CN113075573A - 一种低压bms测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种低压BMS测试系统及方法，其包括终端、测试工装箱、锂电池组、直流表、光伏逆控一体机、程控直流电源和交流接触器阵列，测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列分别通过RS485总线与终端连接。本发明通过终端的人机操作界面实现整个测试系统的测试操作、状态显示以及故障报警；所有的操作指令都是通过终端(电脑、上位机)来完成，根据终端(电脑、上位机)发出的指令执行相应的测试功能，完成对被测BMS的测试；不需要工人的其他额外操作，而且结构集成化高、操作简单，速度快，准确度高，成本低廉，可复制性强非常适合批量生产，能有效提升生产效率，降低生产成本。

Description

一种低压BMS测试系统及方法
技术领域
本发明涉及电池管理系统技术领域，尤其是指一种低压BMS测试系统及方法。
背景技术
随着锂电池技术不断进步及其电芯成本逐年下降，锂电池在储能行业的应用越来越多。储能系统通常由带低压BMS的储能锂电池、光伏充电控制器、逆变器等组成。而BMS单板测试的完整度很大程度决定了产品的质量。低压BMS单板在SMT和DIP工序加工完成后，需要进行全面测试验证硬件是否存在问题。手工测试存在如下问题：无法批量测试，测试效率低；人员不熟悉单板，需要培训，投入产出比低；人工测试人工判断，产品出错率高；测试结果不便记录与保存；生产综合成本高。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种低压BMS测试系统及方法，设计新颖、巧妙，通过终端的人机操作界面实现整个测试系统的测试操作、状态显示以及故障报警；所有的操作指令都是通过终端发出的指令执行相应的测试功能，完成对被测BMS的测试；不需要工人的其他额外操作，而且结构集成化高、操作简单，速度快，准确度高，成本低廉，可复制性强非常适合批量生产，能有效提升生产效率，降低生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种低压BMS测试系统，包括终端、测试工装箱、锂电池组、直流表、光伏逆控一体机、程控直流电源和交流接触器阵列，测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列分别通过RS485总线与终端连接；
所述锂电池组为测试工装箱供电；
所述直流表与测试工装箱连接，用于采集锂电池组的总电压以及充放电电流；
所述程控直流电源与光伏逆控一体机的光伏输入口连接，用于模拟光伏源，为锂电池组充电提供能量；
所述交流接触器阵列，用于连接后端不同阻值的交流负载。
其中，所述测试工装箱包括标准BMS、待测BMS、电压表、12V辅助电源、直流接触器DC Relay以及启停测试开关；标准BMS与待测BMS连接；标准BMS的输出干接点可以控制直流接触器DC Relay的通断；
所述待测BMS与终端连接；
锂电池组的正极端串联直流接触器DC Relay后连接至所述直流表，锂电池组的负极连接至待测BMS的负极端B-，待测BMS的负极端P-连接至所述直流表；
电压表用于采集待测BMS的通讯隔离电源电压值，启停测试开关与电压表连接；
12V辅助电源用于给电压表和直流接触器DC Relay提供12V低压供电。
其中，所述终端为电脑或上位机。
其中，所述终端内置USB转RS485模块，所述测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列按照不同的硬件地址分别连接在RS485总线上。
本发明还提供了一种低压BMS测试方法，包括以下步骤：
步骤A，打开终端；
步骤B，终端弹窗提示输入或者用扫描枪录入待测BMS单板SN条码；
步骤C，下发指令给标准BMS板，打开启停测试开关，启动测试；步骤D，获取标准BMS读取到的待测BMS关键电源电压以及获取通讯隔离电源电压；
步骤E，将步骤D检测到的电压与预设电压范围比较，进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤F，CAN、RS232通讯测试，进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤G，通过RS485总线分别获取标准BMS和待测BMS采集到的16串单体电压、4点电芯温度、1点环境温度以及1点MOS管温度数据，并进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤H，通过RS485总线依次获取待测BMS、直流表读取到的锂电池组总电压数据；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤I，通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出20A、50A、80A电流给锂电池组充电，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表读取到的充电电流数据，并进行充电电流校准；
步骤J，通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出10A、40A、70A电流给锂电池组充电，同时上位机通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的充电电流数据，并进行充电电流误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；步骤K，通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-20A、-50A、-80A放电状态，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，并进行放电电流校准；
步骤L，通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-10A、-40A、-70A放电状态，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，并进行放电电流误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤M，通过RS485总线控制所有功率回路设备，断开输出；
步骤N，通过RS485总线升级待测BMS为出货程序；
步骤O，输出测试结果并存档。
本发明的有益效果：
本发明设计新颖、巧妙，通过终端的人机操作界面实现整个测试系统的测试操作、状态显示以及故障报警；所有的操作指令都是通过终端(电脑、上位机)来完成，根据终端(电脑、上位机)发出的指令执行相应的测试功能，完成对被测BMS的测试；不需要工人的其他额外操作，而且结构集成化高、操作简单，速度快，准确度高，成本低廉，可复制性强非常适合批量生产，能有效提升生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明的一种低压BMS测试系统的原理框图。
图2为本发明的测试工装箱原理框图。
图3为本发明的一种低压BMS测试方法的流程图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
一种低压BMS测试系统，包括终端、测试工装箱、锂电池组、直流表、光伏逆控一体机、程控直流电源和交流接触器阵列，测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列分别通过RS485总线与终端连接；其中，所述终端为电脑或上位机；
所述锂电池组为测试工装箱供电；
所述直流表与测试工装箱连接，用于采集锂电池组的总电压以及充放电电流；
所述程控直流电源与光伏逆控一体机的光伏输入口连接，用于模拟光伏源，为锂电池组充电提供能量；
所述交流接触器阵列，用于连接后端不同阻值的交流负载。
进一步的，该低压BMS测试系统对应的低压BMS测试方法，包括以下步骤：
步骤A，将待测BMS放置于带有探针的测试工装箱上，并压下手柄，建立线路连接，等待测试，上位机软件已按照如下步骤设计流程编码，打开上位机；
步骤B，终端弹窗提示输入或者用扫描枪录入待测BMS单板SN条码；SN条码在烧录待测BMS单板测试文件时已粘贴，SN条码必须满足设定规则正确录入后才可以启动测试；
步骤C，上位机通过USB转RS485模块下发指令给标准BMS，打开启停测试开关，启动测试；
步骤D，获取标准BMS读取到的待测BMS关键电源电压以及获取通讯隔离电源电压；
步骤E，将步骤D检测到的电压与预设电压范围比较，进行误差判断；具体地，启停测试开关打开后，待测BMS上电，其待测BMS上的电源电压均有输出，标准BMS将读取到的电压值12V、5V、3.3V、3V与预设电压范围比较，同时电压表将通讯隔离电源显示且与预设电压范围比较，超限时，立即断开启停测试开关，保护待测BMS；另外标准BMS同步将测量到的电源电压值与比较结果上传至上位机显示与判断，结果不合格时，也直接停止测试，输出测试结果存档，否则进入下一测试步骤；
步骤F，CAN、RS232通讯测试，标准BMS与待测BMS的CAN、RS232相互连接，上位机通过RS485总线获取标准BMS从待测BMS拿到的数据，以此判断通讯是否正常；结果不合格时，也直接停止测试，输出测试结果存档，否则进入下一测试步骤；
步骤G，上位机通过RS485总线分别获取标准BMS和待测BMS采集到的16串单体电压、4点电芯温度、1点环境温度以及1点MOS管温度数据，标准BMS采集到的数据作为标准值，与待测BMS采集到的数据进行对比，并进行误差判断；偏差在允许范围内时，判定合格，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤H，通过RS485总线依次获取待测BMS、直流表读取到的锂电池组总电压数据；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤I，充电电流校准，上位机通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出20A、50A、80A电流给锂电池组充电，同时上位机通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表读取到的充电电流数据，直流表采集到的电流值作为标准值，分时进行充电电流校准，上位机将校准参数下发给待测BMS，完成充电电流校准；
步骤J，充电电流验证，上位机通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出10A、40A、70A电流给锂电池组充电，同时上位机通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的充电电流数据，并将待测BMS和直流表采集的充电电流进行对比，偏差在允许范围时，判定合格，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；需要注意的是，验证完成后，上位机下发停止充电指令，使系统恢复到初始状态；
步骤K，放电电流校准，上位机通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-20A、-50A、-80A放电状态，同时上位机通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，直流表采集到的电流值作为标准值，分时进行放电电流校准，上位机将校准参数下发给待测BMS，完成放电电流校准；
步骤L，放电电流验证，上位机通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-10A、-40A、-70A放电状态，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，并将待测BMS和直流表采集的放电电流进行对比，偏差在允许范围时，判定合格，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；需要注意的是，验证完成后，上位机下发停止放电指令，使系统恢复到初始状态；
步骤M，通过RS485总线控制所有功率回路设备，断开输出；
步骤N，通过RS485总线升级待测BMS为出货程序；
步骤O，输出测试结果并存档。
本发明设计新颖、巧妙，通过终端的人机操作界面实现整个测试系统的测试操作、状态显示以及故障报警；所有的操作指令都是通过终端(电脑、上位机)来完成，根据终端(电脑、上位机)发出的指令执行相应的测试功能，完成对被测BMS的测试；不需要工人的其他额外操作，而且结构集成化高、操作简单，速度快，准确度高，成本低廉，可复制性强非常适合批量生产，能有效提升生产效率，降低生产成本。
本实施例所述的一种低压BMS测试系统，所述测试工装箱包括标准BMS、待测BMS、电压表、12V辅助电源、直流接触器DC Relay以及启停测试开关；标准BMS与待测BMS连接；标准BMS的输出干接点可以控制直流接触器DC Relay的通断；
所述待测BMS与终端连接；
锂电池组的正极端串联直流接触器DC Relay后连接至所述直流表，锂电池组的负极连接至待测BMS的负极端B-，待测BMS的负极端P-连接至所述直流表；
电压表用于采集待测BMS的通讯隔离电源电压值，启停测试开关与电压表连接；具体地，电压表除了能够采集待测BMS的通讯隔离电源电压值外，当该电压值不在允许范围，万用表输出告警干接点断开启停测试开关，停止测试，从而保护待测BMS避免过压损坏12V辅助电源用于给电压表和直流接触器DC Relay提供12V低压供电。
本实施例所述的一种低压BMS测试系统，所述终端内置USB转RS485模块，所述测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列按照不同的硬件地址分别连接在RS485总线上。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种低压BMS测试系统，其特征在于：包括终端、测试工装箱、锂电池组、直流表、光伏逆控一体机、程控直流电源和交流接触器阵列，测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列分别通过RS485总线与终端连接；
所述锂电池组为测试工装箱供电；
所述直流表与测试工装箱连接，用于采集锂电池组的总电压以及充放电电流；
所述程控直流电源与光伏逆控一体机的光伏输入口连接，用于模拟光伏源，为锂电池组充电提供能量；
所述交流接触器阵列，用于连接后端不同阻值的交流负载。
2.根据权利要求1所述的一种低压BMS测试系统，其特征在于：所述测试工装箱包括标准BMS、待测BMS、电压表、12V辅助电源、直流接触器DC Relay以及启停测试开关；标准BMS与待测BMS连接；标准BMS的输出干接点可以控制直流接触器DC Relay的通断；所述待测BMS与终端连接；
锂电池组的正极端串联直流接触器DC Relay后连接至所述直流表，锂电池组的负极连接至待测BMS的负极端B-，待测BMS的负极端P-连接至所述直流表；
电压表用于采集待测BMS的通讯隔离电源电压值，启停测试开关与电压表连接；
12V辅助电源用于给电压表和直流接触器DC Relay提供12V低压供电。
3.根据权利要求1所述的一种低压BMS测试系统，其特征在于：所述终端为电脑或上位机。
4.根据权利要求1所述的一种低压BMS测试系统，其特征在于：所述终端内置USB转RS485模块，所述测试工装箱、直流表、光伏逆控一体机和交流接触器阵列按照不同的硬件地址分别连接在RS485总线上。
5.一种低压BMS测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A，打开终端；
步骤B，终端弹窗提示输入或者用扫描枪录入待测BMS单板SN条码；
步骤C，下发指令给标准BMS板，打开启停测试开关，启动测试；
步骤D，获取标准BMS读取到的待测BMS关键电源电压以及获取通讯隔离电源电压；
步骤E，将步骤D检测到的电压与预设电压范围比较，进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤F，CAN、RS232通讯测试，进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤G，通过RS485总线分别获取标准BMS和待测BMS采集到的16串单体电压、4点电芯温度、1点环境温度以及1点MOS管温度数据，并进行误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤H，通过RS485总线依次获取待测BMS、直流表读取到的锂电池组总电压数据；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤I，通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出20A、50A、80A电流给锂电池组充电，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表读取到的充电电流数据，并进行充电电流校准；
步骤J，通过RS485总线下发指令给光伏逆控一体机，分时输出10A、40A、70A电流给锂电池组充电，同时上位机通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的充电电流数据，并进行充电电流误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；步骤K，通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-20A、-50A、-80A放电状态，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，并进行放电电流校准；
步骤L，通过RS485总线下发指令给交流接触器阵列，分时控制不同的交流负载接入，使得锂电池组工作在-10A、-40A、-70A放电状态，同时通过RS485总线分别读取待测BMS和直流表采集到的放电电流数据，并进行放电电流误差判断；正常时，进入下一步；异常时，停止测试，输出测试结果存档；
步骤M，通过RS485总线控制所有功率回路设备，断开输出；
步骤N，通过RS485总线升级待测BMS为出货程序；
步骤O，输出测试结果并存档。
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