CN212905339U - Bms系统测试负载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了BMS系统测试负载装置，其可以提供多种负载信号，且其可以采用半自动控制方式，使得测试效率提高，同时其测试数据更加完善，从而使得检测结果更加准确。其包括BMS系统，所述BMS系统分别连接高边驱动负载模块、低边驱动负载模块、双边驱动负载模块、数字量信号模块、可调上下拉电阻负载模块、PWM信号源模块、CC/CC2电阻负载模块及绝缘检测负载模块，所述高边驱动负载模块、所述低边驱动负载模块、所述双边驱动负载模块、所述数字量信号模块、所述可调上下拉电阻负载模块、所述PWM信号源模块、所述CC/CC2电阻负载模块及所述绝缘检测负载模块分别连接主控单片机，所述主控单片机连接上位机。

Description

BMS系统测试负载装置

技术领域

本实用新型涉及电池管理系统调试装置技术领域，具体为BMS系统测试负载装置。

背景技术

电池管理系统（Battery management system）简称BMS。在BMS产品初样设计完成后，需要进入调试和测试阶段。调试和测试工作中占用时间最长，影响工作效率最大的部分，则是试验环境的搭建。为了模拟BMS产品各个输入输出要求，测试工程师需要搭建各种不同的信号或负载。现有的测试负载箱，大都负载信号较少、且为手动操作，操作前需要操作人员对负载箱的结构和原理进行了解再搭建，不仅耗费时间长，影响测试效率，同时导致测试数据不够完整，影响整体检测结果。

实用新型内容

针对现有的BMS在调试和测试阶段时，负载信号较少、且为手动操作，导致耗费时间长，影响测试效率，同时导致测试数据不够完整，影响整体检测结果的问题，本实用新型提供了BMS系统测试负载装置，其可以提供多种负载信号，且其可以采用半自动控制方式，使得测试效率提高，同时其测试数据更加完善，从而使得检测结果更加准确。

其技术方案是这样的： BMS系统测试负载装置，其包括待测试的BMS系统，其特征在于：所述BMS系统分别连接高边驱动负载模块、低边驱动负载模块、双边驱动负载模块、数字量信号模块、可调上下拉电阻负载模块、PWM信号源模块、CC/CC2电阻负载模块及绝缘检测负载模块，所述高边驱动负载模块、所述低边驱动负载模块、所述双边驱动负载模块、所述数字量信号模块、所述可调上下拉电阻负载模块、所述PWM信号源模块、所述CC/CC2电阻负载模块及所述绝缘检测负载模块分别连接主控单片机，所述主控单片机连接上位机。

其进一步特征在于：

所述高边驱动负载模块包括继电器负载K1和电阻负载R3，所述继电器负载K1的1管脚连接发光二极管LD1的正极、从所述BMS系统输出的高边驱动信号HSD、所述电阻负载R3一端、电阻R1一端，所述发光二极管LD1的负极连接电阻R4一端，所述继电器负载K1的3管脚连接KL30电压源端，所述继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD2的正极，所述发光二极管LD2的负极连接电阻R5一端，所述继电器负载K1的2管脚连接场效应管M1的漏极， 所述场效应管M1的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_L，所述输入端HSD_UC_CTRL_L连接所述主控单片机，所述电阻R3另一端连接场效应管M2的漏极，所述场效应管M2的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_R，所述输入端HSD_UC_CTRL_R连接所述主控单片机，所述电阻R1另一端连接电阻R2一端、电容C1一端并输出电压采样信号AI_HSD，所述电压采样信号AI_HSD连接所述主控单片机，所述电阻R4另一端、所述电阻R5另一端、所述场效应管M2的源极、所述场效应管M1的源极、所述电阻R2另一端及所述电容C1另一端相连后接地；

所述低边驱动负载模块包括继电器负载K3和电阻负载R95，所述继电器负载K3的1管脚、3管脚相连后连接所述KL30电压源端并连接发光二极管LD5的正极、所述电阻负载R95一端，所述发光二极管LD5的负极连接电阻R96一端，所述继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD6的正极，所述发光二极管LD6的负极连接电阻R97一端，所述电阻R97另一端接地，所述继电器负载K3的2管脚连接场效应管M13的漏极，所述场效应管M13的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_L，所述输入端LSD_UC_CTRL_L连接所述主控单片机，所述电阻R95另一端连接场效应管M12的漏极，所述场效应管M12的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_R，所述输入端LSD_UC_CTRL_R连接所述主控单片机，所述场效应管M12的源极连接电阻R98一端、所述场效应管M13的源极、所述电阻R96另一端及接入从所述BMS系统发出的低边输入信号LSD，所述电阻R98另一端连接电阻R99一端、电容C52一端并输出电压采样信号AI_LSD，所述电压采样信号AI_LSD连接所述主控单片机，所述电阻R99另一端、所述电容C52另一端相连后接地；

所述双边驱动负载模块包括继电器负载K2，所述继电器负载K2的1管脚连接发光二极管LD3的正极、电阻R89一端及从所述BMS系统输出的另一高边驱动信号HSDD，所述电阻R89另一端连接电阻R90一端、电容C50一端并输出高边电压采样信号AI HSLS-H，所述高边输出电压采样端 AI HSLS-H连接所述主控单片机，所述电阻R90另一端、所述电容C50另一端相连后接地，所述继电器负载K2的3管脚连接所述KL30电压源端，所述继电器负载K2的4管脚连接发光二极管LD4的正极，所述发光二极管LD4的负极连接电阻R93一端，所述电阻R93另一端接地，所述发光二极管LD3的负极连接电阻R91一端，所述继电器负载K23的2管脚连接场效应管M11的漏极，所述场效应管M11的栅极连接输入端HSLSD_UC_CTRL端，所述输入端HSLSD_UC_CTRL端连接所述主控单片机，所述场效应管M11的源极连接电阻R92一端、所述电阻R91另一端及从所述BMS系统输出的另一低边输入信号LSDD，所述电阻R92另一端连接电阻R94一端、电容C51一端并输出低边输出电压采样端AI HSLS-L，所述低边电压采样信号AI HSLS-L连接所述主控单片机，所述电阻R94另一端、所述电容C51另一端相连后接地；

所述数字量信号模块包括第一模拟开关芯片U4，所述第一模拟开关芯片U4的5、6、7管脚分别连接信号输入端DO_UC_DH、信号输入端DO_UC_DL及信号输出端DO_single，所述信号输入端DO_UC_DH及所述信号输入端DO_UC_DL分别连接所述主控单片机，所述信号输出端DO_single连接所述BMS系统，所述第一模拟开关芯片U4的1管脚连接所述KL30电压源端，所述第一模拟开关芯片U4的2管脚连接所述V_5V_POW电压源，所述第一模拟开关芯片U4的3管脚接地，所述第一模拟开关芯片U4的4管脚连接电容C49一端并接地，所述第一模拟开关芯片U3的8管脚连接所述V_5V_POW电压源及所述电容C49另一端；

所述可调上下拉电阻负载模块包括第二模拟开关芯片U9，所述第二模拟开关芯片U9的5、6管脚分别连接信号输入端DO_UC_Radj_DH及信号输入端DO_UC_Radj_DL，所述输入端DO_UC_Radj_DH及所述信号输入端DO_UC_Radj_DL分别连接所述主控单片机，所述第二模拟开关芯片U9的7管脚连接可调电阻R103一端，所述可调电阻R103另一端连接电阻R104一端、电阻R105一端、电阻R107一端及输出端R_singleB，所述输出端R_singleB连接所述BMS系统，所述电阻R104另一端接地，所述电阻R105另一端连接电阻R106一端、电容C55一端并输出模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj，所述模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj连接所述主控单片机，所述电阻R106另一端与所述电容C55另一端相连后接地，所述电阻R107另一端连接电阻R108一端、电容C56一端并输出数字信号采集点AI_UC_singleB，所述数字信号采集点AI_UC_singleB连接所述主控单片机，所述电阻R108另一端与所述电容C56另一端相连后接地，所述第二模拟开关芯片U9的1管脚连接所述KL30电压源端，所述第二模拟开关芯片U9的2管脚连接所述V_5V_POW电压源，所述第二模拟开关芯片U9的3管脚接地，所述第二模拟开关芯片U9的4管脚连接电容C54一端并接地，所述第二模拟开关芯片U9的8管脚连接所述V_5V_POW电压源及所述电容C54另一端；

所述PWM信号源模块包括运算放大器IC3，所述运算放大器IC3的4管脚连接电阻R100一端、场效应管M14的漏极，所述电阻R100另一端连接所述KL30电压源端，所述场效应管M14的栅极连接电阻R101一端、电阻R102一端，所述电阻R101另一端连接从所述主控单片机发出的DO_UC_PWM信号源，所述电阻R102另一端连接所述场效应管M14的源极并接地，所述运算放大器IC3的5管脚连接电容C53一端及VCC电压源，所述电容C53另一端接地，所述运算放大器IC3的2管脚接地，所述运算放大器IC3的1管脚连接所述运算放大器IC3的3管脚并输出PWM_single信号源，所述PWM_single信号源连接所述BMS系统；

所述CC/CC2电阻负载模块包括分别从所述BMS系统输出的信号CC/CC2电阻值，所述CC电阻值连接电阻R54至电阻R59一端及电阻R52一端，所述电阻R52另一端连接电阻53一端、电容C46一端并输出AI_CC信号采集点，所述AI_CC信号采集点连接所述主控单片机，所述电阻R54至所述电阻R59另一端分别连接场效应管M4至场效应管M9的漏极，所述场效应管M4的栅极连接电阻R60一端、电阻R65一端，所述场效应管M5的栅极连接电阻R61一端、电阻R66一端，所述场效应管M6的栅极连接电阻R62一端、电阻R67一端，所述场效应管M7的栅极连接电阻R63一端、电阻R68一端，所述场效应管M8的栅极连接电阻R64一端、电阻R69一端，所述场效应管M9的栅极连接电阻R70一端、电阻R71一端，所述电阻R60另一端至所述电阻R64的另一端分别连接译码器U3的13-15管脚、12管脚及7管脚，所述电阻R70的另一端连接译码器U3的5管脚，所述电阻R71另一端、所述电阻R65的另一端至所述电阻R69另一端、所述场效应管M4的源极至所述场效应管M9的源极及译码器U3的3管脚相连后接地，所述译码器U3的1管脚、16管脚相连后连接电容C47一端及所述V_5V_POW电压源，所述译码器U3的8管脚连接所述电容C47的另一端并接地，所述译码器U3的6、9、10、11管脚分别连接信号源DO_UC_CCEN、信号源DO_UC_CCS2、信号源DO_UC_CCS1、信号源DO_UC_CCS0，所述信号源DO_UC_CCEN、所述信号源DO_UC_CCS2、所述信号源DO_UC_CCS1及所述信号源DO_UC_CCS0分别连接所述主控单片机；所述CC2电阻值连接电阻R72一端、电阻R74一端，所述电阻R72另一端连接电阻R73一端、电容C48一端并输出AI_CC2信号采集点，所述AI_CC2信号采集点连接所述主控单片机，所述电阻R73另一端、所述电容C48另一端相连后接地，所述电阻R74另一端连接场效应管M10的漏极，所述场效应管M10的栅极连接电阻R75一端、电阻R76一端，所述电阻R75另一端连接输入信号源DO_UC_CC2，所述输入信号源DO_UC_CC2连接所述主控单片机，所述电阻R76另一端、所述场效应管M10的源极相连后接地；

所述绝缘检测负载模块包括分别从所述BMS系统输出的正绝缘电阻端ISO-H、负绝缘电阻端IS0-L及接地参考电阻端ISO-GND，所述正绝缘电阻端ISO-H连接电阻R77一端、电阻R78一端，所述电阻R77另一端连接光电耦合器U5的6管脚，所述光电耦合器U5的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U5的3管脚连接电阻R79一端，所述电阻R79另一端连接场效应管T1的漏极，所述场效应管T1的1管脚连接电阻R81的一端并输入信号源DO_UC_ISO_H1，所述信号源DO_UC_ISO_H1连接所述主控单片机，所述场效应管T1的2管脚连接所述电阻R81的另一端并接地，所述电阻R78另一端连接光电耦合器U6的6管脚，所述光电耦合器U6的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U6的3管脚连接电阻R80一端，所述电阻R80另一端连接场效应管T2的漏极，所述场效应管T2的1管脚连接电阻R82的一端并连接并输入信号源DO_UC_ISO_H2，所述信号源DO_UC_ISO_H2连接所述主控单片机，所述场效应管T2的2管脚连接所述电阻R82的另一端并接地，所述光电耦合器U5的4管脚连接所述接地参考电阻端ISO-GND、所述光电耦合器U6的4管脚、光电耦合器U7的6管脚及光电耦合器U8的6管脚，所述光电耦合器U7的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U7的3管脚连接电阻R83一端，所述电阻R83另一端连接场效应管T3的漏极，所述场效应管T3的1管脚连接电阻R85的一端并连接输入DO_UC_ISO_L1信号源，所述DO_UC_ISO_L1信号源连接所述主控单片机，所述场效应管T3的2管脚连接所述电阻R85的另一端并接地，所述光电耦合器U8的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U8的3管脚连接电阻R84一端，所述电阻R84另一端连接场效应管T4的漏极，所述场效应管T4的1管脚连接电阻R86的一端并连接输入DO_UC_ISO_L2信号源，所述输入DO_UC_ISO_L2信号源连接所述主控单片机，所述场效应管T4的2管脚连接所述电阻R86的另一端并接地，所述光电耦合器U7的4管脚连接电阻R87一端，所述光电耦合器U8的4管脚连接电阻R88一端，所述电阻R87另一端与所述电阻R88另一端相连后连接所述负绝缘电阻端IS0-L；

其还包括供电模块，所述供电模块包括整流器U1，所述整流器U1的1管脚、2管脚分别连接交流电源的火线和零线，所述整流器U1的3、6管脚分别接地，所述整流器U1的4管脚连接单刀双掷开关S1的3管脚，所述单刀双掷开关S1的1管脚连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接输入的12V电压源，所述单刀双掷开关S1的2管脚连接保险管F1的一端，所述保险管F1的另一端连接电阻R6一端并输出所述KL30电压源端，所述电阻R6另一端连接电阻R7一端、电容C2一端并输出采集点AI_UC_KL30，所述采集点AI_UC_KL30连接所述主控单片机，所述电阻R7另一端、所述电容C2另一端相连后接地，所述整流器U1的5管脚连接单刀双掷开关S2的1管脚并输出V_5V-D端，所述单刀双掷开关S2的3管脚连接输入的5V电压源，所述单刀双掷开关S2的1管脚连接保险管F2一端，所述保险管F2另一端连接电阻R8一端并输出所述V_5V_POW电压源，所述电阻R8另一端连接电阻R9一端、电容C3一端并输出采集点AI_UC_5V，所述采集点AI_UC_5V连接所述主控单片机，所述电阻R9另一端、所述电容C3另一端相连后接地。

采用了上述结构后，由于待测试BMS系统分别连接高边驱动负载模块、低边驱动负载模块、双边驱动负载模块、数字量信号模块、可调上下拉电阻负载模块、PWM信号源模块、CC/CC2电阻负载模块及绝缘检测负载模块，高边驱动负载模块、低边驱动负载模块、双边驱动负载模块、数字量信号模块、可调上下拉电阻负载模块、PWM信号源模块、CC/CC2电阻负载模块及绝缘检测负载模块又分别通过主控单片机连接上位机，通过上位机向BMS系统提供低边、高边负载和双边驱动负载，数字量，PWM信号负载，选择电阻性输入输出信号的上下拉方式和CC/CC2电阻负载、绝缘检测信号的绝缘阻值，从而使得该负载装置可以模拟多种负载信号，使得测试更加方便快捷，提高测试效率，测试的数据更加完善，测试结果也更加准确。

附图说明

图1为本实用新型整体结构的控制图；

图2为本实用新型高边驱动负载模块的电路原理图；

图3为本实用新型低边驱动负载模块的电路原理图；

图4为本实用新型双边驱动负载模块的电路原理图；

图5为本实用新型数字量信号模块的电路原理图；

图6为本实用新型可调上下拉电阻负载模块的电路原理图；

图7为本实用新型PWM信号源模块的电路原理图；

图8为本实用新型CC电阻负载模块的电路原理图；

图9为本实用新型CC2电阻负载模块的电路原理图；

图10为本实用新型绝缘检测负载模块的电路原理图；

图11为本实用新型供电模块的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示， BMS系统测试负载装置，包括BMS系统1，BMS系统1分别连接高边驱动负载模块2、低边驱动负载模块3、双边驱动负载模块4、数字量信号模块5、可调上下拉电阻负载模块6、PWM信号源模块7、CC/CC2电阻负载模块8及绝缘检测负载模块9，高边驱动负载模块2、低边驱动负载模块3、双边驱动负载模块4、数字量信号模块5、可调上下拉电阻负载模块6、PWM信号源模块7、CC/CC2电阻负载模块8及绝缘检测负载模块9分别连接主控单片机10，该主控单片机10采用SAK-TC275T-64F200N DC单片机，该主控单片机10还连接上位机11，通过上位机11配置，为BMS系统提供上述不同模块的负载或者信号。

如图2所示，高边驱动负载模块2包括继电器负载K1和电阻负载R3，继电器负载K1的1管脚连接发光二极管LD1的正极、从BMS系统发出的高边驱动信号HSD、电阻负载R3一端、电阻R1一端，发光二极管LD1的负极连接电阻R4一端，继电器负载K1的3管脚连接KL30电压源端，继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD2的正极，发光二极管LD2的负极连接电阻R5一端，继电器负载K1的2管脚连接场效应管M1的漏极， 场效应管M1的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_L，输入端HSD_UC_CTRL_L连接主控单片机，电阻R3另一端连接场效应管M2的漏极，场效应管M2的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_R，输入端HSD_UC_CTRL_R连接主控单片机，电阻R1另一端连接电阻R2一端、电容C1一端并输出电压采样信号AI_HSD，电压采样信号AI_HSD连接主控单片机，电阻R4另一端、电阻R5另一端、场效应管M2的源极、场效应管M1的源极、电阻R2另一端及电容C1另一端相连后接地。该高边驱动负载模块2分别包括电阻负载R3和继电器负载K1，同时电阻负载R3和继电器负载K1分别通过场效应管M1及场效应管M2控制其是否导通，从而控制高边继电器负载K1或电阻负载R3是否接入。发光二极管LD1为继电器K1电压指示灯，发光二极管LD2为继电器负载K1的通断指示灯，再通过连接的主控单片机10及上位机11进行控制；同时该模块还设有电压采样信号AI_HSD，从而可以通过单片机10对该模块进行电压监测。

如图3所示，低边驱动负载模块3包括继电器负载K3和电阻负载R95，继电器负载K3的1管脚、3管脚相连后连接KL30电压源端并连接发光二极管LD5的正极、电阻负载R95一端，发光二极管LD5的负极连接电阻R96一端，继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD6的正极，发光二极管LD6的负极连接电阻R97一端，电阻R97另一端接地，继电器负载K3的2管脚连接场效应管M13的漏极，场效应管M13的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_L，输入端LSD_UC_CTRL_L连接主控单片机，电阻R95另一端连接场效应管M12的漏极，场效应管M12的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_R，输入端LSD_UC_CTRL_R连接主控单片机，场效应管M12的源极连接电阻R98一端、场效应管M13的源极、电阻R96另一端及接入从BMS系统发出的低边输入信号LSD，电阻R98另一端连接电阻R99一端、电容C52一端并输出电压采样信号AI_LSD，电压采样信号AI_LSD连接主控单片机，电阻R99另一端、电容C52另一端相连后接地。该低边驱动负载模块3与上述高边驱动负载模块2相类似，其也分别包括电阻负载R95和继电器负载K3，同时电阻负载R95和继电器负载K3分别通过场效应管M12及场效应管M13控制其是否导通，从而控制低边继电器负载K3及低边电阻负载R95是否接入。发光二极管LD6为继电器K3电压指示灯，发光二极管LD6为继电器负载K3的通断指示灯，再通过连接的主控单片机10及上位机11进行控制；同时该模块还设有电压采样信号AI_LSD，从而可以通过单片机10对该模块进行电压监测。

如图4所示，双边驱动负载模块4包括继电器负载K2，继电器负载K2的1管脚连接发光二极管LD3的正极、电阻R89一端及从BMS系统输出的另一高边驱动信号HSDD，电阻R89另一端连接电阻R90一端、电容C50一端并输出高边电压采样信号AI HSLS-H，高边电压采样信号AI HSLS-H连接主控单片机，电阻R90另一端、电容C50另一端相连后接地，继电器负载K2的3管脚连接KL30电压源端，继电器负载K2的4管脚连接发光二极管LD4的正极，发光二极管LD4的负极连接电阻R93一端，电阻R93另一端接地，发光二极管LD3的负极连接电阻R91一端，继电器负载K23的2管脚连接场效应管M11的漏极，场效应管M11的栅极连接输入端HSLSD_UC_CTRL端，输入端HSLSD_UC_CTRL端连接主控单片机，场效应管M11的源极连接电阻R92一端、电阻R91另一端及从BMS系统输出的另一低边输入信号LSDD，电阻R92另一端连接电阻R94一端、电容C51一端并输出低边输出电压采样端AI HSLS-L，低边电压采样信号 AIHSLS-L连接主控单片机，电阻R94另一端、电容C51另一端相连后接地。该模块包括继电器负载K2，继电器负载K2通过场效应管M11控制其是否导通，从而控制继电器负载K2是否接入。发光二极管LD3为继电器K2电压指示灯，发光二极管LD4为继电器负载K2的通断指示灯，再通过连接的主控单片机10及上位机11进行控制；同时该模块还设有高边电压采样信号 AIHSLS-H和低边电压采样信号 AI HSLS-L，从而可以通过单片机10对该模块进行电压监测。

如图5所示，数字量信号模块5包括第一模拟开关芯片U4，第一模拟开关芯片U4的5、6、7管脚分别连接信号输入端DO_UC_DH、信号输入端DO_UC_DL及信号输出端DO_single，信号输入端DO_UC_DH及信号输入端DO_UC_DL分别连接主控单片机，信号输出端DO_single连接BMS系统，第一模拟开关芯片U4的1管脚连接KL30电压源端，第一模拟开关芯片U4的2管脚连接V_5V_POW电压源，第一模拟开关芯片U4的3管脚接地，第一模拟开关芯片U4的4管脚连接电容C49一端并接地，第一模拟开关芯片U3的8管脚连接V_5V_POW电压源及电容C49另一端。上位机11控制主控单片机10控制该第一模拟开关芯片U4的信号为5V、12V、0V等不同等级，从而提供至BMS不同的数字量信号。

如图6所示，可调上下拉电阻负载模块6包括第二模拟开关芯片U9，第二模拟开关芯片U9的5、6管脚分别连接信号输入端DO_UC_Radj_DH及信号输入端DO_UC_Radj_DL，输入端DO_UC_Radj_DH及信号输入端DO_UC_Radj_DL分别连接主控单片机，第二模拟开关芯片U9的7管脚连接可调电阻R103一端，可调电阻R103另一端连接电阻R104一端、电阻R105一端、电阻R107一端及输出端R_singleB，输出端R_singleB连接BMS系统，电阻R104另一端接地，电阻R105另一端连接电阻R106一端、电容C55一端并输出模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj，模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj连接主控单片机，电阻R106另一端与电容C55另一端相连后接地，电阻R107另一端连接电阻R108一端、电容C56一端并输出数字信号采集点AI_UC_singleB，数字信号采集点AI_UC_singleB连接主控单片机，电阻R108另一端与电容C56另一端相连后接地，第二模拟开关芯片U9的1管脚连接KL30电压源端，第二模拟开关芯片U9的2管脚连接V_5V_POW电压源，第二模拟开关芯片U9的3管脚接地，第二模拟开关芯片U9的4管脚连接电容C54一端并接地，第二模拟开关芯片U9的8管脚连接V_5V_POW电压源及电容C54另一端。上位机11控制主控单片机10控制该第二模拟开关芯片U9的信号为5V、12V、0V等不同等级，负载电阻R103可以通过手动配置调节，从而提供至BMS不同的模拟量、数字量信号，再通过与该模块输出端连接的模拟量采集信号AI_UC_singleB，数字信号采集点DPI_UC_PWM_Radj分别连接主控单片机1分别进行模拟量采样、数字量采样。

如图7所示， PWM信号源模块7包括运算放大器IC3，运算放大器IC3的4管脚连接电阻R100一端、场效应管M14的漏极，电阻R100另一端连接KL30电压源端，场效应管M14的栅极连接电阻R101一端、电阻R102一端，电阻R101另一端连接从主控单片机发出的DO_UC_PWM信号源，电阻R102另一端连接场效应管M14的源极并接地，运算放大器IC3的5管脚连接电容C53一端及VCC电压源，电容C53另一端接地，运算放大器IC3的2管脚接地，运算放大器IC3的1管脚连接运算放大器IC3的3管脚并输出PWM_single信号源，PWM_single信号源连接BMS系统。通过上位机11连接主控单片机10为BMS系统提供PWM信号，运算放大器IC3构成电压跟随器，减小模块输出阻抗，优化信号质量。

如图8和9所示，CC/CC2电阻负载模块8包括分别从BMS系统输出的信号CC/CC2电阻值，CC电阻值连接电阻R54至电阻R59一端及电阻R52一端，电阻R52另一端连接电阻53一端、电容C46一端并输出AI_CC信号采集点，AI_CC信号采集点连接主控单片机，电阻R54至电阻R59另一端分别连接场效应管M4至场效应管M9的漏极，场效应管M4的栅极连接电阻R60一端、电阻R65一端，场效应管M5的栅极连接电阻R61一端、电阻R66一端，场效应管M6的栅极连接电阻R62一端、电阻R67一端，场效应管M7的栅极连接电阻R63一端、电阻R68一端，场效应管M8的栅极连接电阻R64一端、电阻R69一端，场效应管M9的栅极连接电阻R70一端、电阻R71一端，电阻R60另一端至电阻R64的另一端分别连接译码器U3的13-15管脚、12管脚及7管脚，电阻R70的另一端连接译码器U3的5管脚，电阻R71另一端、电阻R65的另一端至电阻R69另一端、场效应管M4的源极至场效应管M9的源极及译码器U3的3管脚相连后接地，译码器U3的1管脚、16管脚相连后连接电容C47一端及V_5V_POW电压源，译码器U3的8管脚连接电容C47的另一端并接地，译码器U3的6、9、10、11管脚分别连接信号源DO_UC_CCEN、信号源DO_UC_CCS2、信号源DO_UC_CCS1、信号源DO_UC_CCS0，信号源DO_UC_CCEN、信号源DO_UC_CCS2、信号源DO_UC_CCS1及信号源DO_UC_CCS0分别连接主控单片机；CC2电阻值连接电阻R72一端、电阻R74一端，电阻R72另一端连接电阻R73一端、电容C48一端并输出AI_CC2信号采集点，AI_CC2信号采集点连接主控单片机，电阻R73另一端、电容C48另一端相连后接地，电阻R74另一端连接场效应管M10的漏极，场效应管M10的栅极连接电阻R75一端、电阻R76一端，电阻R75另一端连接输入信号源DO_UC_CC2，输入信号源DO_UC_CC2连接主控单片机，电阻R76另一端、场效应管M10的源极相连后接地。该CC/CC2电阻负载模块8可以提供通过上位机11控制的、符合国标标准的不同阻值的CC/CC2下拉电阻负载。

如图10所示，绝缘检测负载模块9包括分别从BMS系统输出的正绝缘电阻端ISO-H、负绝缘电阻端IS0-L及接地参考电阻端ISO-GND，正绝缘电阻端ISO-H连接电阻R77一端、电阻R78一端，电阻R77另一端连接光电耦合器U5的6管脚，光电耦合器U5的1管脚连接V_5V_D电压源端，光电耦合器U5的3管脚连接电阻R79一端，电阻R79另一端连接场效应管T1的漏极，场效应管T1的1管脚连接电阻R81的一端并输入信号源DO_UC_ISO_H1，信号源DO_UC_ISO_H1连接主控单片机，场效应管T1的2管脚连接电阻R81的另一端并接地，电阻R78另一端连接光电耦合器U6的6管脚，光电耦合器U6的1管脚连接V_5V_D电压源端，光电耦合器U6的3管脚连接电阻R80一端，电阻R80另一端连接场效应管T2的漏极，场效应管T2的1管脚连接电阻R82的一端并连接并输入信号源DO_UC_ISO_H2，信号源DO_UC_ISO_H2连接主控单片机，场效应管T2的2管脚连接电阻R82的另一端并接地，光电耦合器U5的4管脚连接接地参考电阻端ISO-GND、光电耦合器U6的4管脚、光电耦合器U7的6管脚及光电耦合器U8的6管脚，光电耦合器U7的1管脚连接V_5V_D电压源端，光电耦合器U7的3管脚连接电阻R83一端，电阻R83另一端连接场效应管T3的漏极，场效应管T3的1管脚连接电阻R85的一端并连接输入DO_UC_ISO_L1信号源，DO_UC_ISO_L1信号源连接主控单片机，场效应管T3的2管脚连接电阻R85的另一端并接地，光电耦合器U8的1管脚连接V_5V_D电压源端，光电耦合器U8的3管脚连接电阻R84一端，电阻R84另一端连接场效应管T4的漏极，场效应管T4的1管脚连接电阻R86的一端并连接输入DO_UC_ISO_L2信号源，输入DO_UC_ISO_L2信号源连接主控单片机，场效应管T4的2管脚连接电阻R86的另一端并接地，光电耦合器U7的4管脚连接电阻R87一端，光电耦合器U8的4管脚连接电阻R88一端，电阻R87另一端与电阻R88另一端相连后连接负绝缘电阻端IS0-L。通过该模块提供不同主正、主负对低压参考地的绝缘电阻，来模拟不同阻值的绝缘电阻测试，这些不同的阻值通过上位机11配置，再分别通过光电耦合器隔离控制接入。

如图11所示，其还包括供电模块，供电模块包括整流器U1，整流器U1的1管脚、2管脚分别连接交流电源的火线和零线，整流器U1的3、6管脚分别接地，整流器U1的4管脚连接单刀双掷开关S1的3管脚，单刀双掷开关S1的1管脚连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接输入的12V电压源，单刀双掷开关S1的2管脚连接保险管F1的一端，保险管F1的另一端连接电阻R6一端并输出KL30电压源端，电阻R6另一端连接电阻R7一端、电容C2一端并输出采集点AI_UC_KL30，采集点AI_UC_KL30连接主控单片机，电阻R7另一端、电容C2另一端相连后接地，整流器U1的5管脚连接单刀双掷开关S2的1管脚并输出V_5V-D端，单刀双掷开关S2的3管脚连接输入的5V电压源，单刀双掷开关S2的1管脚连接保险管F2一端，保险管F2另一端连接电阻R8一端并输出V_5V_POW电压源，电阻R8另一端连接电阻R9一端、电容C3一端并输出采集点AI_UC_5V，采集点AI_UC_5V连接主控单片机，电阻R9另一端、电容C3另一端相连后接地。该供电模块既可以接入市电交流电也可以通过单刀双掷开关S1和S2进行切换，从而接入外部可调电压源供电，满足BMS系统不同工作电压的测试，通过保险管F1和F2还提供了过流及短路保护，同时还通过与主控单片机10连接的采集点AI_UC_KL30及采集点AI_UC_5V检测电压是否稳定。

本实用新型的工作原理如下：

本负载装置通过CAN通信与上位机11进行互联通信，通过上位机11，用户可以配置多种继电器驱动类型，如选择高边驱动负载模块2、低边驱动负载模块3和双边驱动负载模块4，可调上下拉电阻负载模块6输入输出信号的上下拉方式和上拉电压，绝缘检测负载模块9的绝缘阻值等。同时通过上位机可以向BMS系统1提供不同的模拟量，开关量，PWM等信号负载。在每个必要的负载接口还设置有采样通道，该采样通道分别连接上位机，用于检测负载状态，上位机11可以实时显示和保存这些采样值，帮助用户进行数据分析。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.BMS系统测试负载装置，其特征在于：其包括待测试的BMS系统，所述BMS系统分别连接高边驱动负载模块、低边驱动负载模块、双边驱动负载模块、数字量信号模块、可调上下拉电阻负载模块、PWM信号源模块、CC/CC2电阻负载模块及绝缘检测负载模块，所述高边驱动负载模块、所述低边驱动负载模块、所述双边驱动负载模块、所述数字量信号模块、所述可调上下拉电阻负载模块、所述PWM信号源模块、所述CC/CC2电阻负载模块及所述绝缘检测负载模块分别连接主控单片机，所述主控单片机连接上位机。

2.根据权利要求1所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述高边驱动负载模块包括继电器负载K1和电阻负载R3，所述继电器负载K1的1管脚连接发光二极管LD1的正极、从所述BMS系统输出的高边驱动信号HSD、所述电阻负载R3一端、电阻R1一端，所述发光二极管LD1的负极连接电阻R4一端，所述继电器负载K1的3管脚连接KL30电压源端，所述继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD2的正极，所述发光二极管LD2的负极连接电阻R5一端，所述继电器负载K1的2管脚连接场效应管M1的漏极，所述场效应管M1的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_L，所述输入端HSD_UC_CTRL_L连接所述主控单片机，所述电阻R3另一端连接场效应管M2的漏极，所述场效应管M2的栅极连接输入端HSD_UC_CTRL_R，所述输入端HSD_UC_CTRL_R连接所述主控单片机，所述电阻R1另一端连接电阻R2一端、电容C1一端并输出电压采样信号AI_HSD，所述电压采样信号AI_HSD连接所述主控单片机，所述电阻R4另一端、所述电阻R5另一端、所述场效应管M2的源极、所述场效应管M1的源极、所述电阻R2另一端及所述电容C1另一端相连后接地。

3.根据权利要求2所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述低边驱动负载模块包括继电器负载K3和电阻负载R95，所述继电器负载K3的1管脚、3管脚相连后连接所述KL30电压源端并连接发光二极管LD5的正极、所述电阻负载R95一端，所述发光二极管LD5的负极连接电阻R96一端，所述继电器负载K1的4管脚连接发光二极管LD6的正极，所述发光二极管LD6的负极连接电阻R97一端，所述电阻R97另一端接地，所述继电器负载K3的2管脚连接场效应管M13的漏极，所述场效应管M13的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_L，所述输入端LSD_UC_CTRL_L连接所述主控单片机，所述电阻R95另一端连接场效应管M12的漏极，所述场效应管M12的栅极连接输入端LSD_UC_CTRL_R，所述输入端LSD_UC_CTRL_R连接所述主控单片机，所述场效应管M12的源极连接电阻R98一端、所述场效应管M13的源极、所述电阻R96另一端及接入从所述BMS系统发出的低边输入信号LSD，所述电阻R98另一端连接电阻R99一端、电容C52一端并输出电压采样信号AI_LSD，所述电压采样信号AI_LSD连接所述主控单片机，所述电阻R99另一端、所述电容C52另一端相连后接地。

4.根据权利要求3所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述双边驱动负载模块包括继电器负载K2，所述继电器负载K2的1管脚连接发光二极管LD3的正极、电阻R89一端及从所述BMS系统输出的另一高边驱动信号HSDD，所述电阻R89另一端连接电阻R90一端、电容C50一端并输出高边电压采样信号AI HSLS-H，所述高边输出电压采样端 AI HSLS-H连接所述主控单片机，所述电阻R90另一端、所述电容C50另一端相连后接地，所述继电器负载K2的3管脚连接所述KL30电压源端，所述继电器负载K2的4管脚连接发光二极管LD4的正极，所述发光二极管LD4的负极连接电阻R93一端，所述电阻R93另一端接地，所述发光二极管LD3的负极连接电阻R91一端，所述继电器负载K23的2管脚连接场效应管M11的漏极，所述场效应管M11的栅极连接输入端HSLSD_UC_CTRL端，所述输入端HSLSD_UC_CTRL端连接所述主控单片机，所述场效应管M11的源极连接电阻R92一端、所述电阻R91另一端及从所述BMS系统输出的另一低边输入信号LSDD，所述电阻R92另一端连接电阻R94一端、电容C51一端并输出低边输出电压采样端AI HSLS-L，所述低边电压采样信号 AI HSLS-L连接所述主控单片机，所述电阻R94另一端、所述电容C51另一端相连后接地。

5.根据权利要求4所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述数字量信号模块包括第一模拟开关芯片U4，所述第一模拟开关芯片U4的5、6、7管脚分别连接信号输入端DO_UC_DH、信号输入端DO_UC_DL及信号输出端DO_single，所述信号输入端DO_UC_DH及所述信号输入端DO_UC_DL分别连接所述主控单片机，所述信号输出端DO_single连接所述BMS系统，所述第一模拟开关芯片U4的1管脚连接所述KL30电压源端，所述第一模拟开关芯片U4的2管脚连接V_5V_POW电压源，所述第一模拟开关芯片U4的3管脚接地，所述第一模拟开关芯片U4的4管脚连接电容C49一端并接地，所述第一模拟开关芯片U3的8管脚连接所述V_5V_POW电压源及所述电容C49另一端。

6.根据权利要求5所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述可调上下拉电阻负载模块包括第二模拟开关芯片U9，所述第二模拟开关芯片U9的5、6管脚分别连接信号输入端DO_UC_Radj_DH及信号输入端DO_UC_Radj_DL，所述输入端DO_UC_Radj_DH及所述信号输入端DO_UC_Radj_DL分别连接所述主控单片机，所述第二模拟开关芯片U9的7管脚连接可调电阻R103一端，所述可调电阻R103另一端连接电阻R104一端、电阻R105一端、电阻R107一端及输出端R_singleB，所述输出端R_singleB连接所述BMS系统，所述电阻R104另一端接地，所述电阻R105另一端连接电阻R106一端、电容C55一端并输出模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj，所述模拟信号采集点DPI_UC_PWM_Radj连接所述主控单片机，所述电阻R106另一端与所述电容C55另一端相连后接地，所述电阻R107另一端连接电阻R108一端、电容C56一端并输出数字信号采集点AI_UC_singleB，所述数字信号采集点AI_UC_singleB连接所述主控单片机，所述电阻R108另一端与所述电容C56另一端相连后接地，所述第二模拟开关芯片U9的1管脚连接所述KL30电压源端，所述第二模拟开关芯片U9的2管脚连接所述V_5V_POW电压源，所述第二模拟开关芯片U9的3管脚接地，所述第二模拟开关芯片U9的4管脚连接电容C54一端并接地，所述第二模拟开关芯片U9的8管脚连接所述V_5V_POW电压源及所述电容C54另一端。

7.根据权利要求6所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述PWM信号源模块包括运算放大器IC3，所述运算放大器IC3的4管脚连接电阻R100一端、场效应管M14的漏极，所述电阻R100另一端连接所述KL30电压源端，所述场效应管M14的栅极连接电阻R101一端、电阻R102一端，所述电阻R101另一端连接从所述主控单片机发出的DO_UC_PWM信号源，所述电阻R102另一端连接所述场效应管M14的源极并接地，所述运算放大器IC3的5管脚连接电容C53一端及VCC电压源，所述电容C53另一端接地，所述运算放大器IC3的2管脚接地，所述运算放大器IC3的1管脚连接所述运算放大器IC3的3管脚并输出PWM_single信号源，所述PWM_single信号源连接所述BMS系统。

8.根据权利要求7所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述CC/CC2电阻负载模块包括分别从所述BMS系统输出的信号CC/CC2电阻值，所述CC电阻值连接电阻R54至电阻R59一端及电阻R52一端，所述电阻R52另一端连接电阻53一端、电容C46一端并输出AI_CC信号采集点，所述AI_CC信号采集点连接所述主控单片机，所述电阻R54至所述电阻R59另一端分别连接场效应管M4至场效应管M9的漏极，所述场效应管M4的栅极连接电阻R60一端、电阻R65一端，所述场效应管M5的栅极连接电阻R61一端、电阻R66一端，所述场效应管M6的栅极连接电阻R62一端、电阻R67一端，所述场效应管M7的栅极连接电阻R63一端、电阻R68一端，所述场效应管M8的栅极连接电阻R64一端、电阻R69一端，所述场效应管M9的栅极连接电阻R70一端、电阻R71一端，所述电阻R60另一端至所述电阻R64的另一端分别连接译码器U3的13-15管脚、12管脚及7管脚，所述电阻R70的另一端连接译码器U3的5管脚，所述电阻R71另一端、所述电阻R65的另一端至所述电阻R69另一端、所述场效应管M4的源极至所述场效应管M9的源极及译码器U3的3管脚相连后接地，所述译码器U3的1管脚、16管脚相连后连接电容C47一端及所述V_5V_POW电压源，所述译码器U3的8管脚连接所述电容C47的另一端并接地，所述译码器U3的6、9、10、11管脚分别连接信号源DO_UC_CCEN、信号源DO_UC_CCS2、信号源DO_UC_CCS1、信号源DO_UC_CCS0，所述信号源DO_UC_CCEN、所述信号源DO_UC_CCS2、所述信号源DO_UC_CCS1及所述信号源DO_UC_CCS0分别连接所述主控单片机；所述CC2电阻值连接电阻R72一端、电阻R74一端，所述电阻R72另一端连接电阻R73一端、电容C48一端并输出AI_CC2信号采集点，所述AI_CC2信号采集点连接所述主控单片机，所述电阻R73另一端、所述电容C48另一端相连后接地，所述电阻R74另一端连接场效应管M10的漏极，所述场效应管M10的栅极连接电阻R75一端、电阻R76一端，所述电阻R75另一端连接输入信号源DO_UC_CC2，所述输入信号源DO_UC_CC2连接所述主控单片机，所述电阻R76另一端、所述场效应管M10的源极相连后接地。

9.根据权利要求8所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：所述绝缘检测负载模块包括分别从所述BMS系统输出的正绝缘电阻端ISO-H、负绝缘电阻端IS0-L及接地参考电阻端ISO-GND，所述正绝缘电阻端ISO-H连接电阻R77一端、电阻R78一端，所述电阻R77另一端连接光电耦合器U5的6管脚，所述光电耦合器U5的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U5的3管脚连接电阻R79一端，所述电阻R79另一端连接场效应管T1的漏极，所述场效应管T1的1管脚连接电阻R81的一端并输入信号源DO_UC_ISO_H1，所述信号源DO_UC_ISO_H1连接所述主控单片机，所述场效应管T1的2管脚连接所述电阻R81的另一端并接地，所述电阻R78另一端连接光电耦合器U6的6管脚，所述光电耦合器U6的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U6的3管脚连接电阻R80一端，所述电阻R80另一端连接场效应管T2的漏极，所述场效应管T2的1管脚连接电阻R82的一端并连接并输入信号源DO_UC_ISO_H2，所述信号源DO_UC_ISO_H2连接所述主控单片机，所述场效应管T2的2管脚连接所述电阻R82的另一端并接地，所述光电耦合器U5的4管脚连接所述接地参考电阻端ISO-GND、所述光电耦合器U6的4管脚、光电耦合器U7的6管脚及光电耦合器U8的6管脚，所述光电耦合器U7的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U7的3管脚连接电阻R83一端，所述电阻R83另一端连接场效应管T3的漏极，所述场效应管T3的1管脚连接电阻R85的一端并连接输入DO_UC_ISO_L1信号源，所述DO_UC_ISO_L1信号源连接所述主控单片机，所述场效应管T3的2管脚连接所述电阻R85的另一端并接地，所述光电耦合器U8的1管脚连接V_5V_D电压源端，所述光电耦合器U8的3管脚连接电阻R84一端，所述电阻R84另一端连接场效应管T4的漏极，所述场效应管T4的1管脚连接电阻R86的一端并连接输入DO_UC_ISO_L2信号源，所述输入DO_UC_ISO_L2信号源连接所述主控单片机，所述场效应管T4的2管脚连接所述电阻R86的另一端并接地，所述光电耦合器U7的4管脚连接电阻R87一端，所述光电耦合器U8的4管脚连接电阻R88一端，所述电阻R87另一端与所述电阻R88另一端相连后连接所述负绝缘电阻端IS0-L。

10.根据权利要求2至9任一项所述的BMS系统测试负载装置，其特征在于：其还包括供电模块，所述供电模块包括整流器U1，所述整流器U1的1管脚、2管脚分别连接交流电源的火线和零线，所述整流器U1的3、6管脚分别接地，所述整流器U1的4管脚连接单刀双掷开关S1的3管脚，所述单刀双掷开关S1的1管脚连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接输入的12V电压源，所述单刀双掷开关S1的2管脚连接保险管F1的一端，所述保险管F1的另一端连接电阻R6一端并输出所述KL30电压源端，所述电阻R6另一端连接电阻R7一端、电容C2一端并输出采集点AI_UC_KL30，所述采集点AI_UC_KL30连接所述主控单片机，所述电阻R7另一端、所述电容C2另一端相连后接地，所述整流器U1的5管脚连接单刀双掷开关S2的1管脚并输出V_5V-D端，所述单刀双掷开关S2的3管脚连接输入的5V电压源，所述单刀双掷开关S2的1管脚连接保险管F2一端，所述保险管F2另一端连接电阻R8一端并输出所述V_5V_POW电压源，所述电阻R8另一端连接电阻R9一端、电容C3一端并输出采集点AI_UC_5V，所述采集点AI_UC_5V连接所述主控单片机，所述电阻R9另一端、所述电容C3另一端相连后接地。

Images