CN221100980U - 一种便携式的电池硬件在环测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式的电池硬件在环测试系统，解决了现有的BMS硬件在环测试系统价格高昂，不够便携，依赖外部供电使用不方便的问题，包括BMS控制板和与BMS控制板连接的FET板，所述BMS控制板与分压板连接，所述分压板与第二升压模块连接，所述第二升压模块与第一升压模块连接，所述第一升压模块与上位机连接，提高了硬件在环测试设备的便携性，极大地降低了成本，提供了一种新的功能验证方法，极大地提高了软件开发和验证效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及硬件在环测试系统技术领域，一种便携式的电池硬件在环测试系统。
背景技术
现有BMS在环仿真系统通常是利用电池模拟单元来模拟真实电池的电芯电压，温度和电池充放电特性的，然后通过BMS从控模块和主控模块来采集信号并将处理结果通过CAN通讯诊断仪反馈至上位机，将上位机收到的反馈结果和测试案例的期望结果进行比对，从而实现硬件在环测试，现有的BMS硬件在环测试系统是一个体型较大的HIL测试机柜，而HIL测试机柜价格过于高昂，维护成本高，同时不够便携，虽然可以实现单个电芯的模拟和温度电流的控制，但是在很多测试场景中并不需要上述功能，或是软件开发单元测试和代码集成测试，占用该设备有些大材小用，同时严重影响了其他BMS HIL测试的效率。虽然目前也有一些便携式的HIL测试装置，但是依旧依赖于外部供电，不够便携，成本也高。
如CN110501998A中公开了一种BMS硬件在环测试系统及测试方法，在电池模拟单元的输出端以及故障注入单元的输入端和输出端均设置了插接件，能够将故障注入单元在主控模块和从控模块之间切换，并且能够实现对任意一个从控模块的故障注入，提高了测试系统的测试工况覆盖率和使用效率，然而该系统在测试时，测试装置过于庞大，且在很多常用的测试场景中很多功能用不上，不够便携，因此需要一种不依赖外部供电，且能够便携实用，成本低的电池硬件在环测试系统。
实用新型内容
本发明的目的是为了解决现有的BMS硬件在环测试系统价格高昂，不够便携，依赖外部供电使用不方便的问题，为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：一种便携式的电池硬件在环测试系统，包括BMS控制板和与BMS控制板连接的FET板，所述BMS控制板与分压板连接，所述BMS控制板通过低压线束与CAN通信板卡连接，所述CAN通信板卡与上位机连接。本申请实现了一种由电脑USB接口供电的“Mini HIL”系统，通过两个升压模块将电脑USB的5V电压转为12V和48V分别为BMS控制板和分压板供电，且转换电压可调，可满足不同的测试场景。该系统则完全由USB供电，可随身携带，便携性对比HIL台架显著提升。对于需要做继电器闭合的使用场景，只需要提供一台额外的48V电压源为负载端提供预充电压。另外，组装该系统的零部件采购方便，价格便宜，极大地降低了测试成本。
作为优选，所述分压板与第二升压模块连接，所述第二升压模块与第一升压模块连接，所述第一升压模块与上位机连接。升压模块用于对电压进行升压，将与USB接口连接的5V电压升压，将经过第一升压模块升压的电压得到了用于BMS CAN收发器和BMS主板供电的电压，再经过第二升压模块进行升压最终得到了用于BMS分压板供电的电压，只需要接上电脑USB接口即可驱动，大大增加了便携性。
作为优选，所述FET板与电压源连接。FET板用于控制继电器的闭合。
作为优选，所述分压板的电路结构为若干个等值的电阻串联，所述电阻安装在分压板上，首尾依次连接在一起。当需要模拟电芯时，将分压板与第二升压模块连接，将经过升压模块升压的电压通过14个电阻平分为14个相等的电压来模拟电芯。
作为优选，所述第一升压模块电路为DCDC升压电路，升压倍数为2.4倍，第二升压模块的电路为DCDC电路，升压倍数为4倍。由于USB的接口的电压为5V，需要先将5V电压升到12V因此选择了放大倍数为2.4倍的第一升压模块，然后又需要将12V电压升压到48V因此选择了放大倍数为4倍的第二升压模块，其中12V的电压用于mini HIL低压供电，主要用于BMSCAN收发器和BMS主板供电，48V的电压用于mini HIL高压供电，主要用于BMS分压板供电，模拟电芯。
作为优选，所述FET板的电路结构为一个场效应管，所述场效应管源极与分压板连接，栅极与FET Driver连接，漏极分别与控制电压源和负载的开关继电器连接。
作为优选，所述第一升压模块与电脑USB接口连接。第一升压模块用于升压从电脑USB接口连接的电压。
作为优选，所述分压板为一块PCB板，所述分压板上设有若干个电阻安装接口，所述分压板上还设有安装接头。分压板用于安装14个等值电阻，然后用于将经过升压模块升压的电压通过14个电阻平分为14个相等的电压来模拟电芯。
本实用新型的有益效果为：1.通过电脑USB供电的方式通过升压模块实现整个BMS硬件12V的供电以及同时对48V电池电芯电压的模拟，提高了硬件在环测试设备的便携性，极大地降低了成本。2.实现了将一部分BMS测试从传统的HIL测试柜转移到便携式硬件在环装置上来，提供了一种新的功能验证方法，极大地提高了软件开发和验证效率。
附图说明
图1为本实用新型系统框图；
图2为本实用新型分压板结构图；
图3为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。
实施例1：
请参阅图1，本实用新型实施例提供一种便携式的电池硬件在环测试系统，包括BMS控制板和与BMS控制板连接的FET板，所述BMS控制板与分压板连接，所述BMS控制板通过低压线束与CAN通信板卡连接，所述CAN通信板卡与上位机连接。本申请实现了一种由电脑USB接口供电的“Mini HIL”系统，通过两个升压模块将电脑USB的5V电压转为12V和48V分别为BMS控制板和分压板供电，且转换电压可调，可满足不同的测试场景。该系统则完全由USB供电，可随身携带，便携性对比HIL台架显著提升。对于需要做继电器闭合的使用场景，只需要提供一台额外的48V电压源为负载端提供预充电压。另外，组装该系统的零部件采购方便，价格便宜，极大地降低了测试成本。
分压板与第二升压模块连接，所述第二升压模块与第一升压模块连接，所述第一升压模块与上位机连接。升压模块用于对电压进行升压，将与USB接口连接的5V电压升压，将经过第一升压模块升压的电压得到了用于BMS CAN收发器和BMS主板供电的电压，再经过第二升压模块进行升压最终得到了用于BMS分压板供电的电压，只需要接上电脑USB接口即可驱动，大大增加了便携性。所述FET板与电压源连接。FET板用于控制继电器的闭合。分压板的电路结构为若干个等值的电阻串联，如图2所示，所述电阻安装在分压板上，首尾依次连接在一起。当需要模拟电芯时，将分压板与第二升压模块连接，将经过升压模块升压的电压通过14个电阻平分为14个相等的电压来模拟电芯。
如图3所示，第一升压模块电路为DCDC升压电路，升压倍数为2.4倍，第二升压模块的电路为DCDC电路，升压倍数为4倍。由于USB的接口的电压为5V，需要先将5V电压升到12V因此选择了放大倍数为2.4倍的第一升压模块，然后又需要将12V电压升压到48V因此选择了放大倍数为4倍的第二升压模块，其中12V的电压用于mini HIL低压供电，主要用于BMSCAN收发器和BMS主板供电，48V的电压用于mini HIL高压供电，主要用于BMS分压板供电，模拟电芯。所述FET板的电路结构为一个场效应管，所述场效应管源极与分压板连接，栅极与FET Driver连接，漏极分别与控制电压源和负载的开关继电器连接。第一升压模块与电脑USB接口连接。第一升压模块用于升压从电脑USB接口连接的电压。分压板上设有若干个电阻安装接口，所述分压板上还设有安装接头。分压板用于安装14个等值电阻，然后用于将经过升压模块升压的电压通过14个电阻平分为14个相等的电压来模拟电芯。
实施例2：
本实施例还提供一种本申请具体工作的流程，一种便携式的电池硬件在环测试系统，使用时，先将系统连接到上位机上，即将系统与电脑的USB接口连接，USB接口的电压为5V，本实例将USB 5V先将5V通过一级DCDC升压到12V,用于mini HIL低压供电，主要用于BMSCAN收发器和BMS主板供电，再将12V通过2级DCDC升压到48V,用于mini HIL高压供电，主要用于BMS分压板供电，模拟电芯，采用了2个DCDC电路来进行依次升压，本实施例选择第一升压模块的放大倍数为2.4，第二升压模块的放大倍数为4，正好将5V的USB接口的电压增大到12V和48V同时用于驱动本系统，因此实现了无需外接电源，随插随用，便携性大大提高，测试时，将若干个等值电阻依次串联接进系统电路，用于模拟电芯，对模拟电芯进行供电，采集模拟电芯的电压和实时温度，将采集到的信息发送到BMS控制板，BMS控制板上的报文通过低压线束与CAN通信板卡连接进行通讯，CAN通信板卡与上位机连接，读取到由BMS控制板接收检测到的电压采集信号和温度采集信号，然后将读取到的信号发送到上位机，上位机针对这些检测信号进行判断，然后对系统发送控制指令，可以实现单个电芯的模拟和温度电流的控制。
本实用新型通过电脑USB供电的方式通过升压模块实现整个BMS硬件供电以及48V电池电芯电压的模拟，提高了硬件在环测试设备的便携性，极大地降低了成本；本实用新型还实现了将一部分BMS测试从传统的HIL测试柜转移到便携式硬件在环装置上来，提供了一种新的功能验证方法，极大地提高了软件开发和验证效率。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，包括BMS控制板和与BMS控制板连接的FET板，所述BMS控制板与分压板连接，所述分压板与第二升压模块连接，所述第二升压模块与第一升压模块连接，所述第一升压模块与上位机连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述BMS控制板通过低压线束与CAN通信板卡连接，所述CAN通信板卡与上位机连接。
3.根据权利要求1所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述FET板与电压源连接。
4.根据权利要求1所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述分压板的电路结构为若干个等值的电阻串联，所述电阻安装在分压板上，首尾依次连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述第一升压模块电路为DCDC升压电路，第二升压模块的电路也为DCDC电路，所述第一升压模块的放大倍数为2.4，所述第二升压模块的放大倍数为4。
6.根据权利要求1或3所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述FET板的电路结构为一个场效应管，所述场效应管源极与分压板连接，栅极与FET Driver连接，漏极分别与控制电压源和负载的开关继电器连接。
7.根据权利要求1或5所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述第一升压模块与电脑USB接口连接。
8.根据权利要求1或4所述的一种便携式的电池硬件在环测试系统，其特征在于，所述分压板为一块PCB板，所述分压板上设有若干个电阻安装接口，所述分压板上还设有安装接头。
Publications (1)
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| CN221100980U true CN221100980U (zh) | 2024-06-07 |
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