CN113311341A - 一种汽车电池管理系统的cmu单元的eol下线检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，其中检测系统包括PC电脑、CAN工具、BMU电源、CMU单元以及CELL(电池模拟单元)，所述PC电脑与CAN工具相连、CAN工具与BMU单元相连、BMU单元与CMU单元相连，CMU与CELL相连，同时CELL通过串口与PC相连；该检测方法操作简单、通用性好、准确度高，该方法无需精密设备，易于使用，成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测系统和方法，具体涉及一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，属于自动化检测电池管理技术领域。
背景技术
本发明主要针对电动汽车电池管理系统的EOL下线检测技术。近年来汽车产业受排放标准影响纯电动车占有率有越来越高的趋势，而客户对电池续航里程的要求也越来越高，性能及安全性的要求也越来越高，人工测试的压力也越来越大，由于电池管理系统的电池包动辄几十上百个，需要大量的人力以及时间来保证测试的准确性，因此自动化测试显得尤为重要，其中电池单体检测技术又是电池管理系统EOL下线检测的关键技术。
目前常用的电池单体检测方法有以下几种：
①真实电池测试法：使用真实的电池包，制作专用线束将电池包的输出线束通过专用的接插件连接到CMU的电压采集端，通过发送命令切换工作模式测试电压、电流、均衡等参数，采用数字万用表测试电池包的真实数据与采集到的数据进行比对判断测试结果。
②稳压电源模拟法：利用直流稳压电源作为电池组的总电压，采用专用的测试盒将稳压电源输出的电源分压，再制作专用线束与CMU的电压采集端连接，读取电压值。
③电池单体模拟器法：与方案①类似只是将真实的电池包换成专业厂商生产的电池模拟器模拟，此方案使用较为广泛。
以上三种方式都存在一些弊端，①中的真实电池包电压不可调节，每次测试只能根据真实电池包提供的电压值这一个电压校验点来进行测试，且随测试时间的推移电池组电量损耗电压值会不断降低，需要定期对电池组进行充电；②中方法解决了电压值唯一以及会随测试时间而下降的问题，稳压电源可以调节电压值且无需定期充电，但是因为采用级联方式当进入均衡模式以后被均衡的电池由于具有均衡电流会使电压下降，造成测试准确度下降；③方案兼具以上两个方案的优点解决了电压的问题，以及均衡式电压不准的问题，但是市面上生产设备的供应商较少，成本较贵且设备一般通用性不高需要供应商根据产品的特性进行定制，所以价格昂贵。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，该检测方法操作简单、通用性好、准确度高，该方法无需精密设备，易于使用，成本较低。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测系统，其特征在于，其中检测系统包括PC电脑、CAN工具、BMU电源、CMU单元以及CELL(电池模拟单元)，所述PC电脑与CAN工具相连、CAN工具与BMU单元相连、BMU单元与CMU单元相连，CMU与CELL相连，同时CELL通过串口与PC相连。
一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，输入来自于CELL(电池模拟器)，利用串口控制CELL的输出电压，利用CAN总线通讯工具读取电池管理系统中CMU单元采集到的电压信号，所述方法包括以下步骤：
步骤1)PC机通过串口控制CELL单元，设置CELL输出电压为正常值(如3.7V)，
步骤2)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为正常工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CMU单元，设置CUM2的12路为均衡状态，
步骤3)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤4)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为奇均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元设置CUM2的12路为偶均衡状态，
步骤5)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤6)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的8路均为偶均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为奇均衡状态，
步骤7)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤8)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为正常工作状态，
步骤9)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤10)PC机根据采集到的数据进行比对，CMU1处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，CMU2处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，
步骤11)计算CMU1的采集均值与CMU2的采集均值并记录。采用此技术能在使用简易设备的情况下最大限度的保证测试的准确度与稳定性。
作为本发明的一种改进，CAN总线通讯工具包括SPY3、CANoe中的一种。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案低成本，无需精密的外部设备；(高精度CELL以12路为例价格约3W元整，本设计12路采用5000元级别的CELL即可达到类似效果)2)该方案测试环境搭建简单快速；(采用此方法仅需制作一组二合一线束即可节省一组CELL，设备需求变少搭建速度更快)；3)同时可以测试两组设备加快测试效率；4)同时测试两个设备可以判断两个设备的差异提高测试一致性。
附图说明
图1本发明电池管理系统CMU与CELL连接图；
图2本发明电池管理系统CMU均衡等效原理图；
图3测试系统硬件连接图；
图4测试流程图。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参见图1，一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测系统，其中检测系统包括PC电脑、CAN工具、BMU电源、CMU单元、CELL(电池模拟单元)，上述之间的连接关系为，PC与CAN工具相连、CAN工具与BMU单元相连、BMU单元与CMU单元相连，CMU与CELL相连，同时CELL通过串口与PC相连。电池管理系统中CELL(电池模拟器)一般分为8串或12串，本发明已12串为例；如图2所示，12串电池模拟器分为九个接线端，相邻两个接线端之间为一组电压值，电压从U1至U12；CMU的均衡功能的内部等效原理为在每个电压端通过开关连接一个电阻Rb当开启某U1的均衡功能以后，对应U1的开关闭合，电阻串联到CELL的U1相邻两个连线端之间；因为任何电源都存在内阻Rn会和外部电阻Rb分压，U1两端的实际电压具体表示为U1t＝U1*Rb/(Rb+Rn)；均衡功能未开启时Rb未连接到电路中可以作无穷大处理由此可知Rb/(Rb+Rn)＝1，U1t＝U1；当开启均衡功能以后Rb连接到电路中会使Rb/(Rb+Rn)<1，U1t<U1；这样会导致测试不通过；如图1所示，将两组CMU的相同的连线端同时与同一组CELL连接，即两组CMU同时采集一组CELL电压数据，当其中一组CMU的U1开启均衡功能后另一组CMU关闭均衡功能，保证两组CMU的12路中均有一组均衡功能处于开启状态，这样每组CMU的实际输出电压均为U1T保证了测试过程中CELL提供的每一组电压均相同，提高测试的准确度与测试精度。
如图4所示，本发明“一种汽车电池管理系统的EOL下线检测方法”的输入来自于CELL(电池模拟器)，利用串口控制CELL的输出电压，利用CAN总线通讯工具(如SPY3、CANoe等)读取电池管理系统中CMU单元采集到的电压信号，1)PC机通过串口控制CELL单元，设置CELL输出电压为正常值(如3.7V)，2)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为正常工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CMU单元，设置CUM2的12路为均衡状态，3)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；4)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，，设置CUM1的12路均为奇均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元设置CUM2的12路为偶均衡状态，5)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；6)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的8路均为偶均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为奇均衡状态，7)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；8)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为正常工作状态，9)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储。10)PC机根据采集到的数据进行比对，CMU1处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，CMU2处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，11)计算CMU1的采集均值与CMU2的采集均值并记录。采用此技术能在使用简易设备的情况下最大限度的保证测试的准确度与稳定性。
其中8串与上述12串的方式类似，仅需将CELL的12路输出调整位8路输出、定制专用线束，实现方法与12串方一致。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (3)
1.一种汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测系统，其特征在于，其中检测系统包括PC电脑、CAN工具、BMU电源、CMU单元以及CELL(电池模拟单元)，所述PC电脑与CAN工具相连、CAN工具与BMU单元相连、BMU单元与CMU单元相连，CMU与CELL相连，同时CELL通过串口与PC相连。
2.根据权利要求1所述的汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，其特征在于，输入来自于CELL(电池模拟器)，利用串口控制CELL的输出电压，利用CAN总线通讯工具读取电池管理系统中CMU单元采集到的电压信号，所述方法包括以下步骤：
步骤1)PC机通过串口控制CELL单元，设置CELL输出电压为正常值，
步骤2)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为正常工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CMU单元，设置CUM2的12路为均衡状态，
步骤3)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤4)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为奇均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元设置CUM2的12路为偶均衡状态，
步骤5)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤6)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的8路均为偶均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为奇均衡状态，
步骤7)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤8)PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM1的12路均为均衡工作状态，同时PC机通过CAN工具控制BMU单元，BMU单元发送指令至CUM单元，设置CUM2的12路为正常工作状态，
步骤9)PC机通过CAN工具，查询CMU采集的电压，BMU采集CMU1和CMU2的12路电压值发送给PC进行存储；
步骤10)PC机根据采集到的数据进行比对，CMU1处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，CMU2处于正常工作状态、均衡状态、奇均衡状态、偶均衡撞他下所有采集到的电压值均是否在+/-3mV以内，
步骤11)计算CMU1的采集均值与CMU2的采集均值并记录。
3.根据权利要求2所述的汽车电池管理系统的CMU单元的EOL下线检测方法，其特征在于，CAN总线通讯工具包括SPY3、CANoe中的一种。
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