CN211785625U - 用于硬件在环测试的多状态阀及阀状态模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于硬件在环测试的多状态阀及阀状态模拟装置，属于电池管理系统技术领域。所述阀状态模拟装置包括：壳体和多状态阀；所述多状态阀包括：第一输入端，与硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第一测试电压；第二输入端，与所述硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第二测试电压；第一开关和开关单元，所述第一开关与所述第一输入端连接且所述第一开关还与所述第二输入端连接，所述第一开关还另通过所述开关单元与所述第一输入端连接或还另通过所述开关单元与所述第二输入端连接；控制端，与电池管理系统连接，用于接收所述电池管理系统的控制信号；本发明用于电池管理系统等控制类系统的硬件在环测试。

Description

用于硬件在环测试的多状态阀及阀状态模拟装置

技术领域

本发明涉及电池管理系统技术领域，具体地涉及一种用于硬件在环测试的多状态阀、一种硬件在环系统、一种阀状态模拟装置和一种阀状态模拟装置系统。

背景技术

随着电动汽车市场量逐渐加大，电动汽车的研发越来越重要。无论是完全由纯电池供电的电动车(Electric Vehicle，EV)，还是混合驱动电动汽车 (Plug-in HybridElectric Vehicle),在电池技术飞速发展的今天，对整车的环境适应性，舒适性以及充电速度都有很高的要求；如此，则需要对电池包的温度管理有很高的要求。快速充电意味着大电流，温升不易控制，环境适应性，则要求在高温或者低温都能拥有良好的行驶里程，这就对整车电池的温度管控提高要求。所以，最初的自然冷却方式不能满足整车的需求，水冷方式能够满足需求，温度低的时候可以加热水，温度高的时候可以冷缺水，而液体的流动依靠泵和阀的相互配合。阀的种类有很多，而且相关电路的诊断类型和控制类型也有很多。要配合硬件在环(Hardware In the Loop，HIL) 测试进行不同工况类型的电池管理系统(Battery Management System，BMS) 或其他控制单元测试，则需要一个具有多个连接状态的阀。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于硬件在环测试的多状态阀及阀状态模拟装置，解决现有技术对于多工况多类型控制系统测试时由于需要不断地更换连接器、重复换接大量电线和反复更换阀而导致存在通用性差、针对不同项目可用性差和测试成本高昂等技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于硬件在环测试的多状态阀，该多状态阀包括：

第一输入端，与硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第一测试电压；

第二输入端，与所述硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第二测试电压；

第一开关和开关单元，所述第一开关与所述第一输入端连接(所述第一开关与所述第一输入端构成第一通路)且所述第一开关还与所述第二输入端连接(所述第一开关与与所述第二输入端构成第二通路)，所述第一开关还另通过所述开关单元与所述第一输入端连接(所述第一开关、所述开关单元和所述第一输入端构成第三通路)或还另通过所述开关单元与所述第二输入端连接(所述第一开关、所述开关单元和所述第二输入端构成第四通路)；

控制端，与电池管理系统连接，用于接收所述电池管理系统的控制信号；

其中，所述控制端还通过所述第一开关与所述第一输入端连接和/或与所述第二输入端连接，即，所述控制端还通过所述第一通路与所述第一输入端连接和/或还通过所述第二通路与所述第二输入端连接；

其中，所述控制端还通过所述第一开关和所述开关单元与所述第一输入端连接或与所述第二输入端连接，即，所述控制端还通过所述第三通路与所述第一输入端连接或还通过所述第四通路与所述第二输入端连接。

可选的，所述开关单元包括第二开关和第三开关，所述第二开关与所述第三开关串联，所述第三开关至少为双掷型开关；

其中，所述第一开关通过串联的第二开关和第三开关与所述第一输入端连接，或通过串联的第二开关和第三开关与所述第二输入端连接，从而电池管理系统能通过不同通路路径接收第一测试电压和/或第二测试电压或使得控制信号所在电路开路。

优选的，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第二开关通过所述保险丝与所述第三开关串联。

可选的，所述开关单元包括第四开关和第五开关；

其中，所述第一开关通过所述第四开关与所述第一输入端连接，或通过所述第五开关与所述第二输入端连接。

优选的，所述开关单元还包括串联的第六开关和保险丝；

其中，所述第一开关依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第四开关与所述第一输入端连接，或依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第五开关与所述第二输入端连接。

可选的，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第一开关通过所述保险丝和所述开关单元与所述第一输入端连接或通过所述保险丝和所述开关单元与所述第二输入端连接。

可选的，该多状态阀还包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一开关通过所述第一电阻与所述第一输入端连接，且所述第一开关还通过所述第二电阻与所述第二输入端连接。

可选的，所述开关单元具有至少一个开关器件；

所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为拨码开关。

可选的，所述开关单元具有至少一个开关器件；

所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为晶体管开关；

所述晶体管开关受控于选通信号，选通信号可由HIL或BMS提供，或者该多状态阀还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器用于发出所述选通信号。

再一方面，本发明实施例提供一种硬件在环系统，该硬件在环系统通过前述的多状态阀连接电池管理系统，被配置为用于执行多个工况类型的仿真测试。

再一方面，本发明实施例提供一种阀状态模拟装置，该阀状态模拟装置包括壳体和前述用于硬件在环测试的的多状态阀；

所述多状态阀安装于所述壳体内；

所述壳体设置有至少三个插孔，所述至少三个插孔的位置与所述多状态阀匹配；

所述壳体安装有操控开关，所述操控开关与所述多状态阀连接。

可选的，所述操控开关包括旋转开关和拨码开关按键，所述旋转开关与所述多状态阀的第一开关连接，所述拨码开关按键与所述多状态阀的开关单元连接。

又一方面，本发明实施例提供一种阀状态模拟系统，该阀状态模拟系统具有至少一个前述的多状态阀，用于实现电池管理系统的硬件在环测试。

本发明能够简便地设置故障工况，并充分地适用于不同的项目测试，具有高通用性和高复用性，显著降低了电池管理系统测试的硬件成本和时间成本。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为目前阀电气连接结构示意图；

图2为本发明实施例的多状态阀主要电路示意图；

图3为本发明实施例的具有保险丝的多状态阀主要电路示意图；

图4为本发明实施例的一种示例性多状态阀电路示意图；

图5为本发明实施例的一种示例性多状态阀电路示意图；

图6为本发明实施例的一种示例性多状态阀电路示意图；

图7为本发明实施例的一种示例性多状态阀电路示意图；

图8为本发明实施例的一种示例性多状态阀电路示意图；

图9为本发明实施例的阀状态模拟装置主要外部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

如图1，对于目前主要使用的阀连接关系，例如，高边驱动的阀连接关系，输入端涉及三根线：12V输入线，地线和控制信号输入线；当输入端为低电平(Status 2)时，继电器Relay为关闭(OFF)状态；当输入高电平(Status 1)时，继电器Relay电磁开关K吸合，此时，电机M驱动铜片(图1中三个矩形)使阀通往冷却通路，如果需要设置控制电路故障工况，则需要手动重新进行连接关系重构，由于涉及大量HIL电线或BMS电线、以及换接连接器等原因，更改连接关系操作将极其繁琐，并且通常是增加外部连接线，需要接触到各类电线和裸露的连接头，存在高压触电风险。

实施例1

如图2，本发明实施例提供了一种用于硬件在环测试的多状态阀，该多状态阀包括：

第一输入端，与硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第一测试电压；

第二输入端，与所述硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第二测试电压；

第一开关和开关单元，所述第一开关与所述第一输入端连接且所述第一开关还与所述第二输入端连接，所述第一开关还另通过所述开关单元与所述第一输入端连接或还另通过所述开关单元与所述第二输入端连接；

第一开关可以具有多个连接极，内部可以有多个可配置连通的开关；

控制端，与电池管理系统连接，用于接收所述电池管理系统的控制信号；

其中，所述控制端还通过所述第一开关与所述第一输入端连接和/或与所述第二输入端连接；

其中，所述控制端还通过所述第一开关和所述开关单元与所述第一输入端连接或与所述第二输入端连接；

可以根据测试的工况类型需求进行确定阀的具体开关类型，例如拨码开关、跳线开关、晶体管(场效应管或双极性三极管等)和逻辑电路(可以是集成芯片或门电路组合电路等)；多状态阀的控制方式和导通状态应当对应电池热管理的状态。

如图3，在一些具体实施中，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第一开关通过所述保险丝和所述开关单元与所述第一输入端连接或通过所述保险丝和所述开关单元与所述第二输入端连接；

如图4，在一些具体实施中，所述开关单元包括第二开关和第三开关，所述第二开关与所述第三开关串联，所述第三开关至少为双掷型开关；

其中，所述第一开关通过串联的第二开关和第三开关与所述第一输入端连接，或通过串联的第二开关和第三开关与所述第二输入端连接。

如图5，在一些具体实施中，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第二开关通过所述保险丝与所述第三开关串联。

如图6，在一些具体实施中，所述开关单元包括第四开关和第五开关；

其中，所述第一开关通过所述第四开关与所述第一输入端连接，或通过所述第五开关与所述第二输入端连接。

如图7，在一些具体实施中，所述开关单元还包括串联的第六开关和保险丝；

其中，所述第一开关依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第四开关与所述第一输入端连接，或依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第五开关与所述第二输入端连接。

可选的，如图2至8中，该多状态阀还包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一开关通过所述第一电阻与所述第一输入端连接，且所述第一开关还通过所述第二电阻与所述第二输入端连接；

在一些具体实施中，第一电阻和第二电阻可以取为相等，例如，第一电阻和第二电阻均可以配置为50欧姆。

可选的，如图8，所述开关单元具有至少一个开关器件；所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为拨码开关。

可选的，所述开关单元具有至少一个开关器件；所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为晶体管开关或逻辑门集成芯片；所述晶体管开关或逻辑门集成芯片受控于选通信号，选通信号可由HIL或BMS提供，或者该多状态阀还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器用于发出所述选通信号。

实施例2

基于实施例1，本发明实施例提供了阀状态模拟装置，该阀状态模拟装置包括壳体和前述用于硬件在环测试的的多状态阀；

所述多状态阀安装于所述壳体内；

所述壳体设置有至少三个插孔，所述至少三个插孔的位置与所述多状态阀匹配；

所述壳体安装有操控开关，所述操控开关与所述多状态阀连接；

所述操控开关包括旋转开关和拨码开关按键，所述旋转开关与所述多状态阀的第一开关连接，所述拨码开关按键与所述多状态阀的开关单元连接；

如图9，所述旋转开关为一个三相旋转开关，所述拨码开关按键为两个拨码开关按键，三个插孔的位置与所述多状态阀中的控制端、第一输入端和第二输入端匹配并连通，三相旋转开关与多状态阀上的第一开关连接，第一开关可以是拨码开关，开关单元可以是两个拨码开关构成，两个拨码开关分别受到两个拨码开关按键的控制，拨码开关按键可以控制开路与短路的工况转换，三相旋转开关可以控制驱动方式以及故障模式；壳体可以选为长方体盒，长方体盒为可拆卸式，例如上盖和下盖构成，多状态阀可以具有多个螺孔，多状态阀通过多个螺孔和匹配的螺栓被固定于上盖，下盖为可拆卸的，便于更换多状态阀的保险丝。

本发明具有结构简单、操作方便和占用空间小等特点，能够简便地设置故障工况，并充分地适用于不同的项目测试，具有高通用性和高复用性，显著降低了电池管理系统测试的硬件成本和时间成本，具体地，不仅避免了与带电物体直接接触，还简化了测试流程和步骤，缩短测试时间，方便地改变各种故障(或正常)测试工况，如被测试对象的控制电路短地、短路至电源以及构成开路故障等工况，特别地，短路故障测试安全性好。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，该多状态阀包括：

第一输入端，与硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第一测试电压；

第二输入端，与所述硬件在环系统连接，用于接收所述硬件在环系统的第二测试电压；

第一开关和开关单元，所述第一开关与所述第一输入端连接且所述第一开关还与所述第二输入端连接，所述第一开关还另通过所述开关单元与所述第一输入端连接或还另通过所述开关单元与所述第二输入端连接；

控制端，与电池管理系统连接，用于接收所述电池管理系统的控制信号；

其中，所述控制端还通过所述第一开关与所述第一输入端连接和/或与所述第二输入端连接；

其中，所述控制端还通过所述第一开关和所述开关单元与所述第一输入端连接或与所述第二输入端连接。

2.根据权利要求1所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，

所述开关单元包括第二开关和第三开关，所述第二开关与所述第三开关串联，所述第三开关至少为双掷型开关；

其中，所述第一开关通过串联的第二开关和第三开关与所述第一输入端连接，或通过串联的第二开关和第三开关与所述第二输入端连接。

3.根据权利要求2所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第二开关通过所述保险丝与所述第三开关串联。

4.根据权利要求1所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，

所述开关单元包括第四开关和第五开关；

其中，所述第一开关通过所述第四开关与所述第一输入端连接，或通过所述第五开关与所述第二输入端连接。

5.根据权利要求4所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，

所述开关单元还包括串联的第六开关和保险丝；

其中，所述第一开关依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第四开关与所述第一输入端连接，或依次通过所述第六开关、所述保险丝和所述第五开关与所述第二输入端连接。

6.根据权利要求1所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，该多状态阀还包括：保险丝；

其中，所述第一开关通过所述保险丝和所述开关单元与所述第一输入端连接或通过所述保险丝和所述开关单元与所述第二输入端连接。

7.根据权利要求1所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，该多状态阀还包括：第一电阻和第二电阻；

其中，所述第一开关通过所述第一电阻与所述第一输入端连接，且所述第一开关还通过所述第二电阻与所述第二输入端连接。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，所述开关单元具有至少一个开关器件；

所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为拨码开关。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于硬件在环测试的多状态阀，其特征在于，所述开关单元具有至少一个开关器件；

所述第一开关和所述至少一个开关器件均选为晶体管开关。

10.一种阀状态模拟装置，其特征在于，该阀状态模拟装置包括壳体和权利要求1至9中任意一项所述的用于硬件在环测试的多状态阀；

所述多状态阀安装于所述壳体内；

所述壳体设置有至少三个插孔，所述至少三个插孔的位置与所述多状态阀匹配；

所述壳体安装有操控开关，所述操控开关与所述多状态阀连接。

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