CN212872810U

CN212872810U - 一种用于检测电池管理系统功能的系统

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Publication number: CN212872810U
Application number: CN201922279854.9U
Authority: CN
Inventors: 李航; 王明旺; 王华文
Original assignee: Sunwoda Electric Vehicle Battery Co Ltd
Current assignee: Xinwangda Power Technology Co ltd
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2029-12-17

Abstract

本公开涉及一种用于检测电池管理系统功能的系统，用于生产测试使用。包括控制模块、CAN通讯电路及PC机；所述电池管理系统产品与所述控制模块、所述CAN通讯电路及所述PC机依次连接，形成检测回路。本公开的目的是提供一种用于检测电池管理系统功能的系统，该系统能够代替生产中人工检测电池管理系统产品功能的工序，确保检测数据的准确性，同时各控制模块相互独立，确保数据传输稳定，功能模块调整简便，维修方便，兼容性强。

Description

一种用于检测电池管理系统功能的系统

技术领域

本公开涉及电池管理系统领域，具体地，涉及一种用于检测电池管理系统功能的系统。

背景技术

随着新能源领域的发展，新能源汽车的需求日益增加，电动汽车电池管理系统(BMS)产品的需求也在飞速上涨。目前，BMS产品的出厂质量管控难度增加，仅由人工检测出厂产品是否合格，不仅效率低，可靠程度不高，甚至由于检测人员操作失误导致产品损坏。随着产能要求增大，增加检测人员数量，不仅需要花时间去培训新员工，还要提供更多的检测工位，投入大量的生产制造成本，却并不能解决效率低、可靠度低等问题。人工记录产品的检测数据还会有漏记、记错等问题，并且无法及时对产品的检测数据记录、整理和归档，不便于后期产品追溯。此外，人工检测的方式也无法为后期产品维修提供帮助。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种用于检测电池管理系统功能的系统，该系统能够代替生产中人工检测电池管理系统产品功能的工序，确保检测数据的准确性，同时各控制模块相互独立，确保数据传输稳定，功能模块调整简便，维修方便，兼容性强。

为了实现上述目的，本公开提供一种用于检测电池管理系统功能的系统，包括控制模块、CAN通讯电路及PC机；电池管理系统产品与所述控制模块、所述CAN通讯电路及所述PC机依次连接，形成检测回路。

可选地，所述系统还包括第一万用表和第二万用表，所述第一万用表与所述电池管理系统连接，所述第二万用表与所述控制模块连接；所述控制模块包括各自独立的电源控制模块、电阻信号模块、负载控制模块、通讯控制模块、高压控制模块、大功率恒流源模块和模拟电池扩展模块。

可选地，所述系统还包括低压电源设备，所述低压电源设备与所述电源控制模块连接；所述电源控制模块包括采样电阻和数字信号源，所述第二万用表能够采集所述采样电阻上的电压以及所述数字信号源发出的数字信号的幅值。

可选地，所述电阻信号模块包括外接电阻，所述外接电阻的阻值可调。

可选地，所述负载控制模块包括负载电阻，所述负载电阻的带载电流范围为10mA～3A。

可选地，所述通讯控制模块包括CAN通信、LIN通信和菊花链通信。

可选地，所述高压控制模块包括可控高压源和绝缘电阻，所述可控高压源可输出压力范围在0～300V的高压，所述绝缘电阻的阻值范围为47KΩ～ 1MΩ。

可选地，所述大功率恒流源模块包括恒流源，所述恒流源可提供电流范围为0～100A的恒定电流。

可选地，所述模拟电池扩展模块包括多个采集通道，每个所述采集通道上均设有单体回路采样电阻。

可选地，还包括机柜，所述控制模块、所述CAN通讯电路、所述PC机、所述第一万用表及所述第二万用表均设置在所述机柜中，所述机柜具有通讯端口。

可选地，还包括扫码设备、上机位和MES系统，所述扫码设备、所述上机位和所述MES系统分别与所述机柜的通讯端口连接。

本公开通过设置各控制模块分别与电池管理系统，CAN通讯电路、PC机连接，具有以下有益效果：

1、解决人工检测产品造成的检测结果不准确、人工成本大，生产效率低等问题；

2、解决了检测系统资源受限，测试种类低，兼容性差的缺点；

3、提高了数据传输的稳定性，确保检测结果的准确性；

4、方便检测功能模块的调整，如替换、增加、删减；

5、方便系统故障维修，只需替换线束或硬件模块。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是用于检测电池管理系统功能的系统的结构框图；

图2是功能检测系统工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。

参考图1，本公开提供一种用于检测电池管理系统功能的系统，包括控制模块、CAN通讯电路及PC机；电池管理系统产品与控制模块、CAN通讯电路及PC机依次连接，形成检测回路。

进一步地，系统还包括第一万用表和第二万用表，第一万用表与电池管理系统连接，第二万用表与控制模块连接；第一万用表主要测试电池管理系统各种待测参数以及电池管理系统电压的输入、输出值；第二万用表用于设备的自检，确保检测设备提供的各路信号正确、稳定。

第一万用和第二万用表由PC机控制，第一万用、第二万用表与PC机可通过USB连接，PC机通过读取第一万用表及第二万用表的采集数据作为电池管理系统产品功能的判定依据。第一万用表及第二万用表可以支持576路 (96CH*6)模拟信号采集，设置采集精度≤0.1mV，采集速度10Hz。通过设置第一万用表及第二万用表的分别连接电池管理系统产品及各控制模块，可快速采集到各种检测数据，提高系统运行效率。

控制模块包括各自独立的电源控制模块、电阻信号模块、负载控制模块、通讯控制模块、高压控制模块、大功率恒流源模块和模拟电池扩展模块，控制模块之间与CAN通讯电路及PC机单独连接，实现每一路检测资源的单独控制，及各模块扩展。

控制模块相互独立，可根据电池管理系统产品的功能需求，无需做线束调整便可增加或删减模块，实现检测功能的并行运作；同时，当检测系统出现硬件故障、线束损坏时，检修时只需更换损坏的硬件模块或线束即可，维护简单。设置CAN通讯电路连接，可支持控制模块的扩展，实现同种模块的扩展，同时检测多个电池管理系统产品。

进一步地，系统还包括低压电源设备，低压电源设备与电源控制模块连接，PC机可通过通信总线控制低压电源设备，为电池管理系统产品提供0～ 4A的电流，0～32V的电压。

PC机通过控制CAN通讯电路控制电源控制模块，可以为电池管理系统产品提供各种电平信号，该模块可支持4个电池管理系统产品同时检测反接漏电流、工作电流、休眠电流。

电源控制模块兼备电流检测功能的同时，还能为电池管理系统产品提供各种电平信号、模拟信号，满足不同电池管理系统的测试需求。电源控制模块的电流检测精度≤1％，能提供信号精度≤1％。第二万用表采集采样电阻上的电压以及数字信号源发出的数字信号的幅值，对比第一万用表采集的结果，判断电池管理系统产品的电流情况。

进一步地，电阻信号模块包括外接电阻，外接电阻的阻值可调，提供的模拟信号资源精度≤1％。PC机通过CAN通讯电路控制外接电阻，为电池管理系统产品提供温度模拟信号以及充电电阻信号，PC机通过监测第一万用表、第二万用表的数据信号，判断电池管理系统的温度采集功能及充电识别功能是否正常。

进一步地，负载控制模块包括可调电阻负载和可调电子负载，PC机通过 CAN通讯电路控制负载控制模块具备不同的阻值，可适应各种电源或驱动的负载需求，其带载电流范围为10mA～3A，精度≤0.05％+0.1％FSR。PC机通过控制第一万用表对电池管理系统产品内部电源空载、带载时幅值，BMS驱动信号空载、带载时幅值的监控，PC根据空载、带载压差变化进行监控，进而判断电池管理系统产品内部电源、驱动信号是否正常。

进一步地，通讯控制模块包括CAN通信、LIN通信和菊花链通信。PC机通过CAN通信、LIN通信或菊花链通信总线对电池管理系统产品发送命令、读取电池管理系统产品的数据均通过通讯控制模块完成。

进一步地，高压控制模块包括可控高压源和绝缘电阻，可控高压源可输出范围在0～300V的高压，电流0.5A，精度≤0.03％+200mV。绝缘电阻的阻值范围为47KΩ～1MΩ，电阻精度≤1％。PC机通过CAN通讯电路控制高压控制模块，为电池管理系统产品提供不同的高压、不同的绝缘电阻值。电池管理系统产品通过CAN通讯电路上报高压、绝缘电阻检测的结果给PC机，PC 机根据上报的结果及第二万用表检测的高压、绝缘电阻的值，判断电池管理系统产品的高压、绝缘情况。

进一步地，大功率恒流源模块包括恒流源，恒流源可提供电流范围为0～ 100A的恒定电流。通常电池管理系统产品具备实时检测电池包充、放电电流大小的功能，用于电池包SOC计算、功率限制。PC机通过控制大功率恒流源模块为电池管理系统提供高精度电流，精度≤0.1％+30mA，电池管理系统产品检测精度为≤1％。PC机通过对比电池管理系统产品上报的电流检测结果及第二万用表检测电流的结果，便可判断电池管理系统产品该功能是否正常。

进一步地，模拟电池扩展模块包括多个输出通道，当前为128路，可通过CAN通信方式扩展。每个输出通道均由第二万用表实时监控输出电压、电流情况。通常电池管理系统产品对电芯电压的检测精度≤10mV，该模拟电池设备每个单体采集通道输出电压0～5V，最大电流3A，电压精度≤5mV。PC 机通过CAN通讯电路控制模拟电池设备输出特定的单体电压值，PC机通过 CAN通讯电路读取电池管理系统产品上报的电芯电压数据及监控第二万用表的电芯电压，通过两者数据对比可判断电池管理系统每个单体采集功能是否相同。

模拟电池扩展模块每一路输出通道上均有均衡电流检测的采样电阻，当 PC机通过CAN通信控制电池管理系统产品开启/关闭均衡功能时，同时PC机可通过读取第二万用表，对每个电芯回路采样电阻的电压进行采集，反算出每个通道均衡电流，进而判断电池管理系统均衡功能是否正常。

进一步地，还包括机柜，控制模块、CAN通讯电路、PC机、第一万用表及第二万用表均设置在机柜中，机柜具有通讯端口，用于外部设备连接。

进一步地，还包括扫码设备、上机位和MES系统，扫码设备、上机位和 MES系统分别与机柜的通讯端口连接。

扫码设备用于读取电池管理系统的SN码。

上位机用于检测系统运行显示界面，实时显示检测进度、检测数据、检测判定范围及判定结果。上位机具备管理员操作界面，操作人员可对检测系统的检测方式进行调整。

MES系统用于存放电池管理系统产品检测后的数据及SN码，便于查询。

参考图2，电池管理系统产品的功能检测系统工作流程为：

1、对待检测的电池管理系统产品烧录对应的测试程序；

2、通过扫码设备读取电池管理系统产品的SN码；

3、机柜通过与电池管理系统产品连接的线束对电池管理系统的各项功能进行自动检测并记录测试数据；

4、同时上位机实时显示测试进度、电池管理系统产品各项功能检测结果、判定标准、判定结果及故障信息；

5、测试完毕后，PC机通过以太网口将与SN码对应的电池管理系统产品测试数据上传MES系统，便于数据追溯；

6、将测试完成的电池管理系统产品取走，放入下一个产品进行检测。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。例如，可以将各种控制模块改变为任意控制功能模块，各控制模块数量的增减，通信方式变换。

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

Claims

1.一种用于检测电池管理系统功能的系统，其特征在于，包括控制模块、CAN通讯电路、PC机、第一万用表和第二万用表；电池管理系统产品与所述控制模块、所述CAN通讯电路及所述PC机依次连接，形成检测回路，所述第一万用表与所述电池管理系统连接，所述第二万用表与所述控制模块连接；所述控制模块包括各自独立的电源控制模块、电阻信号模块、负载控制模块、通讯控制模块、高压控制模块、大功率恒流源模块和模拟电池扩展模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用于检测电池管理系统功能的系统还包括低压电源设备，所述低压电源设备与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块包括采样电阻和数字信号源，所述第二万用表能够采集所述采样电阻上的电压以及所述数字信号源发出的数字信号的幅值。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电阻信号模块包括外接电阻，所述外接电阻的阻值可调。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述负载控制模块包括负载电阻，所述负载电阻的带载电流范围为10mA～3A。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述通讯控制模块包括CAN通信、LIN通信和菊花链通信。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高压控制模块包括可控高压源和绝缘电阻，所述可控高压源可输出压力范围在0～300V的高压，所述绝缘电阻的阻值范围为47KΩ～1MΩ。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述大功率恒流源模块包括恒流源，所述恒流源可提供电流范围为0～100A的恒定电流。

8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模拟电池扩展模块包括多个采集通道，每个所述采集通道上均设有单体回路采样电阻。

9.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括机柜，所述控制模块、所述CAN通讯电路、所述PC机、所述第一万用表及所述第二万用表均设置在所述机柜中，所述机柜具有通讯端口。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括扫码设备、上机位和MES系统，所述扫码设备、所述上机位和所述MES系统分别与所述机柜的通讯端口连接。