CN211785991U - 电池系统功能测试控制切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池系统功能测试控制切换装置，输出正端（121）通过主正继电器（102）与输入正端（131）连接，直流充电正端（122）通过直流正继电器（104）与输入正端连接，交流充电正端（123）通过交流正继电器（106）与输入正端连接，输入正端通过加热正继电器（107）与加热正端（132）连接，交流充电负端（124）、直流充电负端（125）、输出负端（126）和加热负端（133）连接在一起，加热负端通过主负继电器（108）与输入负端（134）连接；各继电器的控制端均与通讯控制板（101）的控制信号输出端连接。本装置将电池各功能测试的连接线路集中控制，切换过程简单，有效地提高测试效率。

Description

电池系统功能测试控制切换装置

技术领域

本实用新型涉及新能源车电池系统测试装置，尤其涉及一种电池系统功能测试控制切换装置。

背景技术

新能源车电池系统在投放市场之前，先要对其各项功能进行测试，确定其各项性能指标符合要求后方可投放市场；或者电池产品出现质量问题，需要查找问题源头时，也是通过对电池各项功能的测试来确定问题所在的。

现阶段，针对电池系统的测试通常是在线测试，即先将电池系统安装在车上，然后通过车上的充电接口对电池进行测试，待测试完成后再将电池拆卸下来，测试过程较为麻烦。

如果要做离线测试的话，需要将电池系统分别连接在各个功能实施设备上来进行各项功能的测试，每检测完一项功能就要重新接线。比如，要对电池系统的直流充电、交流充电和充放电功能进行验证测试，电池系统先连接直流充电桩测试直流充电功能，待直流充电测试完成后再将电池系统从直流充电桩上拆下来并连接至交流充电桩上测试交流充电，待交流充电测试完成后再将电池系统从交流充电桩拆下来并连接至充放电设备上测试充放电功能，整个过程繁琐复杂，不便切换，从而使得工作效率低下。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种电池系统功能测试控制切换装置，在该装置内部设置有多个继电器以及通讯控制板，通过通讯控制板控制各继电器的开关，则可切换电池功能测试的项目。本装置将电池各功能测试的连接线路集中控制，且切换过程简单方便，从而有效地提高了测试效率。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电池系统功能测试控制切换装置，所述控制切换装置包括通讯控制板、主正继电器、直流正继电器、交流正继电器、加热正继电器、主负继电器、输出正端、直流充电正端、交流充电正端、交流充电负端、直流充电负端、输出负端、输入正端、加热正端、加热负端和输入负端；输出正端通过主正继电器的常开触点与输入正端连接，直流充电正端通过直流正继电器的常开触点与输入正端连接，交流充电正端通过交流正继电器的常开触点与输入正端连接，输入正端通过加热正继电器的常开触点与加热正端连接，交流充电负端、直流充电负端、输出负端和加热负端连接在一起，加热负端通过主负继电器的常开触点与输入负端连接；主正继电器、直流正继电器、交流正继电器、加热正继电器和主负继电器的控制端均与通讯控制板的控制信号输出端连接，通讯控制板与外部CAN总线连通，通讯控制板通过所述外部CAN总线与外部的BMS通讯连接；所述控制切换装置的交流充电正端和交流充电负端通过外部车载充电机与外部交流充电桩连接；所述控制切换装置的直流充电正端和直流充电负端与外部直流充电桩连接；所述控制切换装置的输出正端和输出负端与外部充放电设备连接；所述控制切换装置的输入正端和输入负端分别与外部电池系统的正极和负极连接；所述控制切换装置的加热正端和加热负端分别与外部电池系统的加热正极和加热负极连接。

进一步地，所述控制切换装置还包括四个保险丝，其中三个保险丝分别串联在输出正端与主正继电器之间、直流充电正端与直流正继电器之间、交流充电正端与交流正继电器之间，第四个保险丝与加热正继电器串联，并且串联在输入正端与加热正继电器之间。

进一步地，所述控制切换装置还包括霍尔传感器，所述霍尔传感器与主负继电器串联，并且串联在加热负端与主负继电器之间，霍尔传感器的信号输出端与通讯控制板的信号输入端连接。

本实用新型的控制切换装置内部设置有多个继电器，诸如主正继电器、直流正继电器、交流正继电器、加热正继电器和主负继电器，这些继电器连接在电池接线端的各端点与充电桩接线端的各端点之间，在本装置内还设置有通讯控制板，通讯控制板可对每一个继电器发出控制信号以控制各继电器闭合或断开，从而使电池接线端各端点与充电桩接线端各端点之间导通或隔断。当需要对电池系统进行各项功能测试时，测试操作人员先将电池连接到电池接线端上，然后每做一项功能测试时，通过通讯控制板发送控制信号，以闭合导通相应的继电器以及断开隔断其它无关的继电器，针对该功能的测试即可正常进行。相较于现有的测试方式，测试操作人员无须频繁地拆装电池系统，而只要一次将电池系统连接到本装置，之后通过通讯控制板控制各继电器的开关，则可切换电池功能测试的项目。本装置将电池各功能测试的连接线路集中控制，且切换过程简单方便，从而有效地提高了测试效率。

附图说明

图1为本实用新型的电池系统功能测试控制切换装置的电气连接图。

图中：100控制切换装置、101通讯控制板、102主正继电器、104直流正继电器、106交流正继电器、107加热正继电器、108主负继电器、109霍尔传感器、121输出正端、122直流充电正端、123交流充电正端、124交流充电负端、125直流充电负端、126输出负端、131输入正端、132加热正端、133加热负端、134输入负端、200电池系统、300交流充电桩、400直流充电桩、500充放电设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1，图1中的控制切换装置100为本实用新型的具体实施，所述控制切换装置100包括通讯控制板101、主正继电器102、直流正继电器104、交流正继电器106、加热正继电器107、主负继电器108、输出正端121、直流充电正端122、交流充电正端123、交流充电负端124、直流充电负端125、输出负端126、输入正端131、加热正端132、加热负端133和输入负端134。

输出正端121通过主正继电器102的常开触点与输入正端131连接，直流充电正端122通过直流正继电器104的常开触点与输入正端131连接，交流充电正端123通过交流正继电器106的常开触点与输入正端131连接，输入正端131通过加热正继电器107的常开触点与加热正端132连接，交流充电负端124、直流充电负端125、输出负端126和加热负端133连接在一起，加热负端133通过主负继电器108的常开触点与输入负端134连接。

主正继电器102、直流正继电器104、交流正继电器106、加热正继电器107和主负继电器108的控制端均与通讯控制板101的控制信号输出端连接（图中不便标注，故图中未示出），通讯控制板101与外部CAN总线连通，通讯控制板101通过所述外部CAN总线与外部的BMS通讯连接。

所述控制切换装置100的交流充电正端123和交流充电负端124通过外部车载充电机与外部交流充电桩300连接；所述控制切换装置100的直流充电正端122和直流充电负端125与外部直流充电桩400连接；所述控制切换装置100的输出正端121和输出负端126与外部充放电设备500连接；所述控制切换装置100的输入正端131和输入负端134分别与外部电池系统200的正极和负极连接；所述控制切换装置100的加热正端132和加热负端133分别与外部电池系统200的加热正极和加热负极连接。

在本实施方式中，电池系统200与控制切换装置100之间是通过高压线束连接的，控制切换装置100的直流充电正端122和直流充电负端125则通过交流线束与车载充电机和交流充电桩300连接。

所述控制切换装置100的功能实质上是将电池系统各功能测试的连接线路集中在一起并加以控制，通过控制各继电器的闭合或断开来切换交流充电桩300、直流充电桩400和充放电设备500分别与电池系统200连通以及电池系统200内部加热线路连通，从而方便对电池系统200进行直流充电、交流充电、充放电和加热功能的集中测试。

控制切换装置100中的通讯控制板101具有接收控制指令并根据控制指令发送控制信号的功能，所述控制指令可以是手动的信号发送终端来发出，也可以由类似计算机这种程序控制终端来发出。在本实施方式中，整个测试过程是由一台计算机控制完成的（图中未示出），该计算机内集成了所有测试工作的程序，并且该计算机也接入到所述CAN总线中。在进行测试时，计算机依据测试程序对通讯控制板101发出测试指令，通讯控制板101则依据指令发送控制信号至主正继电器102、直流正继电器104、交流正继电器106、加热正继电器107和主负继电器108的控制端，以控制各继电器的闭合与断开，从而实现所述直流充电、交流充电、电池加热和电池充放电功能。具体功能实现如下：

直流充电：闭合主负继电器108和直流正继电器104，并断开主正继电器102、交流正继电器106和加热正继电器107，这样一来，电池系统200则与直流充电桩400构成直流充电回路；

交流充电：闭合主负继电器108和交流正继电器106，并断开主正继电器102、直流正继电器104和加热正继电器107，这样一来，电池系统200则与车载充电机和交流充电桩300构成交流充电回路；

电池加热：闭合主负继电器108和加热正继电器107，并断开主正继电器102、交流正继电器106和直流正继电器104，这样一来，则构成了电池加热回路；

电池充放电：闭合主负继电器108和主正继电器102，并断开直流正继电器104、交流正继电器106和加热正继电器107，这样一来，电池系统200则与充放电设备500构成充放电回路。

当需要对电池系统200进行某项功能的测试时，只需通过通讯控制板101发出控制信号，闭合相应的继电器，而其它的继电器断开即可，然后一项功能测试完后要对另一项功能进行测试时，也只需通过通讯控制板101重新发出控制信号来切换继电器的开闭即可，而无须对电池系统200重新接线。使用该控制切换装置100将电池各功能测试的连接线路集中控制，切换过程简单方便，大大简化了测试过程，提高了工作效率。

另外，为了防止功能测试过程中因意外情况产生功率过大而导致电池系统200或其他设备受损，所述控制切换装置100还包括四个保险丝，四个保险丝分别与主正继电器102、直流正继电器104、交流正继电器106和加热正继电器107串联，具体地，四个保险丝中的三个分别串联在输出正端121与主正继电器102之间、直流充电正端122与直流正继电器104之间、交流充电正端123与交流正继电器106之间，而第四个保险丝与加热正继电器107串联，并且串联在输入正端131与加热正继电器107之间。

所述控制切换装置100还包括霍尔传感器109，所述霍尔传感器109与主负继电器108串联，并且串联在加热负端133与主负继电器108之间，霍尔传感器109的信号输出端与通讯控制板101的信号输入端连接（图中未示出）。霍尔传感器109的作用是电流采样，通讯控制板101从霍尔传感器109处获取电流采样值，BMS中设置有一个电流保护限值，BMS将该电流保护限值也传送至通讯控制板101中，通讯控制板101将采样值与限值进行对比，若霍尔传感器109所处线路中的电流超过电流保护限值，通讯控制板101则会发出控制信号断开主负继电器108，从而保护电池系统200不受大电流冲击。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电池系统功能测试控制切换装置，其特征在于：所述控制切换装置（100）包括通讯控制板（101）、主正继电器（102）、直流正继电器（104）、交流正继电器（106）、加热正继电器（107）、主负继电器（108）、输出正端（121）、直流充电正端（122）、交流充电正端（123）、交流充电负端（124）、直流充电负端（125）、输出负端（126）、输入正端（131）、加热正端（132）、加热负端（133）和输入负端（134）；

输出正端（121）通过主正继电器（102）的常开触点与输入正端（131）连接，直流充电正端（122）通过直流正继电器（104）的常开触点与输入正端（131）连接，交流充电正端（123）通过交流正继电器（106）的常开触点与输入正端（131）连接，输入正端（131）通过加热正继电器（107）的常开触点与加热正端（132）连接，交流充电负端（124）、直流充电负端（125）、输出负端（126）和加热负端（133）连接在一起，加热负端（133）通过主负继电器（108）的常开触点与输入负端（134）连接；

主正继电器（102）、直流正继电器（104）、交流正继电器（106）、加热正继电器（107）和主负继电器（108）的控制端均与通讯控制板（101）的控制信号输出端连接，通讯控制板（101）与外部CAN总线连通，通讯控制板（101）通过所述外部CAN总线与外部的BMS通讯连接；

所述控制切换装置（100）的交流充电正端（123）和交流充电负端（124）通过外部车载充电机与外部交流充电桩（300）连接；所述控制切换装置（100）的直流充电正端（122）和直流充电负端（125）与外部直流充电桩（400）连接；所述控制切换装置（100）的输出正端（121）和输出负端（126）与外部充放电设备（500）连接；所述控制切换装置（100）的输入正端（131）和输入负端（134）分别与外部电池系统（200）的正极和负极连接；所述控制切换装置（100）的加热正端（132）和加热负端（133）分别与外部电池系统（200）的加热正极和加热负极连接。

2.根据权利要求1所述电池系统功能测试控制切换装置，其特征在于：所述控制切换装置（100）还包括四个保险丝，其中三个保险丝分别串联在输出正端（121）与主正继电器（102）之间、直流充电正端（122）与直流正继电器（104）之间、交流充电正端（123）与交流正继电器（106）之间，第四个保险丝与加热正继电器（107）串联，并且串联在输入正端（131）与加热正继电器（107）之间。

3.根据权利要求1或2所述电池系统功能测试控制切换装置，其特征在于：所述控制切换装置（100）还包括霍尔传感器（109），所述霍尔传感器（109）与主负继电器（108）串联，并且串联在加热负端（133）与主负继电器（108）之间，霍尔传感器（109）的信号输出端与通讯控制板（101）的信号输入端连接。

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