CN205644271U - 一种电池控制器测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源车辆电池管理技术领域，具体涉及一种电池控制器测试装置，包括电池控制器，该测试装置还包括：与所述电池控制器电连接的电池台架，所述电池台架包括：模拟信号发生器、数字信号发生器、USBCAN卡、微处理器、至少两个单体电池模拟设备以及显示装置；所述微处理器分别与所述模拟信号发生器、所述数字信号发生器、所述USBCAN卡、各单体电池模拟设备以及所述显示装置连接；所述微处理器控制各单体电池模拟设备、所述模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送信号，通过所述USBCAN卡接收电池控制器反馈信号，以检测电池控制器功能是否正常，利用本实用新型，可以快速测试电池控制器本身功能。

Description

一种电池控制器测试装置

技术领域

本实用新型涉及新能源车辆电池管理技术领域，具体涉及一种电池控制器测试装置。

背景技术

电动汽车已经成为了汽车发展的重要方向之一，电动汽车的核心零部件之一是电池控制器，电池控制器在设计、验证到量产投入市场的过程中，都离不开测试设备，基于电池控制器的测试设备需要针对电池控制器本身的特征进行量身定做。

现有技术中，电池控制器具体可以实现CAN通信，电池组单体电压信息采集、电池组温度信号信息采集、故障状态信息输出、渗漏信息检测等功能。而现有技术中对电池控制器功能测试，主要是通过人工实现，而这种检测方式是一种不严谨的测试方式。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电池控制器测试装置，以快速、有效的测试电池控制器本身功能。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电池控制器测试装置，包括电池控制器，还包括：与所述电池控制器电连接的电池台架，所述电池台架包括：模拟信号发生器、数字信号发生器、USBCAN卡、微处理器、至少两个单体电池模拟设备以及显示装置；所述微处理器分别与所述模拟信号发生器、所述数字信号发生器、所述USBCAN卡、各单体电池模拟设备以及所述显示装置连接；所述微处理器控制各单体电池模拟设备、所述模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送信号，并通过所述USBCAN卡接收电池控制器反馈信号，以检测电池控制器功能是否正常。

优选地，所述电池台架还包括：电源模块，所述电源模块连接在所述微处理器与所述电池控制器之间。

优选地，所述模拟信号发生器具有电源监控端口、渗漏信号端口、大量程电流反馈端口以及小量程电流反馈端口；

所述电源监控端口与所述电池控制器连接，所述电源监控端口向所述电池控制器输出电源监控信号；

所述渗漏信号端口与所述电池控制器连接，所述渗漏信号端口向所述电池控制器输出电池组渗漏信号；

大量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述大量程电流反馈端口向所述电池控制器输出大量程电流信号；

小量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述小量程电流反馈端口向所述电池控制器输出小量程电流信号。

优选地，所述数字信号发生器具有总电压采集端口、高压互锁状态端口；

所述总电压采集端口与所述电池控制器连接，所述总电压采集端口向所述电池控制器输出电池组总电压电平；

所述高压互锁状态端口与所述电池控制器连接，所述高压互锁状态端口向所述电池控制器输出电池组高压互锁状态信号。

优选地，所述电池台架还包括阻抗调节装置，所述阻抗调节装置连接在所述微处理器与所述电池控制器之间，用于模拟电池组电池单体温度变化情况。

优选地，所述阻抗调节装置具有至少两个温度输出端口，所述温度输出端口向所述电池控制器输出电池组电池单体温度信号。

优选地，所述阻抗调节装置还具有绝缘电阻输出端口，所述绝缘电阻输出端口向所述电池控制器输出电池组绝缘电阻信号。

优选地，还包括电流传感器，所述电流传感器连接在所述电池控制器与所述电池台架之间，根据所述微处理器的控制信号，为所述电池控制器提供电流值。

优选地，还包括板卡设备，所述板卡设备通过串口总线与所述微处理器连接。

本实用新型的有益效果在于：

本发明实施例提供的电池控制器测试装置，电池台架为电池控制器提供电源，并控制各单体电池模拟设备、模拟信号发生器、数字信号发生器向电池控制器发送信号，通过USBCAN卡接收到的电池控制器的反馈信号，检测电池控制器功能是否正常，利用本实用新型，可以有效地检测电池控制器本身的功能是否正常。

附图说明

图1是本实用新型实施例电池控制器测试装置的一种结构示意图。

图2是本实用新型实施例电池控制器测试装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种电池控制器测试装置，包括电池控制器，还包括：与所述电池控制器电连接的电池台架，所述电池台架包括：模拟信号发生器、数字信号发生器、USBCAN卡、微处理器、至少两个单体电池模拟设备以及显示装置；所述微处理器分别与所述模拟信号发生器、所述数字信号发生器、所述USBCAN卡、各单体电池模拟设备以及所述显示装置连接；所述微处理器控制各单体电池模拟设备、所述模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送信号，并通过所述USBCAN卡接收电池控制器反馈信号，以检测电池控制器功能是否正常。

需要说明的是，如图1中，单体电池模拟设备1至单体电池模拟设备n表示为至少两个单体电池模拟设备；本实用新型实施例中，电池控制器具有模拟信号接口、数字信号接口、CAN通信接口、以及单体电压检测口1至单体电压检测口n；其中所述模拟信号接口与电池台架的模拟信号发生器连接；数字信号接口与电池台架的数字信号发生器连接；CAN通信接口与电池台架USBCAN卡连接；单体电压检测口1至单体电压检测口n分别与电池台架单体电池模拟设备1至单体电池模拟设备n对应连接；模拟信号接口、数字信号接口可以不止一个。

具体地，所述电池台架还包括：电源模块，所述电源模块连接在所述微处理器与所述电池控制器之间，相应地，电池控制器具有与该电源模块连接的供电接口，所述电源模块通过该供电接口为所述电池控制器提供电源。通过开启电池台架能够为电池控制器供电，使电池控制器能够在电池台架上运行起来。

模拟信号发生器可以采用可编程的控制器，从而可以产生多路模拟信号，并且此多路模拟信号为电池控制器的架构需要的关键的模拟信号，比如，电源监控信号、电池组渗漏信号等。

数字信号发生器为一种受控于微处理器的数字信号源，可以产生电池控制器需要的关键的数字信号，比如，电池组总电压电平、电池组高压互锁状态信号、整车电源唤醒信号、电池组箱盖信号等。

具体地，所述模拟信号发生器具有电源监控端口、渗漏信号端口、大量程电流反馈端口以及小量程电流反馈端口；所述电源监控端口与所述电池控制器连接，所述电源监控端口向所述电池控制器输出电源监控信号；所述渗漏信号端口与所述电池控制器连接，所述渗漏信号端口向所述电池控制器输出电池组渗漏信号；大量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述大量程电流反馈端口向所述电池控制器输出大量程电流信号；小量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述小量程电流反馈端口向所述电池控制器输出小量程电流信号。当然，模拟信号发生器不仅具有上述端口，还可以具有其他端口，比如加热丝端口，可以为电池控制器提供电池组加热温度信号。需要说明的是，本实用新型实施例中，微处理器可以控制模拟信号发生器的大量程电流反馈端口与小量程电流反馈端口分别向电池控制器输出不成比例关系的电流，以检测电池控制器是否会报出电流双通道不匹配的状态，从而可以判断出BMS的软件执行策略是否正常。

具体地，所述数字信号发生器具有总电压采集端口、高压互锁状态端口；所述总电压采集端口与所述电池控制器连接，所述总电压采集端口向所述电池控制器输出电池组总电压电平；所述高压互锁状态端口与所述电池控制器连接，所述高压互锁状态端口向所述电池控制器输出电池组高压互锁状态信号。

当然，数字信号发生器不仅具有上述端口，还可以具有其他端口，比如整车电源唤醒信号端口，可以为电池控制器提供电源唤醒信号；比如，电池组箱盖信号端口，可以为电池控制器提供电池组箱盖信号。

需要说明的是，本实用新型实施例中，USBCAN卡是一种将CAN报文转化为计算机可识别的报文类型的板卡，电池台架通过USBCAN卡可以读取电池控制器发出的CAN报文。一般的，汽车的主要通信方式为CAN总线的通信，电池控制器也不例外，在电池控制器与电池台架连接之后，电池控制器与电池台架的信息交互主要是通过CAN通信实现，本实施例中，采用USBCAN卡，其目的是实现CAN总线信息转换为微处理器可识别的状态，相当于一个格式转换的功能。

本实施例中，电池台架中的微处理器控制各单体电池模拟设备、模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送信号，并通过USBCAN读取电池控制器反馈信号，经过CAN报文解析之后，微处理器判断电池控制器反馈信号中的模拟值是否与电池台架发送信号相符合，如果符合，则确认电池控制器的功能正常，通过显示装置显示。

为了检测电池控制器对电池组温度信号的反馈情况，在本实用新型另一实施例中增加了阻抗调节装置，以模拟电池组电池单体温度变化情况。

如图2是本实用新型实施例电池控制器测试装置的另一种结构示意图，与图1所示实施例不同的是，在图2所示的实施例中，所述电池控制器测试装置还包括电流传感器、板卡设备，而电池台架还包括阻抗调节装置。

所述电流传感器连接在所述电池控制器与所述电池台架之间，根据所述微处理器的控制信号，为所述电池控制器提供电流值，所述电流值为电池组的工作电流或充电电流。进一步，电池控制器根据所述电流值与采集到的电池组的单体电压值，可以进一步计算电池组的SOC、SOH等性能参数，并将所述性能参数通过所述USBCAN卡反馈给微处理器，微处理器根据电池控制器反馈的数据，可以判断电池控制器的计算功能是否正常。需要说明的是，本实用新型实施例中，电池控制器还具有与所述电流传感器连接的电流检测口，其中，所述电流检测口可以不止一个口。

所述板卡设备通过串口总线与所述微处理器连接，通过串口总线与电池台架通信，获取电池台架的测试数据，本实用新型实施例中，板卡设备还可以与打印机连接，以通过打印机打印电池台架的测试数据。具体地，电池控制器出现的功能异常状态，可形成一个特定故障码，记录在电池台架中，电池台架通过与办卡设备通信，能够在测试完成后，自动完成微处理器的测试结果打印。

所述阻抗调节装置连接在所述微处理器与所述电池控制器之间，用于模拟电池组电池单体温度变化情况。具体地，阻抗调节装置可以是变阻器，阻抗调节装置以一阻值范围对应电池组电池单体温度范围，比如以(0,100Ω)阻值范围对应电池组电池单体(-40℃，65℃)温度范围；微处理器控制阻抗调节装置向所述电池控制器的温度信号接口输出电阻值，电池控制器得到所述电阻值后，将所述电阻值转换为温度值，判断此温度值是否在电池组电池单体正常温度范围(比如0℃～45℃)内，从而确定当前电池单体的温度状态(比如，过温、欠温、温度正常)，并通过所述USBCAN卡向微处理器反馈当前电池单体的温度状态。本实用新型实施中，通过阻抗调节装置可以检测电池控制器对电池组单体温度是否反馈正常。需要说明的是，阻抗调节装置可以与电池控制器的温度信号接口(需要说明的是，所述温度信号接口可以不止一个)连接。

进一步，为了更加真实的模拟电池组中电池单体的温度情况，所述阻抗调节装置具有至少两个温度输出端口，各温度输出端口分别与电池控制器温度信号接口连接(电池控制器温度信号接口至少有两个以上)，用于模拟电池组电池单体温度变化情况。需要说明的是，微处理器控制阻抗调节装置向电池控制器温度信号接口输出不同的电池组电池单体温度信号(比如过温值或欠温值)，以检测电池管理器对当前得到的电池组电池单体温度的反馈情况(过温状态或欠温状态)。

进一步，为了实现对电池组绝缘情况的模拟，本实用新型实施例中，所述阻抗调节装置还具有绝缘电阻输出端口，所述绝缘电阻输出端口向所述电池控制器温度信号接口输出电池组绝缘电阻信号。

所述显示装置包括：电池控制器状态显示器，用于实时显示电池台架与电池控制器的通信情况。所述显示装置还可以包括：正常指示灯(比如绿色LED灯)以及异常指示灯(比如红色LED灯)。所述微处理器控制正常指示灯、异常指示灯的点亮与熄灭。具体地，当电池台架中的微处理器检测到电池控制器功能正常，分别向电池控制器状态显示器与正常指示灯发送信号，使电池控制器状态显示器显示、正常指示灯点亮；当电池台架中的微处理器检测到电池控制器功能异常，分别向电池控制器状态显示器与异常指示灯发送信号，使电池控制器状态显示器显示、异常指示灯点亮。

本实施中电池控制器测试装置工作方式如下：电池台架为电池控制器供电，首先通过模拟信号发生器向电池控制器输出电源监控信号，使电池控制器上电工作；其次，通过控制阻抗调节装置、所述模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送关键信号(比如电池单体的温度信号、大量程电流信号、小量程电流信号、电池组总电压电平、高压互锁状态信号等)，然后，通过USBCAN卡采集电池控制器的反馈信号，以快速检测电池控制器功能是否正常。

具体地，电池台架发送关键信号以及电池控制器之间的反馈过程，下面举例说明：

电池台架中的微处理器控制各单体电池模拟设备分别向电池控制器输出相同单体电压，比如所述单体电压为过压电压或正常电压或欠压电压(比如，欠压电压为1.5V，正常电压为3.3V、过压电压为5.0V)，微处理器通过USBCAN卡读取电池控制器反馈回的、对应的单体电压通道上的电压值是否正常，同时读出，电池控制器是否反馈出过压或正常或欠压状态，以此确认电池控制器采集单体电池部分的硬件与软件是否工作正常。进一步，为了更加严密的检测电池控制器的单体电压采集部分硬件与软件功能是否正常，还可以通过微处理器使单体电池模拟设备分别向电池控制器输出不同单体电压，比如，有的单体电池模拟设备设置为正常电压，有的单体电池模拟设备设置为过压电压、有的单体电池模拟设备设置为欠压电压，微处理器再通过USBCAN卡读取对应的单体电压通道上反馈的电压值是否有不匹配情况，以此确认电池控制器采集单体电池部分的硬件与软件是否工作正常。进一步，台架中微处理器控制各单体电池模拟设备均向电池控制器输出0电压，从而判断电池控制器反馈回来的总电压是否为0，并且其反馈信息是否包含总电压欠压故障(电池控制器将接收到的所有单体电压值加起来和台架数字信号发生器反馈的电池组总电压电平进行比较，如果两个相差较大，通过USBCAN卡向电池台架上报单体电压或总电压采集故障)。

综上所述，本实用新型提供的电池控制器测试装置，电池台架为电池控制器提供其所需的模拟信号、数字信号、以及单体电压，使得电池台架与电池控制器产生实时的互动，以检测电池控制器的功能是否正常，本发明实施例的电池台架可以用于电池控制器的生产下线检测、售后服务、验证开发等多个阶段。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本实用新型进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本实用新型内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种电池控制器测试装置，包括电池控制器，其特征在于，还包括：与所述电池控制器电连接的电池台架，所述电池台架包括：模拟信号发生器、数字信号发生器、USBCAN卡、微处理器、至少两个单体电池模拟设备以及显示装置；所述微处理器分别与所述模拟信号发生器、所述数字信号发生器、所述USBCAN卡、各单体电池模拟设备以及所述显示装置连接；所述微处理器控制各单体电池模拟设备、所述模拟信号发生器或/和所述数字信号发生器向所述电池控制器发送信号，并通过所述USBCAN卡接收电池控制器反馈信号，以检测电池控制器功能是否正常。

2.根据权利要求1所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述电池台架还包括：电源模块，所述电源模块连接在所述微处理器与所述电池控制器之间。

3.根据权利要求1所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述模拟信号发生器具有电源监控端口、渗漏信号端口、大量程电流反馈端口以及小量程电流反馈端口；

所述电源监控端口与所述电池控制器连接，所述电源监控端口向所述电池控制器输出电源监控信号；

所述渗漏信号端口与所述电池控制器连接，所述渗漏信号端口向所述电池控制器输出电池组渗漏信号；

大量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述大量程电流反馈端口向所述电池控制器输出大量程电流信号；

小量程电流反馈端口与所述电池控制器连接，所述小量程电流反馈端口向所述电池控制器输出小量程电流信号。

4.根据权利要求1所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述数字信号发生器具有总电压采集端口、高压互锁状态端口；

所述总电压采集端口与所述电池控制器连接，所述总电压采集端口向所述电池控制器输出电池组总电压电平；

所述高压互锁状态端口与所述电池控制器连接，所述高压互锁状态端口向所述电池控制器输出电池组高压互锁状态信号。

5.根据权利要求1所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述电池台架还包括阻抗调节装置，所述阻抗调节装置连接在所述微处理器与所述电池控制器之间，用于模拟电池组电池单体温度变化情况。

6.根据权利要求5所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述阻抗调节装置具有至少两个温度输出端口，所述温度输出端口向所述电池控制器输出电池组电池单体温度信号。

7.根据权利要求6所述的电池控制器测试装置，其特征在于，所述阻抗调节装置还具有绝缘电阻输出端口，所述绝缘电阻输出端口向所述电池控制器输出电池组绝缘电阻信号。

8.根据权利要求1所述的电池控制器测试装置，其特征在于，还包括电流传感器，所述电流传感器连接在所述电池控制器与所述电池台架之间，根据所述微处理器的控制信号，为所述电池控制器提供电流值。

9.根据权利要求1至8任一项所述的电池控制器测试装置，其特征在于，还包括板卡设备，所述板卡设备通过串口总线与所述微处理器连接。