CN113253115A - 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台 - Google Patents

一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台 Download PDF

Info

Publication number
CN113253115A
CN113253115A CN202110460931.XA CN202110460931A CN113253115A CN 113253115 A CN113253115 A CN 113253115A CN 202110460931 A CN202110460931 A CN 202110460931A CN 113253115 A CN113253115 A CN 113253115A
Authority
CN
China
Prior art keywords
management unit
battery
simulation
software
data
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.)
Withdrawn
Application number
CN202110460931.XA
Other languages
English (en)
Inventor
朱嵩华
司修利
顾金凤
杨灵振
严海龙
袁宏亮
林栋�
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wotai Energy Co ltd
Original Assignee
Wotai Energy Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wotai Energy Co ltd filed Critical Wotai Energy Co ltd
Priority to CN202110460931.XA priority Critical patent/CN113253115A/zh
Publication of CN113253115A publication Critical patent/CN113253115A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
    • 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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3646—Constructional arrangements for indicating electrical conditions or variables, e.g. visual or audible indicators
    • 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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3647—Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
    • 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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/371—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with remote indication, e.g. on external chargers
    • 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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • 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
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery

Abstract

本发明公开了支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，包括模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元；模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元依次通信连接；模拟电池管理单元通过模拟软件配置电池管理单元的数量以及每个电池管理单元管理的电芯和温感数量；模拟电池簇管理单元通过搭建等效电路装置模拟真实电池簇管理单元的控制对象的状态；电池阵列管理单元采用真实的电池阵列管理单元实现。本大型储能测试平台采用软件模拟与硬件结合的方式其中电池数据完全由软件模拟，且数据可以任意设置，模拟各种极端数据和异常数据采用软件模拟方式，极大地降低测试成本，减少占地空间，提高测试安全性和可操作性。

Description

一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台
技术领域
本发明涉及储能系统测试领域，具体涉及一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台。
背景技术
因大型储能系统由大量锂电池组成，导致其测试成本很高，而且占地面积巨大；大型储能系统庞大，对软件的可靠性要求比较高，但是很难在产区搭建完整的系统进行测试，一般在现场调试，如果出现问题，对项目交付有一定的影响；对于一些保护相关的测试，具有一定的危险性，很难在现场模拟测试。此外，大型储能系统使用真实电池测试成本高，占地面积大，某些极端测试存在一定的危险性。
现有技术中，如CN106647692A记载的一种用于电池管理系统的从控模块的检测系统及方法，仅针对电池管理系统BMS中的从控模块设置具备软件模拟的温感板和电池板，判断从控模块的温度检测功能、单体电压检测功能等功能是否正常工作，测试项目较为局限，并不能对整体的储能系统进行安全性测试。
发明内容
本发明针对上述背景技术中存在的问题，提出一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，通过软件模拟锂电池数据，配套硬件模拟的高压箱，实现对整个电池系统的功能测试，可以极大的降低测试成本，减少设备占地空间；一些锂电安全相关的测试也可以在安全的情况下进行，另外可以模拟系统在满配状态下的软件运行情况，提早发现软件问题。
一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，包括模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元，其特征在于：
所述模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元依次通信连接；
其中，模拟电池管理单元通过模拟软件配置电池管理单元的数量以及每个电池管理单元管理的电芯和温感数量，实现电池管理单元的数据上传功能；
模拟电池簇管理单元通过搭建等效电路装置，使用LED指示灯模拟继电器控制信号，使用拨码开关模拟断路器反馈信号，模拟真实电池簇管理单元的控制对象的状态；
电池阵列管理单元包括主控以及和分别和主控连接的电源模块、内部CAN接口、外部CAN接口和外部RS485接口；内部CAN接口用于和模拟电池簇管理单元通信，获取模拟电池的数据；外部CAN和RS485接口用于上传电池阵列管理单元的数据。
进一步地，所述电池管理单元的数据的来自真实电池管理单元的数据。
进一步地，电池簇管理单元的控制对象包括如继电器、断路器的电路元器件。
进一步地，模拟电池管理单元中，电芯数据由软件模拟，数据任意设置以模拟极端数据和异常数据。
进一步地，模拟电池簇管理单元中，等效电路装置包括BCMU电路板以及与BCMU电路板连接的指示灯、RJ45接口和拨码开关，一RJ45接口连接模拟电池管理单元，接收模拟电池数据；另一RJ45接口连接各电池簇管理单元BCMU，最终和电池阵列管理单元BAMU连接。
进一步地，所述指示灯包括面板指示灯、预充指示灯、主正指示灯、主负指示灯和断路器指示灯。
本发明达到的有益效果为：提出一种采用软件模拟与硬件结合的方式模拟大型储能系统的电池系统，采用模拟电池管理单元通过模拟软件配置电池管理单元的数量以及每个电池管理单元管理的电芯和温感数量，即电池数据完全由软件模拟，且数据可以任意设置，采用软件模拟方式实现各种极端数据和异常数据的模拟，极大地降低测试成本，减少占地空间，提高测试安全性和可操作性。
附图说明
图1为本发明实施例中传统大型储能系统的架构图。
图2为本发明实施例中所述大型储能测试平台的组成示意图。
图3为本发明实施例中所述模拟电池管理单元的软件界面图。
图4为本发明实施例中所述模拟电池簇管理单元的硬件平台整体示意图。
图5为本发明实施例中所述模拟电池簇管理单元的硬件平台局部放大示意图。
图6为本发明实施例中所述模拟电池簇管理单元的等效电路装置的主要组成图。
图7为本发明实施例中所述电池阵列管理单元的主要组成图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
大型储能系统一般由三级架构组成，最底层的电池管理单元（BMU）、中间层的电池簇管理单元（BCMU）和顶层的电池阵列管理单元（BAMU）。其中电池管理单元主要用于采集电芯电压、温度数据等；电池簇管理单元通过通信的方式监控和管理若干个电池管理单元；电池阵列管理单元通过通信的方式监控和管理若干个电池簇管理单元，因此一个储能系统中由大量的电池管理单元和电池簇管理单元组成，如图1所示。
由此可见，大型储能电池系统测试需要大量的电池，导致成本高、占地空间，而且由于是高压系统，测试存在一定的危险性，所以本发明实施例中采用软件模拟电池管理单元结合硬件模拟电池簇管理单元的方式，降低系统的测试成本、减少占地空间，更重要的是不存在安全性问题。测试系统的组成如图2所示，包括模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元，其中模拟电池管理单元通过电脑pc以及软件实现，模拟电池簇管理单元通过搭建硬件模拟平台实现，而电池阵列管理单元通过现有的电池阵列管理单元实现。
其中模拟电池管理单元：通过模拟软件配置电池管理单元的数量以及每个电池管理单元管理的电芯和温感数量，软件实现电池管理单元的数据上传功能（所有真实电池管理单元的数据），软件界面如图3所示。
模拟电池簇管理单元：通过搭建如图6所示的等效电路装置，使用LED指示灯模拟继电器控制信号，使用拨码开关模拟断路器反馈信号，模拟真实电池簇管理单元的控制对象（继电器、断路器等）状态，硬件平台如图4、图5所示。RJ45（图5中标识CAN1）接口连接模拟电池管理单元即电脑，接收模拟电池数据；RJ45（图5中标识CAN2）接口连接各电池簇管理单元（BCMU），最终和电池阵列管理单元（BAMU）连接。
模拟电池簇管理单元中，等效电路装置包括BCMU电路板以及与BCMU电路板连接的指示灯、RJ45接口和拨码开关。指示灯包括面板指示灯、预充指示灯、主正指示灯、主负指示灯和断路器指示灯。
电池阵列管理单元：采用真实的电池阵列管理单元实现，其主要组成如图7所示。电池阵列管理单元包括主控以及和分别和主控连接的电源模块、内部CAN接口、外部CAN接口和外部RS485接口。
当需要测试某一故障时，比如系统过流，通过电池管理单元的模拟软件设置当前系统电流大于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。在常规测试中，系统过流测试项需要给电芯充放电才能实现，不仅需要消耗能量，还存在一定的安全性，而采用本发明的方式测试，只需在电脑上设置即可。
当需要测试电池过压保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置单体电压大于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试电池欠压保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置单体电压小于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试极柱过温保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置极柱温度大于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试电池过温保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置单体温度大于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试电池低温保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置单体温度小于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试系统绝缘保护时，通过电池管理单元的模拟软件设置绝缘电阻小于系统的保护值，若触发系统保护，证明系统正常；若没有触发保护，证明系统保护失效。
当需要测试系统满载运行时，只要设置模拟软件模拟的电池管理单元数量即可。而在常规测试中，满载测试需要大量的电池系统，基本上很难实现，而采用本发明的方式测试，只需在电脑上设置即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (6)

1.一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，包括模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元，其特征在于：
所述模拟电池管理单元、模拟电池簇管理单元和电池阵列管理单元依次通信连接；
其中，模拟电池管理单元通过模拟软件配置电池管理单元的数量以及每个电池管理单元管理的电芯和温感数量，实现电池管理单元的数据上传功能；
模拟电池簇管理单元通过搭建等效电路装置，使用LED指示灯模拟继电器控制信号，使用拨码开关模拟断路器反馈信号，模拟真实电池簇管理单元的控制对象的状态；
电池阵列管理单元包括主控以及和分别和主控连接的电源模块、内部CAN接口、外部CAN接口和外部RS485接口；内部CAN接口用于和模拟电池簇管理单元通信，获取模拟电池的数据；外部CAN和RS485接口用于上传电池阵列管理单元的数据。
2.根据权利要求1所述的一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，其特征在于：所述电池管理单元的数据的来自真实电池管理单元的数据。
3.根据权利要求1所述的一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，其特征在于：电池簇管理单元的控制对象包括如继电器、断路器的电路元器件。
4.根据权利要求1所述的一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，其特征在于：模拟电池管理单元中，电芯数据由软件模拟，数据任意设置以模拟极端数据和异常数据。
5.根据权利要求1所述的一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，其特征在于：模拟电池簇管理单元中，等效电路装置包括BCMU电路板以及与BCMU电路板连接的指示灯、RJ45接口和拨码开关，一RJ45接口连接模拟电池管理单元，接收模拟电池数据；另一RJ45接口连接各电池簇管理单元BCMU，最终和电池阵列管理单元BAMU连接。
6.根据权利要求5所述的一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台，其特征在于：所述指示灯包括面板指示灯、预充指示灯、主正指示灯、主负指示灯和断路器指示灯。
CN202110460931.XA 2021-04-27 2021-04-27 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台 Withdrawn CN113253115A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110460931.XA CN113253115A (zh) 2021-04-27 2021-04-27 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110460931.XA CN113253115A (zh) 2021-04-27 2021-04-27 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113253115A true CN113253115A (zh) 2021-08-13

Family

ID=77221861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110460931.XA Withdrawn CN113253115A (zh) 2021-04-27 2021-04-27 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113253115A (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103345163A (zh) * 2013-07-11 2013-10-09 哈尔滨工业大学 基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法
WO2014139264A1 (zh) * 2013-03-13 2014-09-18 中兴通讯股份有限公司 一种无线数据通信终端及其电池过温检测与保护装置
CN108107373A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 上海璞恒新能源科技有限公司 一种bms测试方法和系统
CN108318757A (zh) * 2018-01-23 2018-07-24 中国东方电气集团有限公司 基于半实物仿真的储能系统控制策略测试优化平台
US20190353713A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Maxim Integrated Products, Inc. Systems and methods for software-configurable battery monitoring system
CN111273099A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 华霆（合肥）动力技术有限公司 一种bms系统的测试系统
CN111934040A (zh) * 2020-09-21 2020-11-13 之江实验室 一种多簇并联电池系统及其安全管理方法
CN111983993A (zh) * 2020-07-20 2020-11-24 深圳库博能源科技有限公司 一种用于储能cmu的自动化测试方法
CN112051467A (zh) * 2020-09-08 2020-12-08 深圳库博能源科技有限公司 一种用于储能高压箱产品的自动化测试方法
CN112611580A (zh) * 2021-01-07 2021-04-06 吉林大学 一种新能源汽车bms硬件在环测试平台

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014139264A1 (zh) * 2013-03-13 2014-09-18 中兴通讯股份有限公司 一种无线数据通信终端及其电池过温检测与保护装置
CN103345163A (zh) * 2013-07-11 2013-10-09 哈尔滨工业大学 基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法
CN108107373A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 上海璞恒新能源科技有限公司 一种bms测试方法和系统
CN108318757A (zh) * 2018-01-23 2018-07-24 中国东方电气集团有限公司 基于半实物仿真的储能系统控制策略测试优化平台
US20190353713A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Maxim Integrated Products, Inc. Systems and methods for software-configurable battery monitoring system
CN111273099A (zh) * 2020-01-21 2020-06-12 华霆（合肥）动力技术有限公司 一种bms系统的测试系统
CN111983993A (zh) * 2020-07-20 2020-11-24 深圳库博能源科技有限公司 一种用于储能cmu的自动化测试方法
CN112051467A (zh) * 2020-09-08 2020-12-08 深圳库博能源科技有限公司 一种用于储能高压箱产品的自动化测试方法
CN111934040A (zh) * 2020-09-21 2020-11-13 之江实验室 一种多簇并联电池系统及其安全管理方法
CN112611580A (zh) * 2021-01-07 2021-04-06 吉林大学 一种新能源汽车bms硬件在环测试平台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
裴丽娜等: "一种分层式储能电池管理系统", 《储能科学与技术》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102467091B (zh) 具有故障仿真的电池模拟设备及方法
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
CN106443545B (zh) 一种纯电动汽车电池管理系统故障诊断与定位系统及方法
CN201788265U (zh) 一种电池保护板测试仪
CN106950464B (zh) 一种基于路径优化的装甲车电缆故障检测系统
CN106932714A (zh) 飞机电气盒综合检测系统及检测方法
CN106885985A (zh) 飞机燃油直流配电盒检测系统及检测方法
CN105914884B (zh) 一种一对多的智能变电站过程层虚拟二次设备及实现方法
CN105548784A (zh) 一种电动汽车直流车辆接口电路模拟器
CN109613348A (zh) 一种高压箱工装自动检测装置
CN207832980U (zh) 一种新能源车辆动力电池组和电池管理台架测试系统
CN206489447U (zh) 电池管理系统硬件在环测试系统
CN113253115A (zh) 一种支持软件与硬件联合调试的大型储能测试平台
CN202471932U (zh) 一种综合性电池管理系统模拟测试平台
CN111025175B (zh) 一种高轨通信卫星一次电源子系统自动化联试方法
CN113702732A (zh) 一种便携式直流充电桩故障测试系统及其检测方法
CN113629879A (zh) 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法
CN115291001A (zh) 发电设备的微机保护装置的模拟校验装置及校验方法
CN205581225U (zh) 一种电动汽车直流车辆接口电路模拟器
CN113380101A (zh) 一种实训教学用新能源汽车动力电池管理系统
CN108365659A (zh) 一种电池模块并联工装和一种电池模块并联系统
CN218917552U (zh) 一种储能电柜故障检测控制盒
CN215641726U (zh) 电池管理系统的简易测试工装
CN202817735U (zh) 适用于客运专线的铁路变配电所环境安全测控装置
CN219476211U (zh) 电池实训教具

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210813

WW01 Invention patent application withdrawn after publication