CN219936057U - 一种电池管理单元电路板的测试设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电池管理单元电路板的测试设备及系统，涉及电池测试技术领域，所述测试设备用于安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，所述测试设备包括多路安装第一继电器的单体电芯采集线，所述单体电芯采集线用于供所述电池模组与所述电池管理单元电路板相连，所述测试设备还包括MCU和电源变换器，所述MCU与所述第一继电器连接，所述电源变换器的输入端与所述电池模组连接，所述电源变换器的输出端与所述第一继电器、所述MCU连接。本实用新型可提高电池管理单元电路板的测试效率，降低测试人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池测试技术领域，具体而言，涉及一种电池管理单元电路板的测试设备及系统。
背景技术
目前，在储能系统设计中，电池常常以PACK模组的方式堆叠，每一个电池模组对应一个电池管理单元(BatteryManagementUnit，简称BMU)，通过在电池模组上设置单体电芯采集线束将电芯状态数据传输给BMU，实现BMU对电池模组的状态监控和控制。
为了验证BMU电路板的基本功能及安全性能，需要进行各种测试，其中比较常见的是断线测试和热插拔测试。断线测试需要测试人员手动将单体电芯采集线束中某一路或某几路断开，热插拔测试需要测试人员手动将单体电芯采集线束对BMU电路板反复热插拔。可见，当前的断线测试和热插拔测试需要测试人员手动进行，测试效率较低。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是如何提高断线测试和热插拔测试的测试效率，降低测试人力成本。
为解决上述问题，本实用新型提供一种电池管理单元电路板的测试设备，所述测试设备用于安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，所述测试设备包括多路安装第一继电器的单体电芯采集线，所述单体电芯采集线用于供所述电池模组与所述电池管理单元电路板相连，所述测试设备还包括MCU和电源变换器，所述MCU与所述第一继电器连接，所述电源变换器的输入端与所述电池模组连接，所述电源变换器的输出端与所述第一继电器、所述MCU连接。
可选地，所述电源变换器包括第一降压变换器，所述第一降压变换器的输入端与所述电池模组连接、输出端与所述第一继电器连接。
可选地，所述电源变换器还包括第二降压变换器和低压差线性稳压器，所述第一降压变换器的输出端还与所述第二降压变换器的输入端连接，所述第二降压变换器的输出端与所述低压差线性稳压器的输入端连接，所述低压差线性稳压器的输出端与所述MCU连接。
可选地，所述测试设备还包括CAN通讯芯片，所述MCU通过所述CAN通讯芯片与上位机连接。
可选地，所述第二降压变换器的输出端还与所述CAN通讯芯片连接。
可选地，所述测试设备还包括菊花链通讯端口，所述MCU通过所述菊花链通讯端口与所述电池管理单元电路板连接。
可选地，所述测试设备还包括安装第二继电器的供电线，所述MCU与所述第二继电器连接，所述供电线用于与所述电池管理单元电路板的电池采样芯片连接。
可选地，所述测试设备还包括LED灯，每相邻两路电芯采集线之间均安装所述LED灯。
可选地，所述测试设备还包括凤凰端子，所述测试设备通过所述凤凰端子连接所述电池管理单元电路板。
本实用新型还提供一种电池管理单元电路板测试系统，包括电池模组、电池管理单元电路板以及如上所述的电池管理单元电路板的测试设备。
与现有技术相比，本实用新型至少包含如下技术效果：
通过将测试设备安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，在电池管理单元电路板与电池模组之间的每一路单体电芯采集线上安装继电器，并将继电器与测试设备中的MCU连接，通过继电器的状态切换实现单体电芯采集线的通断，可模拟单体电芯采集线的断线故障以及热插拔场景，无需测试人员手动切断单体电芯采集线，因而能够提高电池管理单元电路板的测试效率；且，测试设备通过电源变换器直接从电池模组取电，无需连接额外的辅助电源，操作更方便。
附图说明
图1为本实用新型实施例电池管理单元电路板的测试设备的一结构示意图；
图2为本实用新型实施例电池管理单元电路板的测试设备中电源变换器的一结构示意图；
图3为本实用新型实施例电池管理单元电路板的测试设备的另一结构示意图；
图4为本实用新型实施例中LED灯的连接简图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。本文中的“第一”“第二”仅用于区别不同对象，无其他含义。
如图1，本实施例中，所述电池管理单元电路板的测试设备，用于安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，所述测试设备包括多路安装第一继电器的单体电芯采集线，单体电芯采集线用于供电池模组与电池管理单元电路板相连，测试设备还包括MCU和电源变换器，MCU与第一继电器连接，电源变换器的输入端与电池模组连接，电源变换器的输出端与第一继电器、MCU连接。
其中，在电池管理单元电路板(以下简称BMU电路板)的正常使用状态下，BMU电路板与电池模组直接通过单体电芯采集线连接。在对BMU电路板进行测试时，比如进行断线测试或者热插拔测试时，将本实施例提出的测试设备安装在BMU电路板与电池模组之间，换言之，测试设备的一端与电池模组连接、另一端与BMU电路板连接，将测试设备作为电池模组和BMU电路板之间的过渡设备。
测试设备中设置用于连通BMU电路板和电池模组的多路单体电芯采集线，且在各路单体电芯采集线上均安装第一继电器，即电池模组的每一条单体电芯采集线均通过第一继电器连接到BMU电路板，通过第一继电器的状态切换实现单体电芯采集线的通断，从而无需测试人员手动切断单体电芯采集线，提高测试效率。
测试设备从电池模组取电，采用电源变换器将电池模组的电压转换为测试设备中第一继电器、MCU可用的电压。
本实施例中，通过将测试设备安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，在电池管理单元电路板与电池模组之间的每一路单体电芯采集线上安装第一继电器，并将第一继电器与测试设备中的MCU连接，通过第一继电器的状态切换实现单体电芯采集线的通断，可模拟单体电芯采集线的断线故障以及热插拔场景，无需测试人员手动切断单体电芯采集线，因而能够提高电池管理单元电路板的测试效率；且，测试设备通过电源变换器直接从电池模组取电，无需连接额外的辅助电源，操作更方便。
可选地，如图2，电源变换器包括第一降压变换器，所述第一降压变换器的输入端与所述电池模组连接、输出端与所述第一继电器连接。
其中，第一降压变换器为宽输入范围的DC/DC电源转换器。因为不同电池模组电芯串联的个数不一样，因而单个电池模组的额定电压可能也不一样，且单个电池模组的电芯最大和最小电压存在的偏差也会引起电池模组电压的不同，选择宽输入范围的DC/DC电源转换器，可使测试设备适用于不同电压范围的电池模组，实现电源的顺利变换。
将DC/DC电源转换器的输入端与电池模组连接，DC/DC电源转换器的输出端与第一继电器连接，从而将电池模组的电压转换成稳定的直流电源给第一继电器供电，可选地，输出至第一继电器的为24V电源。由此，可实现从电池模组取电给第一继电器供电，无需为第一继电器准备额外的供电电源，提高测试设备的便利性。
可选地，电源变换器还包括第二降压变换器和低压差线性稳压器，所述第一降压变换器的输出端还与所述第二降压变换器的输入端连接，所述第二降压变换器的输出端与所述低压差线性稳压器的输入端连接，所述低压差线性稳压器的输出端与所述MCU连接。
如图2，第二降压变换器可选为Buck变换器，第一降压变换器的输出端还与Buck变换器模块的输入端连接，Buck变换器模块的输出端与低压差线性稳压器(LDO，LowDropoutRegulator)的输入端连接，低压差线性稳压器的输出端与MCU连接。
其中，Buck变换器模块将来自第一降压变换器输出的电压降压变换后，输出至低压差线性稳压器，低压差线性稳压器再从输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压，输出至MCU，从而为MCU供电，采用低压差线性稳压器能够衰减开关模式电源生成的电压纹波。可选地，第一降压变换器将电池模组的电压转换成24V电源，输出至Buck变换器模块，由Buck变换器模块将其降压至5V，再经由低压差线性稳压器转换为3.3V给MCU供电。由此，可实现从电池模组取电给MCU供电，无需为MCU准备额外的供电电源，提高测试设备的便利性。
可选地，如图3，所述测试设备还包括CAN通讯芯片，所述MCU通过所述CAN通讯芯片与上位机连接。
将第一继电器与测试设备中的MCU连接，通过MCU控制某一路或某几路第一继电器的开通和关断，并可以将断开的对应线路和故障情况进行存储，然后将数据上传到上位机，也可以实时连接上位机进行故障监控。
可选地，如图2，所述Buck变换器模块的输出端还与所述CAN通讯芯片连接。
通过Buck变换器模块将来自第一降压变换器输出的电压降压变换后，输出至CAN通讯芯片，给CAN通讯芯片供电，可实现从电池模组取电给CAN通讯芯片供电，无需为CAN通讯芯片准备额外的供电电源，提高测试设备的便利性。
可选地，如图3，所述测试设备还包括菊花链通讯端口，MCU通过菊花链通讯端口与电池管理单元电路板连接。
测试设备MCU与BMU电路板之间通过菊花链通讯端口连接，可以利用有限的信号传输线路进行信息传输，无需额外使用隔离电源，成本更低，也可降低PCB绘制成本，且通讯可靠性高、抗干扰能力强。进一步地，测试设备可包括第一菊花链通讯端口和第二菊花链通讯端口，第一菊花链通讯端口支持ADI公司的通讯协议，第二菊花链通讯端口支持TI公司的通讯协议。通过配置两种收发器以及外围电路，实现对两种通信协议的兼容，增加测试设备的灵活性。
可选地，所述测试设备还包括安装第二继电器的供电线，所述MCU与所述第二继电器连接，所述供电线用于与所述电池管理单元电路板的电池采样芯片连接。
其中，电池采样芯片包括但不限于AFE芯片。
第二继电器还与MCU连接，并与第一降压变换器的输出端连接，由第一降压变换器将电池模组的电压转换成稳定的直流电源给第二继电器供电，可选地，输出至第二继电器的为24V电源。由此，可实现从电池模组取电给第二继电器供电，无需为第二继电器准备额外的供电电源，提高测试设备的便利性。
在电池采样芯片供电线上安装第二继电器，可通过第二继电器的状态切换实现电池采样芯片供电线路的通断，可有效模拟电池采样芯片供电线路供电故障的问题，便于对该问题进行测试。
可选地，所述测试设备还包括LED灯，每相邻两路电芯采集线之间均安装LED灯。
在相邻两路电芯采集线之间连接LED灯，可用于指示断线位置。以如图4所示简图为例，LED灯的一端连接至继电器1与BMU电路板之间的电芯采集线上，LED灯的另一端连接至继电器2与电池模组之间的电芯采集线上，当继电器1所在电芯采集线导通时，继电器1与继电器2之间的LED灯亮，当继电器1所在电芯采集线断开时，继电器1与继电器2之间的LED灯不亮。从而可以根据LED灯的状态确定断线位置。
可选地，测试设备还包括连接端子，用于与BMU电路板、电池模组连接。其中，用于连接BMU电路板的连接端子可采用凤凰端子，凤凰端子可供自由调整接线方式，从而能够连接不同的BMU电路板，便于对不同BMU电路板进行测试。可根据电池模组通常采用的连接端子，配置用于连接电池模组的连接端子，具体可配置多个与不同厂家的储能系统电池模组适配的连接端子，实现对不同厂家电池模组测试的兼容，以提高测试设备的普适性。
一实施方式中，将测试设备用于连接电池模组的连接端子记为第一端子，测试设备采用凤凰端子连接BMU电路板，将测试设备安装在电池模组与BMU电路板之间后，电池模组通过第一端子连接到测试设备，第一端子引出的每一条单体电芯采集线均通过第一继电器连接到凤凰端子，凤凰端子再引出单体电芯采集线连接到BMU电路板。
本实用新型实施例中，如图1、3，所述电池管理单元电路板测试系统，包括电池模组、电池管理单元电路板以及如上所述的电池管理单元电路板的测试设备。其中，电池模组通过连接端子连接到测试设备，电池模组的每一条单体电芯采集线均通过测试设备中的第一继电器连接到BMU电路板，从而可通过第一继电器的状态切换实现单体电芯采集线的断开/导通，无需测试人员手动切断/导通单体电芯采集线，提高测试效率。且测试设备从电池模组取电，无需准备额外电源供电，提高整个电池管理单元电路板测试系统的便利性。
虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备用于安装在电池模组和电池管理单元电路板之间，所述测试设备包括多路安装第一继电器的单体电芯采集线，所述单体电芯采集线用于供所述电池模组与所述电池管理单元电路板相连，所述测试设备还包括MCU和电源变换器，所述MCU与所述第一继电器连接，所述电源变换器的输入端与所述电池模组连接，所述电源变换器的输出端与所述第一继电器、所述MCU连接。
2.如权利要求1所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述电源变换器包括第一降压变换器，所述第一降压变换器的输入端与所述电池模组连接、输出端与所述第一继电器连接。
3.如权利要求2所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述电源变换器还包括第二降压变换器和低压差线性稳压器，所述第一降压变换器的输出端还与所述第二降压变换器的输入端连接，所述第二降压变换器的输出端与所述低压差线性稳压器的输入端连接，所述低压差线性稳压器的输出端与所述MCU连接。
4.如权利要求3所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括CAN通讯芯片，所述MCU通过所述CAN通讯芯片与上位机连接。
5.如权利要求4所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述第二降压变换器的输出端还与所述CAN通讯芯片连接。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括菊花链通讯端口，所述MCU通过所述菊花链通讯端口与所述电池管理单元电路板连接。
7.如权利要求1至5中任一项所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括安装第二继电器的供电线，所述MCU与所述第二继电器连接，所述供电线用于与所述电池管理单元电路板的电池采样芯片连接。
8.如权利要求1至5中任一项所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括LED灯，每相邻两路电芯采集线之间均安装所述LED灯。
9.如权利要求1至5中任一项所述的电池管理单元电路板的测试设备，其特征在于，所述测试设备还包括凤凰端子，所述测试设备通过所述凤凰端子连接所述电池管理单元电路板。
10.一种电池管理单元电路板测试系统，其特征在于，包括电池模组、电池管理单元电路板以及如权利要求1至9中任一项所述的电池管理单元电路板的测试设备。
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