CN116577658A - 一种电池包动态测试方法及通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电气测试的技术领域，更具体地，涉及一种电池包动态测试方法及通讯系统，包括电池包、稳压电源、外置继电器开关、上位控制器和电子设备，电池包、外置继电器开关和电子设备通过低压连接线连接，上位控制器与电子设备通过网线连接，电池包、电子设备分别与稳压电源连接，低压连接线可传输整车模拟信号，开启外置继电器开关，外置继电器控制电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包进行通讯，可在电池包试验时读取电池包内BMS相应信号，可方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。本发明在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
Description
技术领域
本发明涉及电气测试的技术领域，更具体地，涉及一种电池包动态测试方法及通讯系统。
背景技术
在新能源汽车动力电池包测试中，一般电池包BMS信号由充放电设备读取，单纯通过充放电设备进行电池包通讯和测试存在信号延迟，信号不全面，设备电流与电池包电流不匹配等问题。同时，充放电过程中仅依靠人为进行参数观察，存在异常识别不到的风险，隐患电池包流入市场造成安全事故和经济损失。除此之外电池包试验涉及试验设备较多，如果全部依靠充放电设备对电池包进行信号收集则试验条件严苛。
现有技术公开了一种电池包动态测试评估方法，包括：采集电池包中每一个单体电池的电压，计算得到在同一时刻的电池包的电压差，其中，电池包处在充电和/或放电中，电池包的电压差等于单体电池中最高电压与最低电压的差值；采集电池包中每一个单体电池的温度，计算得到在同一时刻电池包的温度差，其中，电池包处在充电和/或放电中，电池包的温度差等于单体电池中最高温度与最低温度的差值；计算得到电池包的直流内阻；根据电压差、温度差和直流电阻的数值对电池包进行分级。该方案中，必须连接充放电设备，无法脱离充放电设备进行检测，使用场景不够灵活。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池包动态测试方法及通讯系统，在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种电池包动态测试方法，应用于电子设备，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用低压连接线将电池包、外置继电器开关和电子设备进行连接，利用网线将电子设备与上位控制器连接，利用稳压电源给电池包和电子设备供电；
S2：开启上位控制器和外置继电器开关，将电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器将通过电子设备与电池包建立通讯；
S3：采集电池包内所有电芯电压，计算得到同一时刻的最大电芯电压和最小电芯电压，其中，电池包内的电芯压差等于最大电芯电压与最小电芯电压的差值；
S4：采集电池包内所有电芯温度值，计算得到同一时刻的最高电芯温度和最低电芯温度；
S5：对电池包进行试验；
S6：通过上位控制器结束电池包通讯，关闭外置继电器开关，关闭稳压电源，完成电池包动态测试。
本发明的电池包动态测试方法，低压连接线可传输整车模拟信号，开启外置继电器开关，外置继电器在不需要其他整车信号的前提下，控制电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包进行通讯，可在电池包试验时读取电池包内BMS相应信号，可方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。本发明在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
优选地，步骤S3中，上位控制器实时显示全部电芯电压，并对电芯数值进行更新，若检测过程中数据更新无异常，则确定电子设备与电池包通讯正常。
优选地，步骤S5中，对电池包进行严酷环境试验时，通过电子设备对电池包进行通讯和监控，通过上位控制器实时监测电芯电压和电芯温度，判断电池包在严酷环境试验中电性能是否良好。
优选地，通过上位控制器对采集的电芯电压进行记录，防止在严酷环境试验过程中出现电压锐变；通过上位控制器对采集的电芯温度进行记录，防止在严酷环境试验过程中电芯温度突然升高，造成安全隐患。
优选地，步骤S5中，对电池包进行试验后，使用绝缘电阻计测量电池包高压正极和/或高压负极与接地点间的绝缘电阻值，判断电池包绝缘功能是否良好。
优选地，步骤S1中，低压连接线还连接充放电设备，还通过高压正极母线和高压负极母线将充放电设备与电池包连接，其中，低压连接线CAN口与充放电设备CAN口连接，将相关BMS信号传输给充放电设备。
优选地，步骤S5中，对电池包进行充电和/或放电试验，采集电池包充电和/或放电中电流信号，结合同一时刻的电芯电压，计算得到电池包残余容量。
优选地，电池包充电和/或放电中，电池包内的电芯温度差等于最高电芯温度与最低电芯温度的差值。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电池包动态测试方法。
本发明的电子设备，通过处理器执行存储器中的计算机程序，可实现上述的电池包动态测试方法，实现方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查，在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，使通讯系统便携，使用场景灵活。
本发明还提供一种电池包动态通讯系统，包括电池包、稳压电源、外置继电器开关、上位控制器以及上述的电子设备，所述电池包、外置继电器开关和电子设备通过低压连接线连接，所述上位控制器与电子设备通过网线连接，所述电池包、电子设备分别与所述稳压电源连接。
本发明的电池包动态通讯系统，低压连接线可传输整车模拟信号，开启外置继电器开关，外置继电器在不需要其他整车信号的前提下，控制电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包进行通讯，可在电池包试验时读取电池包内BMS相应信号，可方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。本发明在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
本发明的电池包动态测试方法及通讯系统与背景技术相比，产生的有益效果为：
在进行非充放电试验时，可通过外置继电器开关在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活，且在连接充放电设备时还可进行充放电试验，可实现多种环境下的电池包检测。
附图说明
图1为本发明实施例一中电池包动态测试方法的流程图；
图2为本发明实施例三中电子设备的原理框图；
图3为本发明实施例四中电池包动态通讯系统用于非充放电试验时的原理框图；
图4为本发明实施例四中电池包动态通讯系统用于充放电试验时的原理框图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
一种电池包动态测试方法，应用于电子设备，其特征在于，如图1所示，包括以下步骤：
S1：利用低压连接线将电池包、外置继电器开关和电子设备进行连接，利用网线将电子设备与上位控制器连接，利用稳压电源给电池包和电子设备供电；
S2：开启上位控制器和外置继电器开关，将电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器将通过电子设备与电池包建立通讯；
S3：采集电池包内所有电芯电压，计算得到同一时刻的最大电芯电压和最小电芯电压，其中，电池包内的电芯压差等于最大电芯电压与最小电芯电压的差值；
S4：采集电池包内所有电芯温度值，计算得到同一时刻的最高电芯温度和最低电芯温度；
S5：对电池包进行试验；
S6：通过上位控制器结束电池包通讯，关闭外置继电器开关，关闭稳压电源，完成电池包动态测试。
上述的电池包动态测试方法，低压连接线可传输整车模拟信号，开启外置继电器开关，外置继电器在不需要其他整车信号的前提下，控制电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包进行通讯，可在电池包试验时读取电池包内BMS相应信号，可方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。本实施例可大大降低人工对于电池包试验中的数据漏检、错检问题，在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
步骤S3中，上位控制器实时显示全部电芯电压，并对电芯数值进行更新，若检测过程中数据更新无异常，则确定电子设备与电池包通讯正常。
其中，步骤S3中，电池包由多个模组串联组成，模组内由多个单体电芯串联组成，采集电池包内的电芯电芯电压是由布置在每个单体电芯的电压传感器测量得到。
步骤S4中，采集电池包内的所有电芯温度值由布置在每个单体电芯的温度传感器测量得到。
步骤S5中，对电池包进行严酷环境试验时，通过电子设备对电池包进行通讯和监控，通过上位控制器实时监测电芯电压和电芯温度，判断电池包在严酷环境试验中电性能是否良好，若电芯电压没有超过电压锐变限值同时电芯温度没有明显升高，表明电池包在严酷环境试验中电性能良好。
通过上位控制器对采集的电芯电压进行记录，防止在严酷环境试验过程中出现电压锐变。
通过上位控制器对采集的电芯温度进行记录，防止在严酷环境试验过程中电芯温度突然升高，造成安全隐患。
对电池包进行试验后，使用绝缘电阻计测量电池包高压正极和/或高压负极与接地点间的绝缘电阻值，判断电池包绝缘功能是否良好。
实施例二
本实施例与实施例一类似，所不同之处在于，步骤S1中，低压连接线CAN口与充放电设备CAN口连接，将相关BMS信号传输给充放电设备，还通过高压正极母线和高压负极母线将充放电设备与电池包连接，进行充放电试验。
步骤S5中，对电池包进行充电和/或放电试验，采集电池包充电和/或放电中电流信号，结合同一时刻的电芯电压，计算得到电池包残余容量。由于在充电过程中所有电芯电压和/或最大电芯电压作为充电试验的终止条件之一，在放电过程中所有电芯电压和/或最小电芯电压作为放电试验的终止条件之一，所以当前电芯电压与截止条件电压的差值可作为判断电池包残余容量的依据，由于容量等于电流与时间的乘积，故同一时刻的电芯电压和电流信号可计算得到电池包残余容量，本实施例可以实时对进行各项试验的电池包进行动态监测，根据电池包的电性能参数对电池包进行综合考量。
充电放电中，电流信号由电池包内的BMS采集，并由电子设备读取后传递至上位控制器进行计算。
电池包充电和/或放电中，采集的电池包内温度传感器信号，电池包内的电芯温度差等于最高电芯温度与最低电芯温度的差值，根据充/放电过程中电芯温度差，判断是否超过最大电芯温度差限值，若没有超过最大电芯温度差限制，表明电池包散热水道工作性能良好。
充电试验时，根据电池包内的所有电芯电压，可估算充电过程中的最大功率值。
放电试验时，根据电池包内的所有电芯电压，可估算放电过程中的最大功率值。
本实施例对电池包具有检测和分析功能，自动化程度高；本实施例依据大量过程数据判定，具有测试可靠性高的优点；本实施例计算出的电池包残余容量对电池包典型能试验具有重要参考价值；本实施例能够检测电池包内的多个部件的状态，检测范围广。
实施例三
一种电子设备，如图2所示，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的电池包动态测试方法。
通过处理器执行存储器中的计算机程序，在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，使通讯系统便携，使用场景灵活，可实现实施例一的电池包动态测试方法，实现方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。
通过处理器执行存储器中的计算机程序，在进行充放电试验时，可获取电池包残余容量，实现实施例二的电池包动态测试方法，对电池包进行动态监测，根据其电性能参数对电池包进行综合考量。
实施例四
一种电池包动态通讯系统，如图3所示，包括电池包、稳压电源、外置继电器开关、上位控制器以及上述的电子设备，电池包、外置继电器开关和电子设备通过低压连接线连接，上位控制器与电子设备通过网线连接，电池包、电子设备分别与稳压电源连接。
上述电池包动态通讯系统，低压连接线可传输整车模拟信号，可以将电池包与电子设备进行CAN通讯传输，开启外置继电器开关，外置继电器在不需要其他整车信号的前提下，控制电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包进行通讯，可在电池包试验时读取电池包内BMS相应信号，可方便地对电池包进行通讯、检查、测试和风险排查。本实施中，在进行非充放电试验时，可在不需连接充放电设备时对电池包进行通讯，通讯系统便携，使用场景灵活。
如图4所示，还包括充放电设备，低压连接线CAN口与充放电设备CAN口连接，将相关BMS信号传输给充放电设备，且充放电设备与电池包还通过高压正极母线和高压负极母线连接，进行充放电试验。本实施例中，低压连接线可将电子设备与充放电设备进行CAN通讯传输，电池包动态通讯系统可用于电池包充放电试验，实现多种环境下的电池包检测，包括电池包下线检测、电池包预处理试验、绝缘电阻值测量、耐压性测量、电池包充放电试验、电池包功率内阻试验、电池包振动试验、电池包热冲击试验以及过充和/或过放试验。
在上述具体实施方式的具体内容中，各技术特征可以进行任意不矛盾的组合，为使描述简洁，未对上述各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电池包动态测试方法，应用于电子设备，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用低压连接线将电池包、外置继电器开关和电子设备进行连接，利用网线将电子设备与上位控制器连接，利用稳压电源给电池包和电子设备供电；
S2：开启上位控制器和外置继电器开关，将电池包内的主正继电器和主负继电器吸合，上位控制器通过电子设备与电池包建立通讯；
S3：采集电池包内所有电芯电压，计算得到同一时刻的最大电芯电压和最小电芯电压，其中，电池包内的电芯压差等于最大电芯电压与最小电芯电压的差值；
S4：采集电池包内所有电芯温度值，计算得到同一时刻的最高电芯温度和最低电芯温度；
S5：对电池包进行试验；
S6：通过上位控制器结束电池包通讯，关闭外置继电器开关，关闭稳压电源，完成电池包动态测试。
2.根据权利要求1所述的电池包动态测试方法，其特征在于，步骤S3中，上位控制器实时显示全部电芯电压，并对电芯数值进行更新，若检测过程中数据更新无异常，则确定电子设备与电池包通讯正常。
3.根据权利要求1所述的电池包动态测试方法，其特征在于，步骤S5中，对电池包进行严酷环境试验时，通过电子设备对电池包进行通讯和监控，通过上位控制器实时监测电芯电压和电芯温度，判断电池包在严酷环境试验中电性能是否良好。
4.根据权利要求3所述的电池包动态测试方法，其特征在于，通过上位控制器对采集的电芯电压进行记录，防止在严酷环境试验过程中出现电压锐变；通过上位控制器对采集的电芯温度进行记录，防止在严酷环境试验过程中电芯温度突然升高，造成安全隐患。
5.根据权利要求1所述的电池包动态测试方法，其特征在于，步骤S5中，对电池包进行试验后，使用绝缘电阻计测量电池包高压正极和/或高压负极与接地点间的绝缘电阻值，判断电池包绝缘功能是否良好。
6.根据权利要求1所述的电池包动态测试方法，其特征在于，步骤S1中，低压连接线还连接充放电设备，还通过高压正极母线和高压负极母线将充放电设备与电池包连接。
7.根据权利要求6所述的电池包动态测试方法，其特征在于，步骤S5中，对电池包进行充电和/或放电试验，采集电池包充电和/或放电中电流信号，结合同一时刻的电芯电压，计算得到电池包残余容量。
8.根据权利要求7所述的电池包动态测试方法，其特征在于，电池包充电和/或放电中，电池包内的电芯温度差等于最高电芯温度与最低电芯温度的差值。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的电池包动态测试方法。
10.一种电池包动态通讯系统，其特征在于，包括电池包、稳压电源、外置继电器开关、上位控制器以及如权利要求9所述的电子设备，所述电池包、外置继电器开关和电子设备通过低压连接线连接，所述上位控制器与电子设备通过网线连接，所述电池包、电子设备分别与所述稳压电源连接。
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