CN206601451U - 一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，属于电池管理技术领域，特别涉及一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，包括测试平台(1)、控制终端(2)、数据采集单元(3)、模拟电池单元(5)和CAN通信单元(6)，实现了对电池管理主动均衡电池管理系统的快速检测。
Description
技术领域
本实用新型属于电池管理技术领域，特别涉及一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备。
背景技术
目前电池管理系统的方案主要分为被动均衡方案和主动均衡方案两大类，都是为了解决电池模块内部不均衡问题提出的。所谓被动均衡方案，是指使用电阻等被动消耗电池多余能量的方式来实现电池间的均衡。与被动均衡不同，主动均衡采用了进行了能量的转移的策略，即将电量最多的电池的电量转移到其它电池，或者是将其它电池的电量转移给电量最少的电池。与被动均衡方案相比，主动均衡方案的电池能量利用率更高。
伴随电池管理主动均衡电池管理系统诞生的还有其相关的检测设备，对电池管理主动均衡电池管理系统的快速检测也是生产厂家对其相关检测设备的重要要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，实现了对电池管理主动均衡电池管理系统的快速检测。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，包括测试平台、控制终端、数据采集单元、模拟电池单元和CAN通信单元，测试平台通过485总线与控制终端通信，模拟电池单元、数据采集单元和CAN通信单元均电连接控制终端；
控制终端包括主控制器、第一AD模块、第二AD模块、第三AD模块、第四AD模块、第五AD模块、第六AD模块和485模块，第一AD模块、第二AD模块、第三AD模块、第四AD模块、第五AD模块、第六AD模块和485模块均电连接主控制器；
CAN通信单元包括CAN模块，CAN模块与主控制器电连接；
数据采集单元包括电阻R2、电阻R3和电阻R4；
模拟电池单元包括第四控制接口、调节单元、可调稳压模块、第一模拟单元、第二模拟单元、第三模拟单元、第三输出接口、第二输出接口、第一输出接口、5V稳压器、滤波电路、第一控制接口、第二控制接口、第三控制接口和电阻R1，第四控制接口电连接调节单元的控制端，调节单元的高电位端连接可调稳压模块的控制端，调节单元的低电位端连接地线，可调稳压模块的输入端连接外部12V电源，可调稳压模块的输出端连接第一模拟单元的高电位端，第一模拟单元的低电位端连接第二模拟单元的高电位端，第二模拟单元的低电位端连接第三模拟单元的高电位端，第三模拟单元的低电位端通过电阻R1连接地线，第一模拟单元的高电位端还通过电阻R2连接第一输出接口的1脚连接，第一模拟单元的高电位端还连接第一输出接口的2脚，第二模拟单元的高电位端还通过电阻R3连接第二输出接口的1脚连接，第二模拟单元的高电位端还连接第二输出接口的2脚，第三模拟单元的高电位端还通过电阻R4连接第三输出接口的1脚连接，第三模拟单元的高电位端还连接第三输出接口的2脚，第一模拟单元的控制端连接第一控制接口，第二模拟单元的控制端连接第二控制接口，第三模拟单元的控制端连接第三控制接口；
5V稳压器的输入端连接外部12V电源，5V稳压器的输出端连接滤波电路，滤波电路输出5V电源，所述5V电源为第一模拟单元、第二模拟单元、第三模拟单元和调节单元供电；
第一控制接口、第二控制接口、第三控制接口和第四控制接口均连接主控制器，第一AD模块的模拟量采集端连接在电阻R2的两端，第二AD模块的模拟量采集端连接在电阻R3的两端，第三AD模块的模拟量采集端连接在电阻R4的两端，第四AD模块的模拟量采集端连接在第一模拟单元的高电位端和第一模拟单元的低电位端，第五AD模块的模拟量采集端连接在第二模拟单元的高电位端和第二模拟单元的低电位端，第六AD模块的模拟量采集端连接在第三模拟单元的高电位端和第三模拟单元的低电位端。
所述主控制器为ARM9处理器。
所述调节单元为数字电位器MAX5432，所述调节单元的高电位端为数字电位器MAX5432的1脚，所述调节单元的低电位端为数字电位器MAX5432的7脚，所述调节单元的控制端为数字电位器MAX5432的2脚和4脚。
所述第一模拟单元、所述第二模拟单元和所述第三模拟单元均为数字电位器MAX5432，所述第一模拟单元的高电位端、所述第二模拟单元的高电位端和所述第三模拟单元的高电位端均为数字电位器MAX5432的1脚；所述第一模拟单元的低电位端、所述第二模拟单元的低电位端和所述第三模拟单元的低电位端均为数字电位器MAX5432的7脚；所述第一模拟单元的控制端、所述第二模拟单元的控制端所述第三模拟单元的控制端均为数字电位器MAX5432的2脚和3脚。
所述第一AD模块、所述第二AD模块、所述第三AD模块、所述第四AD模块、所述第五AD模块和所述六AD模块的型号均为AD7767。
所述可调稳压模块的型号为LM317，所述可调稳压模块的输入端为LM317的3脚，所述可调稳压模块的输出端为LM317的2脚，所述可调稳压模块的控制端为LM317的1脚。
所述CAN模块的型号为SJA1000；所述485模块的型号为MAX485。
本实用新型所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，实现了对电池管理主动均衡电池管理系统的快速检测，本实用新型成本低，检测速度快，可控性好。
附图说明
图1是本实用新型的主原理图方框图；
图2是本实用新型的控制终端原理图方框图；
图3是本实用新型的模拟电池单元的原理图方框图；
图中：测试平台1、控制终端2、数据采集单元3、主动均衡电池管理系统4、模拟电池单元5、CAN通信单元6、485模块7、第六AD模块8、第五AD模块9、第四AD模块10、主控制器11、第一AD模块12、第二AD模块13、第三AD模块14、CAN模块15、第四控制接口16、调节单元17、可调稳压模块18、第一模拟单元19、第二模拟单元20、第三模拟单元21、第三输出接口22、第二输出接口23、第一输出接口24、5V稳压器25、滤波电路26、第一控制接口27、第二控制接口28、第三控制接口29。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，包括测试平台1、控制终端2、数据采集单元3、模拟电池单元5和CAN通信单元6，测试平台1通过485总线与控制终端2通信，模拟电池单元5、数据采集单元3和CAN通信单元6均电连接控制终端2；
控制终端2包括主控制器11、第一AD模块12、第二AD模块13、第三AD模块14、第四AD模块10、第五AD模块9、第六AD模块8和485模块7，第一AD模块12、第二AD模块13、第三AD模块14、第四AD模块10、第五AD模块9、第六AD模块8和485模块7均电连接主控制器11；
CAN通信单元6包括CAN模块15，CAN模块15与主控制器11电连接；
数据采集单元3包括电阻R2、电阻R3和电阻R4；
模拟电池单元5包括第四控制接口16、调节单元17、可调稳压模块18、第一模拟单元19、第二模拟单元20、第三模拟单元21、第三输出接口22、第二输出接口23、第一输出接口24、5V稳压器25、滤波电路26、第一控制接口27、第二控制接口28、第三控制接口29和电阻R1，第四控制接口16电连接调节单元17的控制端，调节单元17的高电位端连接可调稳压模块18的控制端，调节单元17的低电位端连接地线，可调稳压模块18的输入端连接外部12V电源，可调稳压模块18的输出端连接第一模拟单元19的高电位端，第一模拟单元19的低电位端连接第二模拟单元20的高电位端，第二模拟单元20的低电位端连接第三模拟单元21的高电位端，第三模拟单元21的低电位端通过电阻R1连接地线，第一模拟单元19的高电位端还通过电阻R2连接第一输出接口24的1脚连接，第一模拟单元19的高电位端还连接第一输出接口24的2脚，第二模拟单元20的高电位端还通过电阻R3连接第二输出接口23的1脚连接，第二模拟单元20的高电位端还连接第二输出接口23的2脚，第三模拟单元21的高电位端还通过电阻R4连接第三输出接口22的1脚连接，第三模拟单元21的高电位端还连接第三输出接口22的2脚，第一模拟单元19的控制端连接第一控制接口27，第二模拟单元20的控制端连接第二控制接口28，第三模拟单元21的控制端连接第三控制接口29；
5V稳压器25的输入端连接外部12V电源，5V稳压器25的输出端连接滤波电路26，滤波电路26输出5V电源，所述5V电源为第一模拟单元19、第二模拟单元20、第三模拟单元21和调节单元17供电；第一控制接口27、第二控制接口28、第三控制接口29和第四控制接口16均连接主控制器11，第一AD模块12的模拟量采集端连接在电阻R2的两端，第二AD模块13的模拟量采集端连接在电阻R3的两端，第三AD模块14的模拟量采集端连接在电阻R4的两端，第四AD模块10的模拟量采集端连接在第一模拟单元19的高电位端和第一模拟单元19的低电位端，第五AD模块9的模拟量采集端连接在第二模拟单元20的高电位端和第二模拟单元20的低电位端，第六AD模块8的模拟量采集端连接在第三模拟单元21的高电位端和第三模拟单元21的低电位端。
所述主控制器11为ARM9处理器。
所述调节单元17为数字电位器MAX5432，所述调节单元17的高电位端为数字电位器MAX5432的1脚，所述调节单元17的低电位端为数字电位器MAX5432的7脚，所述调节单元17的控制端为数字电位器MAX5432的2脚和4脚。
所述第一模拟单元19、所述第二模拟单元20和所述第三模拟单元21均为数字电位器MAX5432，所述第一模拟单元19的高电位端、所述第二模拟单元20的高电位端和所述第三模拟单元21的高电位端均为数字电位器MAX5432的1脚；所述第一模拟单元19的低电位端、所述第二模拟单元20的低电位端和所述第三模拟单元21的低电位端均为数字电位器MAX5432的7脚；所述第一模拟单元19的控制端、所述第二模拟单元20的控制端所述第三模拟单元21的控制端均为数字电位器MAX5432的2脚和3脚。
所述第一AD模块12、所述第二AD模块13、所述第三AD模块14、所述第四AD模块10、所述第五AD模块9和所述六AD模块的型号均为AD7767。
所述可调稳压模块18的型号为LM317，所述可调稳压模块18的输入端为LM317的3脚，所述可调稳压模块18的输出端为LM317的2脚，所述可调稳压模块18的控制端为LM317的1脚。
所述CAN模块15的型号为SJA1000；所述485模块7的型号为MAX485。
主动均衡电池管理系统4(主动均衡电池管理系统为现有技术，固部详细叙述)均设有多个电池接入接口，以便为其能对单个电池进行充放电提供条件。
工作时，首先将第一输出接口24、第二输出接口23和第三输出接口22连接在主动均衡电池管理系统4的电池接入接口，将CAN通信单元6与主动均衡电池管理系统4的CAN接口电连接，实现控制终端2与主动均衡电池管理系统4的CAN总线通信。
主控制器11通过控制调节单元17输出的电阻的大小来控制可调稳压模块18的输出电压值，第一模拟单元19、第二模拟单元20和第三模拟单元21采用串联的方式模拟出电池组串的输出电压，第一模拟单元19、第二模拟单元20和第三模拟单元21均单独模拟一个电池的输出电压。
当需要测试主动均衡电池管理系统4对电池组串电压的均衡性能时，主控制器11只要控制第一模拟单元19、第二模拟单元20或第三模拟单元21的输出电阻的阻值，即可模拟电池组串的输出电压，例如，在模拟实验中，第一模拟单元19、第二模拟单元20和第三模拟单元21分别代表了电池组串的第一个电池，第二个电池和第三个电池，检测中期望让第二模拟单元20对第一模拟单元19主动均衡充电，主控制器11通过I2C接口控制第一模拟单元19的输出电阻变小，而同时，主控制器11通过I2C接口控制第二模拟单元20的输出电阻变大，此时，主动均衡电池管理系统4将采集到第一输出接口24的电压变小，而第二输出接口23的电压变大，即模拟出第一个电池的输出电压变小，第二个电池的输出电压变大；
此时，主动均衡电池管理系统4应该做出相应的均衡动作，即让第二模拟单元20向第一模拟单元19充电，此时，电阻R2的两端的电压差会出现相应的变化，第一AD模块12采集电阻R2两端的电压变化，生成实际电压信息；主控制器11通过CAN总线读取主动均衡电池管理系统4中的数据，从中查找出主动均衡电池管理系统4判断的第一模拟单元19、第二模拟单元20和第三模拟单元21的电压信息，并将该电压信息处理成测试电压信息；
主控制器11通过485总线将实际电压信息和测试电压信息一并发送给测试平台1，所述测试平台1为电脑，测试平台1对实际电压信息和测试电压信息进行对比得出主动均衡电池管理系统4的均衡性能，当测试电压信息与实际电压信息一致时，主动均衡电池管理系统4的均衡性能最佳。
本实用新型所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，实现了对电池管理主动均衡电池管理系统的快速检测，本实用新型成本低，检测速度快，可控性好。
Claims (7)
1.一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：包括测试平台(1)、控制终端(2)、数据采集单元(3)、模拟电池单元(5)和CAN通信单元(6)，测试平台(1)通过485总线与控制终端(2)通信，模拟电池单元(5)、数据采集单元(3)和CAN通信单元(6)均电连接控制终端(2)；
控制终端(2)包括主控制器(11)、第一AD模块(12)、第二AD模块(13)、第三AD模块(14)、第四AD模块(10)、第五AD模块(9)、第六AD模块(8)和485模块(7)，第一AD模块(12)、第二AD模块(13)、第三AD模块(14)、第四AD模块(10)、第五AD模块(9)、第六AD模块(8)和485模块(7)均电连接主控制器(11)；
CAN通信单元(6)包括CAN模块(15)，CAN模块(15)与主控制器(11)电连接；
数据采集单元(3)包括电阻R2、电阻R3和电阻R4；
模拟电池单元(5)包括第四控制接口(16)、调节单元(17)、可调稳压模块(18)、第一模拟单元(19)、第二模拟单元(20)、第三模拟单元(21)、第三输出接口(22)、第二输出接口(23)、第一输出接口(24)、5V稳压器(25)、滤波电路(26)、第一控制接口(27)、第二控制接口(28)、第三控制接口(29)和电阻R1，第四控制接口(16)电连接调节单元(17)的控制端，调节单元(17)的高电位端连接可调稳压模块(18)的控制端，调节单元(17)的低电位端连接地线，可调稳压模块(18)的输入端连接外部12V电源，可调稳压模块(18)的输出端连接第一模拟单元(19)的高电位端，第一模拟单元(19)的低电位端连接第二模拟单元(20)的高电位端，第二模拟单元(20)的低电位端连接第三模拟单元(21)的高电位端，第三模拟单元(21)的低电位端通过电阻R1连接地线，第一模拟单元(19)的高电位端还通过电阻R2连接第一输出接口(24)的1脚连接，第一模拟单元(19)的高电位端还连接第一输出接口(24)的2脚，第二模拟单元(20)的高电位端还通过电阻R3连接第二输出接口(23)的1脚连接，第二模拟单元(20)的高电位端还连接第二输出接口(23)的2脚，第三模拟单元(21)的高电位端还通过电阻R4连接第三输出接口(22)的1脚连接，第三模拟单元(21)的高电位端还连接第三输出接口(22)的2脚，第一模拟单元(19)的控制端连接第一控制接口(27)，第二模拟单元(20)的控制端连接第二控制接口(28)，第三模拟单元(21)的控制端连接第三控制接口(29)；
5V稳压器(25)的输入端连接外部12V电源，5V稳压器(25)的输出端连接滤波电路(26)，滤波电路(26)输出5V电源，所述5V电源为第一模拟单元(19)、第二模拟单元(20)、第三模拟单元(21)和调节单元(17)供电；
第一控制接口(27)、第二控制接口(28)、第三控制接口(29)和第四控制接口(16)均连接主控制器(11)，第一AD模块(12)的模拟量采集端连接在电阻R2的两端，第二AD模块(13)的模拟量采集端连接在电阻R3的两端，第三AD模块(14)的模拟量采集端连接在电阻R4的两端，第四AD模块(10)的模拟量采集端连接在第一模拟单元(19)的高电位端和第一模拟单元(19)的低电位端，第五AD模块(9)的模拟量采集端连接在第二模拟单元(20)的高电位端和第二模拟单元(20)的低电位端，第六AD模块(8)的模拟量采集端连接在第三模拟单元(21)的高电位端和第三模拟单元(21)的低电位端。
2.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述主控制器(11)为ARM9处理器。
3.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述调节单元(17)为数字电位器MAX5432，所述调节单元(17)的高电位端为数字电位器MAX5432的1脚，所述调节单元(17)的低电位端为数字电位器MAX5432的7脚，所述调节单元(17)的控制端为数字电位器MAX5432的2脚和4脚。
4.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述第一模拟单元(19)、所述第二模拟单元(20)和所述第三模拟单元(21)均为数字电位器MAX5432，所述第一模拟单元(19)的高电位端、所述第二模拟单元(20)的高电位端和所述第三模拟单元(21)的高电位端均为数字电位器MAX5432的1脚；所述第一模拟单元(19)的低电位端、所述第二模拟单元(20)的低电位端和所述第三模拟单元(21)的低电位端均为数字电位器MAX5432的7脚；所述第一模拟单元(19)的控制端、所述第二模拟单元(20)的控制端所述第三模拟单元(21)的控制端均为数字电位器MAX5432的2脚和3脚。
5.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述第一AD模块(12)、所述第二AD模块(13)、所述第三AD模块(14)、所述第四AD模块(10)、所述第五AD模块(9)和所述六AD模块的型号均为AD7767。
6.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述可调稳压模块(18)的型号为LM317，所述可调稳压模块(18)的输入端为LM317的3脚，所述可调稳压模块(18)的输出端为LM317的2脚，所述可调稳压模块(18)的控制端为LM317的1脚。
7.如权利要求1所述的一种主动均衡电池管理系统的综合测试设备，其特征在于：所述CAN模块(15)的型号为SJA1000；所述485模块(7)的型号为MAX485。
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|---|---|---|---|---|
| CN108680803A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-19 | 武汉精立电子技术有限公司 | 支持bms主动均衡功能测试的电池模拟系统及方法 |
| CN110736950A (zh) * | 2019-10-18 | 2020-01-31 | 深圳市吉毅创能源科技有限公司 | 电池管理系统在线测试系统及方法 |
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