关控制模块，高压采样模块，
动力电池包模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
整车负载直流输出模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
直流充电模拟模块，与开关控制模块连接后，与高压采样模块连接；
开关控制模块，包括分别连接上述各个模块的开关，开关控制模块控制相应开关的断开与闭合，高压采样模块采集不同状态对应的电压；其中
该电池包连接盒的模拟装置连接到测试台架，开关控制模块接收电压控制信号和开关控制信号，根据收到的电压控制信号和开关控制信号控制相应开关的断开与闭合以调节输出电压和开关的断开与闭合，高压采样模块采集对应的电压信号，基于采集到的电压信号做出电路故障诊断。
2.根据权利要求1所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，
所述动力电池包模拟模块，为第一高压直流电源(HV1)；
所述整车负载直流输出模拟模块，为第二高压直流电源(HV2)；
所述直流充电模拟模块，为第三高压直流电源(HV3)。
3.根据权利要求2所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，所述高压采样模块包括第一采样点～第七采样点，
第一采样点(BAT_N)模拟动力电池包负端采样基准点；
第二采样点(BAT_P)模拟动力电池包正端采样基准点；
第三采样点(VEH_N)模拟整车负载直流输出负端采样基准点；
第四采样点(FUSE_P\FUSE_N)模拟保险丝后端采样基准点；
第五采样点(VEH_P)模拟整车负载直流输出正端采样基准点；
第六采样点(DC_P)模拟直流充电接口DC正端采样基准点；
第七采样点(DC_N)模拟直流充电接口DC负端采样基准点。
4.根据权利要求3所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，所述开关控制模块由第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)、第一保护电阻(Rs1)～第七保护电阻(Rs7)以及整车负载等效电阻(R_Veh)组成。
5.根据权利要求4所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，
所述第一高压电源安全开关(KS1)一端与第一高压直流电源(HV1)相连，另一端与第一采样点(BAT_N)和第二采样点(BAT_P)相连；
所述第二高压电源安全开关(KS2)一端与第二高压直流电源(HV2)相连，另一端与第三采样点(VEH_N)和第五采样点(VEH_P)相连；
所述第三高压电源安全开关(KS3)一端与第三高压直流电源(HV3)相连。
6.根据权利要求5所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于：
所述第一电控开关(K1)与第一高压电源安全开关(KS1)的正极后端相连，第二电控开关(K2)与第一高压电源安全开关(KS1)的负极后端相连，第四采样点(FUSE_P\FUSE_N)与第一电控开关(K1)另一端相连以模拟正极保险丝，第四采样点(FUSE_P\FUSE_N)与第二电控开关(K2)另一端相连以模拟负极保险丝；
所述第三电控开关(K3)一端与第二高压电源安全开关(KS2)的正极后端相连，另一端串联第一保护电阻(Rs1)之后与第一电控开关(K1)的后端相连；
所述第四电控开关(K4)一端串联第二保护电阻(Rs2)之后与第二高压电源安全开关(KS2)的负极后端相连，另一端与第七采样点(DC_N)相连；
所述第五电控开关(K5)一端串联第三保护电阻(Rs3)之后与第二高压电源安全开关(KS2)的正极后端相连，另一端与第六采样点(DC_P)相连；
所述第六电控开关(K6)和第七电控开关(K7)串联在第一高压电源安全开关(KS1)的负极后端和第二高压电源安全开关(KS2)的负极后端的端点之间；
所述第七电控开关(K7)和第八电控开关(K8)串联在第二高压电源安全开关(KS2)的负极后端和第三高压电源安全开关(KS3)的负极后端的端点之间；
所述第九电控开关(K9)一端串联第四保护电阻(Rs4)之后与第二高压电源安全开关(KS2)的负极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关(KS3)的正极后端相连；
所述第十电控开关(K10)一端串联第五保护电阻(Rs5)之后与第二高压电源安全开关(KS2)的正极后端相连，另一端与第三高压电源安全开关(KS3)的正极后端相连；
所述第十一电控开关(K11)一端串联第六保护电阻(Rs6)之后与第六采样点(DC_P)相连，另一端与第三高压电源安全开关(KS3)的正极后端相连；
所述第十二电控开关(K12)一端串联第七保护电阻(Rs7)之后与第七采样点(DC_N)相连，另一端与第三高压电源安全开关(KS3)的正极后端相连；
所述第十三电控开关(K13)一端串联整车负载等效电阻(R_Veh)之后与第二高压电源安全开关(KS2)的负极后端相连，另一端与第二高压电源安全开关(KS2)的正极后端相连。
7.根据权利要求4所述的电池包连接盒的模拟装置，其特征在于，电池包连接盒模拟装置，根据收到的电压控制信号和开关控制信号，第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)进行相应的断开与闭合，第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)输出相应的电压和电流。
8.根据权利要求7所述的电池包模拟装置，其特征在于，所述第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)进行相应的断开与闭合，控制第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)输出相应的电压和电流，以模拟继电器故障过程\采样基准点故障过程\预充参数优化过程。
9.一种采用如权利要求1-8中任一项所述的电池包连接盒的模拟装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤，
BMS电源管理系统发送继电器控制开合指令给测试台架控制系统；
测试台架控制系统接收继电器控制开合指令，发出电压控制信号和开关控制信号给电池包连接盒模拟装置；
电池包连接盒模拟装置根据收到的电压控制信号和开关控制信号调节输出电压和开关的断开与闭合；
BMS电源管理系统通过电池包连接盒模拟装置的高压采样模块采集对应的电压信号，根据采集到的电压信号做出相应的电路故障诊断。
10.根据权利要求9所述的电池包连接盒的模拟装置的控制方法，其特征在于，测试台架控制系统接收BMS电源管理系统的继电器MCP/MCN/PCC/DCP/DCN控制开合指令，控制电池包连接盒模拟装置的第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)的断开与闭合，第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)的输出电压和输出电流。
11.根据权利要求10所述的电池包连接盒的模拟装置的控制方法，其特征在于，通过控制电池包连接盒模拟装置的第一高压电源安全开关(KS1)～第三高压电源安全开关(KS3)、第一电控开关(K1)～第十三电控开关(K13)中对应开关的断开与闭合，控制第一高压直流电源(HV1)～第三高压直流电源(HV3)的输出电压和输出电流值，模拟继电器故障过程\采样基准点故障过程\预充参数优化过程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910123480.3A CN109655739B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910123480.3A CN109655739B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109655739A true CN109655739A (zh) | 2019-04-19 |
| CN109655739B CN109655739B (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=66123219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910123480.3A Active CN109655739B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109655739B (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112180272A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-05 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电池包寿命检测充放电系统 |
| CN112731169A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种动力电池热失控全天候监测系统及方法 |
| CN113050590A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-29 | 上海金脉汽车电子有限公司 | 一种bms控制器测试系统及方法 |
| CN113253130A (zh) * | 2020-02-12 | 2021-08-13 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电池仿真测试系统 |
| WO2021168756A1 (zh) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 华为技术有限公司 | 连接盒、电动汽车的测试台架、控制方法及装置 |
| CN113589194A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 上海钛昕电气科技有限公司 | 一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法 |
| CN113933697A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种诊断装置、诊断方法及车辆 |
| CN114063591A (zh) * | 2020-07-31 | 2022-02-18 | 一汽-大众汽车有限公司 | 用于集成式电池管理控制器测试的高压仿真装置 |
| WO2022156403A1 (zh) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 继电器诊断测试方法、装置、存储介质、上位机及系统 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008861A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toyota Motor Corp | バッテリ性能ランク診断装置及びバッテリ性能ランク診断プログラム |
| CN101930058A (zh) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种自动测试电池充放电控制电路 |
| JP2012043623A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 電池容量取得装置 |
| CN202172364U (zh) * | 2011-08-29 | 2012-03-21 | 王盛学 | 一种模拟电池直流电源负载 |
| CN102841317A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-12-26 | 康舒科技股份有限公司 | 电池模拟装置 |
| CN203930015U (zh) * | 2014-05-22 | 2014-11-05 | 山东大学 | 一种单体电池测试模拟装置 |
| CN204215022U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-03-18 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种电动汽车动力电池模拟运行检测装置 |
| CN204832469U (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-02 | 北京闪信鼎中技术有限公司 | 一种车辆动力电池包的上电测试装置 |
| CN105471083A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-06 | 王钦普 | 一种动力电池与电池模拟器的安全切换装置和方法 |
| CN205880181U (zh) * | 2016-06-29 | 2017-01-11 | 上海松岳电源科技有限公司 | 一种电池包高压模拟测试系统 |
| CN106443286A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种模拟电池包电路 |
| CN208384086U (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-15 | 深圳市车电网络有限公司 | 一种电池模拟电路和车辆bms模拟单元 |
| CN209590218U (zh) * | 2019-02-18 | 2019-11-05 | 上汽大众汽车有限公司 | 电池包连接盒的模拟装置 |
-
2019
- 2019-02-18 CN CN201910123480.3A patent/CN109655739B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008861A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toyota Motor Corp | バッテリ性能ランク診断装置及びバッテリ性能ランク診断プログラム |
| CN101930058A (zh) * | 2009-06-24 | 2010-12-29 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种自动测试电池充放电控制电路 |
| JP2012043623A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | Toshiba Corp | 電池容量取得装置 |
| CN102841317A (zh) * | 2011-06-23 | 2012-12-26 | 康舒科技股份有限公司 | 电池模拟装置 |
| CN202172364U (zh) * | 2011-08-29 | 2012-03-21 | 王盛学 | 一种模拟电池直流电源负载 |
| CN203930015U (zh) * | 2014-05-22 | 2014-11-05 | 山东大学 | 一种单体电池测试模拟装置 |
| CN204215022U (zh) * | 2014-08-21 | 2015-03-18 | 广东电网公司电力科学研究院 | 一种电动汽车动力电池模拟运行检测装置 |
| CN204832469U (zh) * | 2015-08-03 | 2015-12-02 | 北京闪信鼎中技术有限公司 | 一种车辆动力电池包的上电测试装置 |
| CN105471083A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-06 | 王钦普 | 一种动力电池与电池模拟器的安全切换装置和方法 |
| CN205880181U (zh) * | 2016-06-29 | 2017-01-11 | 上海松岳电源科技有限公司 | 一种电池包高压模拟测试系统 |
| CN106443286A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-02-22 | 深圳拓邦股份有限公司 | 一种模拟电池包电路 |
| CN208384086U (zh) * | 2018-07-05 | 2019-01-15 | 深圳市车电网络有限公司 | 一种电池模拟电路和车辆bms模拟单元 |
| CN209590218U (zh) * | 2019-02-18 | 2019-11-05 | 上汽大众汽车有限公司 | 电池包连接盒的模拟装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 姚航: "电池管理系统硬件在环测试平台关键技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》, no. 3, pages 035 - 360 * |
| 雷加智 等: "微电网储能电池放电系统的研究", 《电力电子技术》, vol. 47, no. 7, pages 34 - 36 * |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113253130A (zh) * | 2020-02-12 | 2021-08-13 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电池仿真测试系统 |
| EP4106139A4 (en) * | 2020-02-27 | 2023-04-12 | Huawei Technologies Co., Ltd. | JUNCTION BOX, ELECTRIC VEHICLE TEST BENCH, AND CONTROL METHOD AND DEVICE |
| WO2021168756A1 (zh) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 华为技术有限公司 | 连接盒、电动汽车的测试台架、控制方法及装置 |
| CN113589194A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 上海钛昕电气科技有限公司 | 一种黏连检测和短路检测电路及其控制方法 |
| CN114063591B (zh) * | 2020-07-31 | 2023-06-16 | 一汽-大众汽车有限公司 | 用于集成式电池管理控制器测试的高压仿真装置 |
| CN114063591A (zh) * | 2020-07-31 | 2022-02-18 | 一汽-大众汽车有限公司 | 用于集成式电池管理控制器测试的高压仿真装置 |
| CN112180272A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-05 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电池包寿命检测充放电系统 |
| CN112180272B (zh) * | 2020-09-15 | 2023-03-10 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 电池包寿命检测充放电系统 |
| CN112731169B (zh) * | 2020-12-22 | 2022-08-23 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种动力电池热失控全天候监测系统及方法 |
| CN112731169A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 上汽大众汽车有限公司 | 一种动力电池热失控全天候监测系统及方法 |
| WO2022156403A1 (zh) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | 中国第一汽车股份有限公司 | 继电器诊断测试方法、装置、存储介质、上位机及系统 |
| CN113050590A (zh) * | 2021-03-08 | 2021-06-29 | 上海金脉汽车电子有限公司 | 一种bms控制器测试系统及方法 |
| CN113933697A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种诊断装置、诊断方法及车辆 |
| CN113933697B (zh) * | 2021-10-13 | 2023-10-31 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 一种诊断装置、诊断方法及车辆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109655739B (zh) | 2024-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109655739A (zh) | 电池包连接盒的模拟装置及其控制方法 | |
| CN104391241B (zh) | 一种动力电池高压继电器状态检测电路及其方法 | |
| CN106556761B (zh) | 一种应用于现场的直流充电桩检测系统及方法 | |
| CN104184193B (zh) | 充电桩控制导引和插头检测逻辑电路及其测试装置 | |
| CN110134115B (zh) | 新能源车动力电池管理系统硬件在环测试平台及测试方法 | |
| CN107482741A (zh) | 充电控制方法与系统 | |
| CN106019002A (zh) | 一种用于电池管理系统的验证测试平台及其测试方法 | |
| CN108008716B (zh) | 便携式电动汽车整车控制器检测装置及其检测方法 | |
| CN105759208A (zh) | 一种电池包电池管理系统功能检测平台 | |
| CN209590218U (zh) | 电池包连接盒的模拟装置 | |
| CN106066643A (zh) | 双向充放电机控制器的测试系统及方法 | |
| CN206388062U (zh) | 新能源汽车整车控制器测试系统 | |
| CN112098860B (zh) | 一种电池包循环寿命测试的电路、方法、装置和系统 | |
| CN213183232U (zh) | 小型车智能动力电池模组实训台 | |
| CN106383277A (zh) | 电动汽车电池管理系统的测试平台 | |
| CN106199283A (zh) | 充电设施检测系统 | |
| CN207611129U (zh) | 电池包测试系统 | |
| CN110456268B (zh) | 基于hil台架的高压继电器诊断测试系统及方法 | |
| CN105548763A (zh) | 电动汽车和用于电动汽车的测试系统 | |
| CN203275471U (zh) | 一种电池模拟器 | |
| CN207337198U (zh) | 预充板测试装置 | |
| CN110281773A (zh) | 一种纯电动客车高压系统故障诊断方法 | |
| CN110221214A (zh) | 电池包预充功能检测装置和方法 | |
| CN213091771U (zh) | 一种直流充电桩检测装置 | |
| CN107368065A (zh) | 预充板测试装置及预充板测试装置控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |