CN208367182U - 一种动力电池系统的测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种动力电池系统的测试系统，涉及动力电池性能测试领域。该测试系统包括：动力电池系统环境舱，包括：地面辐射模拟装置、风速模拟装置、动力电池包、充放电设备以及电池管理系统，充放电设备、动力电池包与电池管理系统之间相互连接；位于动力电池系统环境舱外的控制器，控制器分别与地面辐射模装置、风速模拟装置、充放电设备以及电池管理系统电连接。本实用新型能够使置于动力电池系统环境舱内的动力电池，实现在不同温度、湿度、地面辐射温度以及风速环境下的测试试验，且更加接近动力电池系统的实际使用条件，提高动力电池系统的性能测试结果的准确度。

Description

一种动力电池系统的测试系统

技术领域

本实用新型涉及动力电池性能测试领域，特别是涉及一种动力电池系统的测试系统。

背景技术

面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前研究的热点。作为节能与新能源汽车的一种，纯电动汽车在行驶过程中具有无尾气排放、能量效率高、噪声低、可回收利用能量等多项优点，因此大力发展纯电动汽车对能源安全、环境保护具有重大意义。

动力电池作为电动汽车的驱动能源，其性能的优劣，对整车动力性、经济性和安全性具有重大影响。这里，一般通过整车搭载标定动力电池系统的电性能，虽然更接近使用条件，但整车试验所需资源紧张且试验成本高。

目前通用的测试方法是将动力电池系统置于环境舱中，但此种方式仅能模拟环境温度、湿度，与整车搭载试验条件存在一定差距，从而影响标定结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种动力电池系统的测试系统，从而可以解决现有技术中动力电池系统的性能测试结果准确度低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种动力电池系统的测试系统，包括：

动力电池系统环境舱，包括：地面辐射模拟装置、风速模拟装置、动力电池包、充放电设备以及电池管理系统，所述充放电设备与所述动力电池包连接，所述电池管理系统分别与所述动力电池包和所述充放电设备连接；

位于所述动力电池系统环境舱外的控制器，所述控制器分别与所述地面辐射模拟装置、所述风速模拟装置、所述充放电设备以及所述电池管理系统电连接；

其中，所述控制器的第一端口与所述地面辐射模拟装置连接，所述第一端口输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述地面辐射模拟装置的辐射温度为预设温度；

所述控制器的第二端口与所述风速模拟装置连接，所述第二端口输出第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述风速模拟装置的输出风速为预设风速；

所述控制器的第三端口与所述充放电设备连接，所述第三端口输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述充放电设备根据功率与时间的预设对应关系进行放电或者充电；

所述控制器的第四端口与所述电池管理系统连接，所述第四端口接收所述动力电池包的测试结果，所述测试结果包括所述动力电池包的电性能参数值。

其中，所述地面辐射模拟装置包括：与所述控制器连接的加热模块，所述加热模块设置有第一温度检测装置；

其中，所述第一控制信号用于控制所述加热模块的辐射温度为所述预设温度。

其中，所述风速模拟装置包括：

风机支架；

位于所述风机支架上的风机壳体；

设置于所述风机壳体内，且与所述控制器连接的第一风机；

设置于所述动力电池包上，且与所述控制器连接的风速检测装置；

其中，所述第二控制信号用于控制所述第一风机的输出风速为所述预设风速。

其中，所述风机支架的高度调节范围为第一预设高度值至第二预设高度值的支架。

其中，所述动力电池系统环境舱，还包括：温湿度模拟装置；

其中，所述控制器的第五端口与所述温湿度模拟装置连接，所述第五端口输出第四控制信号和第五控制信号；所述第四控制信号用于控制所述温湿度模拟装置加热至环境温度为预设温度，所述第五控制信号用于控制所述温湿度模拟装置加湿至环境湿度为预设湿度。

其中，所述温湿度模拟装置包括：位于所述动力电池系统环境舱内，且远离所述动力电池包设置的第二风机，所述第二风机上设有分别与所述控制器连接的第二温度检测装置、湿度检测装置和蒸发器。

其中，还包括：

位于所述动力电池系统环境舱内的电池包支架，所述电池包支架承载有所述动力电池包，所述动力电池包位于所述地面辐射模拟装置的一侧。

其中，所述电池包支架的高度调节范围为第三预设高度值至第四预设高度值的支架。

其中，还包括：

设置于所述动力电池系统环境舱外的制冷机组。

其中，还包括：

位于所述动力电池系统环境舱外，且与所述动力电池包连接的液冷装置；

其中，所述控制器的第六端口与所述液冷装置连接，所述第六端口输出第六控制信号，所述第六控制信号用于控制所述液冷装置进行制冷或者制热。

其中，所述第一风机的出风口朝向所述动力电池包的一侧。

本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：

本实用新型的上述方案中，通过设于动力电池系统环境舱内的地面辐射模拟装置和风速模拟装置，设于动力电池系统环境舱外的控制器，控制器分别与地面辐射模拟装置、风速模拟装置、充放电设备以及电池管理系统连接，通过控制器的同步协调处理，模拟不同环境温度、湿度、地面辐射温度以及行驶风速下的试验条件，能够使置于动力电池系统环境舱内的动力电池，实现在不同温度、湿度、地面辐射温度以及风速环境下的测试试验，且更加接近动力电池系统的实际使用条件，提高动力电池系统的性能测试结果的准确度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的动力电池系统的测试系统的结构组成示意图；

图2为本实用新型实施例的动力电池系统环境舱的剖视图。

附图标记说明：

1-动力电池系统环境舱；2-地面辐射模拟装置；3-风速模拟装置；4-动力电池包；5-充放电设备；6-电池管理系统；7-控制器；8-风机支架；9-风机壳体；10-第一风机；11-风速检测装置；12-温湿度模拟装置；13-第二风机；14-电池包支架；15-制冷机组；16-液冷装置；17-舱门。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型公开了一种动力电池系统的测试系统，如图1所示，该测试系统包括：动力电池系统环境舱1，包括：地面辐射模拟装置2、风速模拟装置3、动力电池包4、充放电设备5以及电池管理系统6，充放电设备5与动力电池包4连接，电池管理系统6分别与动力电池包4和充放电设备5连接；位于动力电池系统环境舱1外的控制器7，控制器7分别与地面辐射模拟装置2、风速模拟装置3、充放电设备5以及电池管理系统6电连接。

其中，该控制器7的第一端口与地面辐射模拟装置2连接，第一端口输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制地面辐射模拟装置2的辐射温度为预设温度。

需要说明的是，动力电池系统环境舱1中设置地面辐射模拟装置2，通过模拟不同的地面辐射温度，能够实现对不同地面辐射温度条件下，动力电池包4的测试试验，得到对应的电性能参数值。

这里，优选的，地面辐射模拟装置2包括：与控制器7连接的加热模块(图中未显示)，加热模块设置有第一温度检测装置(图中未显示)；其中，该第一控制信号用于控制加热模块的辐射温度为所述预设温度。

这里，如图2所示，地面辐射模拟装置2位于动力电池系统环境舱1内的地板上。

需要说明的是，第一温度检测装置用于检测加热模块的辐射温度。优选的，第一温度检测装置为温度传感器。

这里，第一温度检测装置采集加热模块的辐射温度，控制器7用于根据第一温度检测装置采集到的辐射温度，调整加热模块的辐射温度，使其辐射温度保持在预设温度值。

该控制器7的第二端口与风速模拟装置3连接，第二端口输出第二控制信号，所述第二控制信号用于控制风速模拟装置3的输出风速为预设风速。

这里，优选的，如图2所示，风速模拟装置3包括：风机支架8；位于所述风机支架8上的风机壳体9；设置于风机壳体9内，且与控制器7(图中未显示)连接的第一风机10；设置于动力电池包4上，且与控制器7连接的风速检测装置11；其中，所述第二控制信号用于控制第一风机10的输出风速为所述预设风速。

这里，优选的，如图2所示，第一风机10的出风口朝向动力电池包4的一侧。

需要说明的是，第一风机10的出风口朝向动力电池包4的一侧，也就是说，动力电池包4装配于整车迎风面的一侧，目的是为了更准确地得到动力电池包4在模拟不同行驶风速条件下，对应的动力电池包4电性能参数值。

这里，风速检测装置用于检测动力电池包4侧的风速。优选的，风速检测装置为风速传感器。

需要说明的是，风机检测装置采集动力电池包4侧的风速，控制器7用于根据风机检测装置采集到风速，调整第一风机10的输出风速，使其输出风速保持在预设风速。

这里，第一风机10输出的风速是该测试系统模拟电动汽车以预设车速行驶的工况下，对应的行驶风速。需说明的是，第一风机10的输出风速与动力电池包的放电功率对应。

优选的，风机支架8的高度调节范围为第一预设高度值至第二预设高度值的支架。

也就是说，风机支架8为高度可调的支架。这样，能够满足不同离地间隙的车型的开发使用。

具体的，风机支架8可至少包括：支撑板以及一端与支撑板的第一表面固定连接的高度可调结构。

其中，高度可调结构包括：调节杆、套筒以及紧固组件。其中，调节杆一端置于套筒内，且可在套筒内滑动；调节杆的另一端与支撑板的第一表面固定连接；紧固组件位于套筒的一侧，用于锁紧时固定调节杆。

具体的，紧固组件设置于套筒的一侧的开口处，包括有锁紧块、锁紧块固定板、销体及锁紧扳手的横向锁紧固件。

上述风机支架8的结构仅为一示例，这里不做具体限定。

该控制器7的第三端口与充放电设备5连接，第三端口输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制充放电设备5根据功率与时间的预设对应关系进行放电或者充电。

这里，控制器7的第三端口与充放电设备5连接，能够实现对整车上不同充、放电工况的模拟，从而得到动力电池包4的充放电性能参数值。

需要说明的是，该测试系统在不同的模拟条件下，放电功率随时间变化的第一预设对应关系也不同。

该测试系统在不同的模拟条件下，充电功率随时间变化的第二预设对应关系也不同。

该控制器7的第四端口与电池管理系统6连接，第四端口接收动力电池包4的测试结果，所述测试结果包括动力电池包4的电性能参数值。

需要说明的是，电池管理系统6能够对电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

例如，控制器7接收电池管理系统6上报的动力电池包4的温度信息，根据预先设定的控制策略，控制液冷装置的制冷或者制热。

优选的，如图1所示，动力电池系统环境舱1，还包括：温湿度模拟装置12；其中，控制器7的第五端口与温湿度模拟装置12连接，第五端口输出第四控制信号和第五控制信号；第四控制信号用于控制温湿度模拟装置12加热至环境温度为预设温度，第五控制信号用于控制温湿度模拟装置12加湿至环境湿度为预设湿度。

这里，动力电池系统环境舱1中设置温湿度模拟装置12，通过模拟不同环境温度、不同环境湿度，能够实现对不同环境温度或者不同环境湿度条件下，动力电池包4的测试试验，得到对应的电性能参数值。

优选的，温湿度模拟装置12包括：位于动力电池系统环境舱1内，且远离动力电池包4设置的第二风机13，第二风机13上设有分别与控制器7(图中未显示)连接的第二温度检测装置(图中未显示)、湿度检测装置(图中未显示)和蒸发器(图中未显示)。

需要说明的是，第二温度检测装置用于采集动力电池系统环境舱1内的环境温度。

湿度检测装置用于采集动力电池系统环境舱1内的环境湿度。

这里，优选的，第二温度检测装置为温度传感器。

优选的，湿度检测装置为湿度传感器。

需要说明的是，如图2所示，动力电池系统环境舱为具有一容纳空间的舱体，舱体上设有舱门17。这里，第二风机13位于该容纳空间的顶部。

如图2所示，从第二风机13的出风口输出沿第一预设方向流动的预设风速的空气流，该空气流向下进入第一风机10的进风口，沿预设气流引导通道到达第一风机10的出风口，从第一风机10的出风口输出，沿第二预设方向流动，最后进入第二风机13的进风口，如此形成循环风道，从而实现动力电池系统环境舱内的循环风。

优选的，本实用新型实施例提供的动力电池系统的测试系统还包括：位于动力电池系统环境舱1内的电池包支架14，电池包支架14承载有动力电池包4，动力电池包4位于地面辐射模拟装置2的一侧。

需要说明的是，动力电池包4位于地面辐射模拟装置2的一侧，目的是为了更准确地得到动力电池包4在模拟不同地面辐射温度条件下，对应的动力电池包4电性能参数值。

这里，动力电池包4与地面辐射模拟装置2相对，也就是说，如图2所示，地面辐射模拟装置2位于动力电池包4的正下方。

优选的，电池包支架14的高度调节范围为第三预设高度值至第四预设高度值的支架。

也就是说，电池包支架14为高度可调的支架。这样，能够满足不同离地间隙的车型的开发使用。

这里，电池包支架14的具体结构与风机支架8类似。具体可详见风机支架8部分的阐述，这里不再赘述。

优选的，如图2所示，本实用新型实施例提供的动力电池系统的测试系统，还包括：设置于动力电池系统环境舱1外的制冷机组15。

具体的，制冷机组15被置于动力电池系统环境舱1外舱体的顶部。

优选的，如图1所示，本实用新型实施例提供的动力电池系统的测试系统，还包括：位于动力电池系统环境舱1外，且与动力电池包4连接的液冷装置16；其中，控制器7的第六端口与液冷装置16连接，第六端口输出第六控制信号，所述第六控制信号用于控制液冷装置16进行制冷或者制热。

需要说明的是，控制器7根据采集的电池管理系统6上报的动力电池包4的温度信息，在动力电池包4的温度大于第一预设阈值的情况下，控制液冷装置16制冷，以保证动力电池包4的安全性；在动力电池包4的温度小于第二预设阈值的情况下，控制液冷装置16制热，其中，第一预设阈值大于第二预设阈值。

本实用新型实施例提供的动力电池系统的测试系统，模拟行驶风速、地面辐射温度、环境温度以及环境湿度的测试条件能够更接近于模拟整车搭载试验条件，如此，能够提高动力电池系统的性能测试结果的准确度。

综上所述，本实用新型提供的动力电池系统的测试系统，通过设于动力电池系统环境舱内的地面辐射模拟装置和风速模拟装置，设于动力电池系统环境舱外的控制器，控制器分别与地面辐射模拟装置、风速模拟装置、充放电设备以及电池管理系统连接，通过控制器的同步协调处理，模拟不同环境温度、湿度、地面辐射温度以及行驶风速下的试验条件，能够使置于动力电池系统环境舱内的动力电池，实现在不同温度、湿度、地面辐射温度以及风速环境下的测试试验，且更加接近动力电池系统的实际使用条件，提高动力电池系统的性能测试结果的准确度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种动力电池系统的测试系统，其特征在于，包括：

动力电池系统环境舱(1)、地面辐射模拟装置(2)、风速模拟装置(3)、动力电池包(4)、充放电设备(5)以及电池管理系统(6)，所述充放电设备(5)与所述动力电池包(4)连接，所述电池管理系统(6)分别与所述动力电池包(4)和所述充放电设备(5)连接；

位于所述动力电池系统环境舱(1)外的控制器(7)，所述控制器(7)分别与所述地面辐射模拟装置(2)、所述风速模拟装置(3)、所述充放电设备(5)以及所述电池管理系统(6)电连接；

其中，所述控制器(7)的第一端口与所述地面辐射模拟装置(2)连接，所述第一端口输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述地面辐射模拟装置(2)的辐射温度为预设温度；

所述控制器(7)的第二端口与所述风速模拟装置(3)连接，所述第二端口输出第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述风速模拟装置(3)的输出风速为预设风速；

所述控制器(7)的第三端口与所述充放电设备(5)连接，所述第三端口输出第三控制信号，所述第三控制信号用于控制所述充放电设备(5)根据功率与时间的预设对应关系进行放电或者充电；

所述控制器(7)的第四端口与所述电池管理系统(6)连接，所述第四端口接收所述动力电池包(4)的测试结果，所述测试结果包括所述动力电池包(4)的电性能参数值。

2.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述地面辐射模拟装置(2)包括：与所述控制器连接的加热模块，所述加热模块设置有第一温度检测装置；

其中，所述第一控制信号用于控制所述加热模块的辐射温度为所述预设温度。

3.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述风速模拟装置(3)包括：

风机支架(8)；

位于所述风机支架(8)上的风机壳体(9)；

设置于所述风机壳体(9)内，且与所述控制器(7)连接的第一风机(10)；

设置于所述动力电池包(4)上，且与所述控制器(7)连接的风速检测装置(11)；

其中，所述第二控制信号用于控制所述第一风机(10)的输出风速为所述预设风速。

4.根据权利要求3所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述风机支架(8)的高度调节范围为第一预设高度值至第二预设高度值的支架。

5.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述动力电池系统环境舱(1)，还包括：温湿度模拟装置(12)；

其中，所述控制器(7)的第五端口与所述温湿度模拟装置(12)连接，所述第五端口输出第四控制信号和第五控制信号；所述第四控制信号用于控制所述温湿度模拟装置(12)加热至环境温度为预设温度，所述第五控制信号用于控制所述温湿度模拟装置(12)加湿至环境湿度为预设湿度。

6.根据权利要求5所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述温湿度模拟装置(12)包括：

位于所述动力电池系统环境舱(1)内，且远离所述动力电池包(4)设置的第二风机(13)，所述第二风机(13)上设有分别与所述控制器(7)连接的第二温度检测装置、湿度检测装置和蒸发器。

7.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，还包括：

位于所述动力电池系统环境舱(1)内的电池包支架(14)，所述电池包支架(14)承载有所述动力电池包(4)，所述动力电池包(4)位于所述地面辐射模拟装置(2)的一侧。

8.根据权利要求7所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述电池包支架(14)的高度调节范围为第三预设高度值至第四预设高度值的支架。

9.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，还包括：

设置于所述动力电池系统环境舱(1)外的制冷机组(15)。

10.根据权利要求1所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，还包括：

位于所述动力电池系统环境舱(1)外，且与所述动力电池包(4)连接的液冷装置(16)；

其中，所述控制器(7)的第六端口与所述液冷装置(16)连接，所述第六端口输出第六控制信号，所述第六控制信号用于控制所述液冷装置(16)进行制冷或者制热。

11.根据权利要求3所述的动力电池系统的测试系统，其特征在于，所述第一风机(10)的出风口朝向所述动力电池包(4)的一侧。