一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，包括待測(cè)電池管理系統(tǒng)、一套公共測(cè)試用件和多個(gè)專用測(cè)試用件，所述待測(cè)電池管理系統(tǒng)包括一個(gè)BMS主機(jī)模塊和多個(gè)與所述BMS主機(jī)模塊交互式連接的BMS從機(jī)模塊，所述公共測(cè)試用件包括多個(gè)電池模塊、CAN分析儀、PC上位機(jī)、信息觸摸屏、高壓箱和低壓供電電源，所述專用測(cè)試用件包括直流充電樁、電池充放電測(cè)試柜和絕緣耐壓測(cè)試儀。本發(fā)明還提供一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法。本發(fā)明測(cè)試模擬電池管理系統(tǒng)近乎真實(shí)的工作環(huán)境，保證了測(cè)試的有效性，提高了測(cè)試效率；針對(duì)不同設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)，只需更改系統(tǒng)參數(shù)和硬件接口適配即可，具有通用性、便捷性。
【專利說明】一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前，國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車行業(yè)在國(guó)家政策支持下穩(wěn)步發(fā)展，電池管理系統(tǒng)BMS的市場(chǎng)規(guī)模將與電動(dòng)汽車的需求同步擴(kuò)張，預(yù)測(cè)電池管理系統(tǒng)的需求市場(chǎng)將在2020年達(dá)到360億元以上，年均增速60%以上。電動(dòng)汽車三大核心技術(shù)包括整車控制技術(shù)、動(dòng)力電池技術(shù)、電池管理系統(tǒng)技術(shù)。其中，電池管理系統(tǒng)(BMS)指用于電動(dòng)汽車的電池系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)監(jiān)控、電池保護(hù)、充電管理的控制單元，同時(shí)具有均衡管理、熱管理等功能。電池管理系統(tǒng)作為動(dòng)力電池系統(tǒng)的“大腦”在電動(dòng)汽車中發(fā)揮著重要作用。電池管理系統(tǒng)作為實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)平衡、智能充放電的電子部件，具有保障安全、延長(zhǎng)壽命、估算剩余電量等重要功能，電池管理系統(tǒng)的優(yōu)劣將直接影響到電動(dòng)汽車的安全及可靠性。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)及其測(cè)試方法，以解決現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)與整車及充電粧調(diào)試的可靠性、時(shí)效性和通用性的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，包括待測(cè)電池管理系統(tǒng)、一套公共測(cè)試用件和多個(gè)專用測(cè)試用件，所述待測(cè)電池管理系統(tǒng)包括一個(gè)BMS主機(jī)模塊和多個(gè)與所述BMS主機(jī)模塊交互式連接的BMS從機(jī)模塊，所述公共測(cè)試用件包括多個(gè)電池模塊、CAN分析儀、PC上位機(jī)、信息觸摸屏、高壓箱和低壓供電電源，所述專用測(cè)試用件包括直流充電粧、電池充放電測(cè)試柜和絕緣耐壓測(cè)試儀；
所述多個(gè)電池模塊與多個(gè)BMS從機(jī)模塊一一對(duì)應(yīng)連接，且所述多個(gè)電池模塊串聯(lián)構(gòu)成電池包，所述電池包的總正接口和總負(fù)接口分別與高壓箱的總正接口和總負(fù)接口對(duì)應(yīng)連接，所述PC上位機(jī)通過CAN分析儀與BMS主機(jī)模塊交互式連接，所述信息觸摸屏與BMS主機(jī)模塊交互式連接，所述高壓箱的控制輸入端與BMS主機(jī)模塊的控制輸出端連接，所述低壓供電電源為BMS主機(jī)模塊提供工作電源；
所述高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，所述BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)；
所述高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，所述BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)；
所述絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端依次連接到BMS主機(jī)模塊的殼體上、低壓供電電源的正極端子上以及BMS主機(jī)模塊的通訊線束上，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)。
[0008]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，所述BMS從機(jī)模塊與BMS主機(jī)模塊通過CAN總線交互式連接。
[0009]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，所述信息觸摸屏與BMS主機(jī)模塊通過RS485總線交互式連接。
[0010]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，所述低壓供電電源采用24V電源模塊。
[0011]所述的一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，包括:
(1)電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試，包括以下步驟:
(11)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)；
(12 )斷開BMS主機(jī)模塊的低壓供電電源；
(13)采用萬用表測(cè)量高壓箱中的高壓繼電器是否處于斷開狀態(tài)，若是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試，若否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試；
(2)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓性能測(cè)試，包括以下步驟:
(21)搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)，分三種情況:
其一，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到BMS主機(jī)模塊的殼體上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
其二，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到低壓供電電源的正極端子上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
其三，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到BMS主機(jī)模塊的通訊線束上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
(22)絕緣耐壓測(cè)試儀向絕緣耐壓測(cè)試回路施加一定的測(cè)試電壓，歷時(shí)t分鐘，觀察絕緣耐壓測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果是否合格；
(23)若上述三種情況下，絕緣耐壓測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果均合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過絕緣耐壓性能測(cè)試，若存在不合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過絕緣耐壓性能測(cè)試；
(3 )電池管理系統(tǒng)的高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，包括以下步驟:
(31)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)；
(32)PC上位機(jī)通過CAN分析儀，模擬整車控制器向BMS主機(jī)模塊發(fā)送高壓上/下電請(qǐng)求，開啟高壓上/下電模擬過程；
(33)PC上位機(jī)通過CAN分析儀接收的報(bào)文信息判斷高壓上/下電模擬過程是否符合要求，若是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，若否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試； (4)電池管理系統(tǒng)的充電控制功能測(cè)試，包括以下步驟:
(41)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)；
(42)直流充電粧上電開啟；
(43)根據(jù)信息觸摸屏和PC上位機(jī)記錄的數(shù)據(jù)，判斷BMS主機(jī)模塊與直流充電粧之間的充電通訊及控制策略、充電流程是否符合預(yù)設(shè)規(guī)則，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格；
(44)當(dāng)電池模塊充電至充電截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，觀察BMS主機(jī)模塊是否正?？刂聘邏合渲械某潆娎^電器切斷，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格；
(45)若上述測(cè)試結(jié)果均為合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過充電控制功能測(cè)試，若上述測(cè)試結(jié)果存在不合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過充電控制功能測(cè)試；
(5)電池管理系統(tǒng)的放電控制策略驗(yàn)證，包括以下步驟:
(51)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)；
(52)根據(jù)預(yù)設(shè)工況條件編寫電池充放電測(cè)試柜的測(cè)試工步；
(53)按照測(cè)試工步，啟動(dòng)測(cè)試；
(54)觀察BMS主機(jī)模塊的控制穩(wěn)定性，即觀察預(yù)設(shè)工況條件下，BMS主機(jī)模塊的控制、數(shù)據(jù)采集和顯示是否正常、低電量報(bào)警是否正常、電量過低時(shí)是否強(qiáng)制斷開高壓連接，記錄觀察結(jié)果；
(55)若上述觀察結(jié)果均為是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過放電控制策略驗(yàn)證，若上述觀察結(jié)果存在否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過放電控制策略驗(yàn)證。
[0012]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，步驟(22)中，所述測(cè)試電壓采用頻率為50Hz的正弦波交流電壓，所述測(cè)試電壓的大小根據(jù)絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓而定，若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓小于550V，則測(cè)試電壓的大小取550V，若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓不小于550V，則測(cè)試電壓的大小為絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓。
[0013]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，步驟(22)中，t=l。
[0014]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，步驟(43)中，所述預(yù)設(shè)規(guī)則采用GB/T27930-2011《電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》中的充電流程判斷過程，包括四個(gè)階段即充電握手階段、充電參數(shù)配置階段、充電階段和充電結(jié)束階段。
[0015]所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，步驟(52)中，所述預(yù)設(shè)工況條件采用QC/T 897-2011中電池系統(tǒng)的典型充放電工況4，即以IC持續(xù)放電23秒，再以I/3C持續(xù)放電8秒，然后以I /3C持續(xù)充電23秒，最后以0.0IC持續(xù)放電26秒。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明為開發(fā)階段的電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試提供了途徑，測(cè)試模擬電池管理系統(tǒng)近乎真實(shí)的工作環(huán)境，保證了測(cè)試的有效性，能夠滿足電池管理系統(tǒng)批量生產(chǎn)前的樣機(jī)調(diào)試需求，提高了測(cè)試效率;針對(duì)不同設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)，只需更改系統(tǒng)參數(shù)和硬件接口適配即可，具有通用性、便捷性。
[0017]
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的充電測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的放電測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是GB/T27930-2011中的充電握手階段流程圖；
圖5是GB/T27930-2011中的充電參數(shù)配置階段流程圖；
圖6是GB/T27930-2011中的充電階段流程圖；
圖7是GB/T27930-2011中的充電結(jié)束階段流程圖；
圖8是QC/T 897-2011中的工況條件示意圖。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0021]如圖1?圖3所示，一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，包括待測(cè)電池管理系統(tǒng)、一套公共測(cè)試用件和多個(gè)專用測(cè)試用件。待測(cè)電池管理系統(tǒng)采用分布式設(shè)計(jì)，包括一個(gè)BMS主機(jī)模塊11和多個(gè)BMS從機(jī)模塊12，BMS主機(jī)模塊11和BMS從機(jī)模塊12均采用標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，BMS從機(jī)模塊12與BMS主機(jī)模塊11通過CAN總線交互式連接。公共測(cè)試用件包括多個(gè)電池模塊21、CAN分析儀22、PC上位機(jī)23、信息觸摸屏24、高壓箱25和低壓供電電源26，專用測(cè)試用件包括直流充電粧31、電池充放電測(cè)試柜32和絕緣耐壓測(cè)試儀33。
[0022]多個(gè)電池模塊21與多個(gè)BMS從機(jī)模塊12通過電壓、溫度等采樣線束一一對(duì)應(yīng)連接，且多個(gè)電池模塊21串聯(lián)構(gòu)成電池包，電池包的總正接口和總負(fù)接口分別與高壓箱25的總正接口和總負(fù)接口對(duì)應(yīng)連接。PC上位機(jī)23通過CAN分析儀22與BMS主機(jī)模塊11交互式連接，收發(fā)CAN通訊信息或控制報(bào)文，用于實(shí)驗(yàn)分析。信息觸摸屏24與BMS主機(jī)模塊11通過RS485總線交互式連接，用于參數(shù)配置和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察。高壓箱25的控制輸入端與BMS主機(jī)模塊11的控制輸出端連接，低壓供電電源26采用24V電源模塊，為BMS主機(jī)模塊11提供工作電源。
[0023]高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧31的正接口和負(fù)接口，BMS主機(jī)模塊11的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧31的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)，如圖1所示。
[0024]高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜32的正接口和負(fù)接口，BMS主機(jī)模塊11的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜32的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)，如圖2所示。
[0025 ]絕緣耐壓測(cè)試儀3 3的一端連接到BMS從機(jī)模塊12與電池模塊21之間的電壓采樣線束上，另一端依次連接到BMS主機(jī)模塊11的殼體上、低壓供電電源26的正極端子上以及BMS主機(jī)模塊11的通訊線束上，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)，如圖3所示。
[0026]—種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，包括: (I)電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試，包括以下步驟:
(II)連接待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)，即將高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧31的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊11的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧31的CAN通訊接口 ；
(12 )斷開BMS主機(jī)模塊11的低壓供電電源26;
(13)采用萬用表測(cè)量高壓箱25中的高壓繼電器是否處于斷開狀態(tài)，若斷開，說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能有效，若仍處于連接狀態(tài)，說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能無效。
[0027]注:電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能指的是將高壓接插件、低壓接插件、直流充電粧等器件用低壓24V串聯(lián)互鎖，當(dāng)某一低壓器件斷開時(shí)，即時(shí)斷開高壓。
[0028](2 )電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓性能測(cè)試，包括以下步驟:
(21)連接待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)，分三種情況:
其一，將絕緣耐壓測(cè)試儀33的一端與BMS主機(jī)模塊11的殼體連接，另一端連接在BMS從機(jī)模塊12與電池模塊21之間的電壓采樣線束上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
其二，將絕緣耐壓測(cè)試儀33的一端與BMS主機(jī)模塊11的低壓供電電源26的正極端子連接，另一端連接在BMS從機(jī)模塊12與電池模塊21之間的電壓采樣線束上(由于BMS從機(jī)模塊12和電池模塊21均為多個(gè)，則相應(yīng)的電壓采樣線束也有多個(gè)，方便起見，這里選取距離低壓供電電源26最近的一個(gè)電壓采樣線束)，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
其三，將絕緣耐壓測(cè)試儀33的一端連接在BMS主機(jī)模塊11與其它部件如BMS從機(jī)模塊12、CAN分析儀22、信息觸摸屏24、高壓箱25等之間的通訊線束上，另一端連接在BMS從機(jī)模塊12與電池模塊21之間的電壓采樣線束上(由于BMS從機(jī)模塊12和電池模塊21均為多個(gè)，則相應(yīng)的電壓采樣線束也有多個(gè)，方便起見，這里選取距離鎖定的通訊線束最近的一個(gè)電壓采樣線束)，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路；
(22)絕緣耐壓測(cè)試儀33向絕緣耐壓測(cè)試回路施加頻率為50Hz的正弦波交流電壓作為測(cè)試電壓，且測(cè)試電壓大小為絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓，歷時(shí)lmin，觀察絕緣耐壓測(cè)試儀33的測(cè)試結(jié)果是否合格；
注:若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓小于550V，則測(cè)試電壓取550V，若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓不小于550V，則測(cè)試電壓為絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓。
[0029](23)若上述三種情況下，絕緣耐壓測(cè)試儀33的測(cè)試結(jié)果均合格，說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過絕緣耐壓性能測(cè)試，若存在不合格，說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過絕緣耐壓性能測(cè)試。
[0030](3 )電池管理系統(tǒng)的高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，包括以下步驟:
(31)連接待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)，即將高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜32的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊11的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜32的CAN通訊接口 ；
(32)PC上位機(jī)23通過CAN分析儀22，模擬整車控制器向BMS主機(jī)模塊11發(fā)送高壓上/下電請(qǐng)求；
注:正常情況下，電池管理系統(tǒng)按照整車控制器固定的時(shí)序分布進(jìn)行高壓上/下電檢測(cè):
對(duì)于高壓上電，BMS主機(jī)模塊11接收到整車控制器的高壓上電請(qǐng)求后，會(huì)反饋電池模塊21的狀態(tài)信息;然后整車控制器根據(jù)電池模塊21的狀態(tài)信息，判斷是否符合高壓上電條件，若符合，則回復(fù)BMS主機(jī)模塊11進(jìn)行高壓上電控制操作;BMS主機(jī)模塊11接收到指令后，控制高壓箱25中的預(yù)充繼電器吸合，預(yù)充3s后斷開預(yù)充繼電器，控制總正繼電器吸合，BMS主機(jī)模塊11發(fā)送監(jiān)控狀態(tài)至CAN總線；
對(duì)于高壓下電，BMS主機(jī)模塊11接收到整車控制器的高壓下電請(qǐng)求后，控制高壓箱25中的總正繼電器斷開，BMS主機(jī)模塊11發(fā)送監(jiān)控狀態(tài)至CAN總線；
(33)PC上位機(jī)23通過CAN分析儀22接收的報(bào)文信息判斷模擬過程是否符合要求，若符合，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，若不符合，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試。
[0031](4)電池管理系統(tǒng)的充電控制功能測(cè)試，包括以下步驟:
(41)連接待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)，即將高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧31的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊11的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧31的CAN通訊接口 ；
(42)直流充電粧31上電開啟；
(43)通過信息觸摸屏24和PC上位機(jī)23記錄的數(shù)據(jù)觀察BMS主機(jī)模塊11與直流充電粧31之間的充電通訊及控制策略、充電流程是否符合預(yù)設(shè)規(guī)則，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格；
(44)當(dāng)電池模塊21充電至充電截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，觀察BMS主機(jī)模塊11是否正常控制高壓箱25中的充電繼電器切斷，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格；
(45)若上述測(cè)試結(jié)果均為合格，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過充電控制功能測(cè)試，若上述測(cè)試結(jié)果存在不合格，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過充電控制功能測(cè)試。
[0032]注:上述預(yù)設(shè)規(guī)則采用GB/T27930-2011《電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》中的充電流程判斷過程，包括四個(gè)階段即充電握手階段、充電參數(shù)配置階段、充電階段和充電結(jié)束階段，詳細(xì)流程如圖4?圖7所示。
[0033 ] (5 )電池管理系統(tǒng)的放電控制策略驗(yàn)證，包括以下步驟:
(51)連接待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)，即將高壓箱25的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜32的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊11的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜32的CAN通訊接口 ；
(52 )按照?qǐng)D8所示的預(yù)設(shè)工況條件(以IC持續(xù)放電23秒，再以1/3C持續(xù)放電8秒，然后以I /3C持續(xù)充電23秒，最后以0.0IC持續(xù)放電26秒)編寫電池充放電測(cè)試柜32的測(cè)試工步；
注:這里的預(yù)設(shè)工況條件參考QC/T 897-2011中電池系統(tǒng)的典型充放電工況4;
(53)啟動(dòng)測(cè)試;
(54)觀察BMS主機(jī)模塊11的控制穩(wěn)定性，即觀察預(yù)設(shè)工況條件下，BMS主機(jī)模塊11的控制、數(shù)據(jù)采集和顯示是否正常、低電量報(bào)警是否正常、電量過低時(shí)是否強(qiáng)制斷開高壓連接，記錄觀察結(jié)果；
(55)若上述觀察結(jié)果均為是，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過放電控制策略驗(yàn)證，若上述觀察結(jié)果存在否，則說明待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過放電控制策略驗(yàn)證。
[0034]本發(fā)明主要用于不同電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)樣機(jī)設(shè)計(jì)階段的功能快速模擬驗(yàn)證測(cè)試。鑒于電動(dòng)汽車行業(yè)狀況，其關(guān)鍵零部件一一電池系統(tǒng)由電池生產(chǎn)廠商提供，電池系統(tǒng)的功能調(diào)試往往要到整車設(shè)計(jì)完成階段后進(jìn)行，即電池管理系統(tǒng)、電池包、整車、充電機(jī)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。為了在聯(lián)合調(diào)試階段保障電池管理系統(tǒng)自身功能的完整性、正確性，保障整個(gè)電動(dòng)汽車開發(fā)周期順利推進(jìn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法用于電池管理系統(tǒng)的出廠前設(shè)計(jì)驗(yàn)證測(cè)試階段，能夠滿足電池管理系統(tǒng)批量生產(chǎn)前的樣機(jī)調(diào)試需求，提高了測(cè)試效率。
[0035]以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，其特征在于:包括待測(cè)電池管理系統(tǒng)、一套公共測(cè)試用件和多個(gè)專用測(cè)試用件，所述待測(cè)電池管理系統(tǒng)包括一個(gè)BMS主機(jī)模塊和多個(gè)與所述BMS主機(jī)模塊交互式連接的BMS從機(jī)模塊，所述公共測(cè)試用件包括多個(gè)電池模塊、CAN分析儀、PC上位機(jī)、信息觸摸屏、高壓箱和低壓供電電源，所述專用測(cè)試用件包括直流充電粧、電池充放電測(cè)試柜和絕緣耐壓測(cè)試儀； 所述多個(gè)電池模塊與多個(gè)BMS從機(jī)模塊一一對(duì)應(yīng)連接，且所述多個(gè)電池模塊串聯(lián)構(gòu)成電池包，所述電池包的總正接口和總負(fù)接口分別與高壓箱的總正接口和總負(fù)接口對(duì)應(yīng)連接，所述PC上位機(jī)通過CAN分析儀與BMS主機(jī)模塊交互式連接，所述信息觸摸屏與BMS主機(jī)模塊交互式連接，所述高壓箱的控制輸入端與BMS主機(jī)模塊的控制輸出端連接，所述低壓供電電源為BMS主機(jī)模塊提供工作電源； 所述高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，所述BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)； 所述高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，所述BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)； 所述絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端依次連接到BMS主機(jī)模塊的殼體上、低壓供電電源的正極端子上以及BMS主機(jī)模塊的通訊線束上，構(gòu)成待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，其特征在于:所述BMS從機(jī)模塊與BMS主機(jī)模塊通過CAN總線交互式連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，其特征在于:所述信息觸摸屏與BMS主機(jī)模塊通過RS485總線交互式連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)，其特征在于:所述低壓供電電源采用24V電源模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，包括: (1)電池管理系統(tǒng)的高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試，包括以下步驟: (11)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)； (12)斷開BMS主機(jī)模塊的低壓供電電源； (13)采用萬用表測(cè)量高壓箱中的高壓繼電器是否處于斷開狀態(tài)，若是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試，若否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過高低壓互鎖保護(hù)功能測(cè)試； (2)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓性能測(cè)試，包括以下步驟: (21)搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的絕緣耐壓測(cè)試平臺(tái)，分三種情況: 其一，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到BMS主機(jī)模塊的殼體上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路； 其二，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到低壓供電電源的正極端子上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路； 其三，將絕緣耐壓測(cè)試儀的一端連接到BMS從機(jī)模塊與電池模塊之間的電壓采樣線束上，另一端連接到BMS主機(jī)模塊的通訊線束上，構(gòu)成絕緣耐壓測(cè)試回路； (22)絕緣耐壓測(cè)試儀向絕緣耐壓測(cè)試回路施加一定的測(cè)試電壓，歷時(shí)t分鐘，觀察絕緣耐壓測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果是否合格； (23)若上述三種情況下，絕緣耐壓測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果均合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過絕緣耐壓性能測(cè)試，若存在不合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過絕緣耐壓性能測(cè)試； (3 )電池管理系統(tǒng)的高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，包括以下步驟: (31)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)； (32)PC上位機(jī)通過CAN分析儀，模擬整車控制器向BMS主機(jī)模塊發(fā)送高壓上/下電請(qǐng)求，開啟高壓上/下電模擬過程； (33)PC上位機(jī)通過CAN分析儀接收的報(bào)文信息判斷高壓上/下電模擬過程是否符合要求，若是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試，若否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過高壓上/下電管理機(jī)制測(cè)試； (4)電池管理系統(tǒng)的充電控制功能測(cè)試，包括以下步驟: (41)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到直流充電粧的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN充電通訊接口連接到直流充電粧的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的充電測(cè)試平臺(tái)； (42)直流充電粧上電開啟； (43)根據(jù)信息觸摸屏和PC上位機(jī)記錄的數(shù)據(jù)，判斷BMS主機(jī)模塊與直流充電粧之間的充電通訊及控制策略、充電流程是否符合預(yù)設(shè)規(guī)則，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格； (44)當(dāng)電池模塊充電至充電截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，觀察BMS主機(jī)模塊是否正?？刂聘邏合渲械某潆娎^電器切斷，若是，則測(cè)試結(jié)果為合格，若否，則測(cè)試結(jié)果為不合格； (45)若上述測(cè)試結(jié)果均為合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過充電控制功能測(cè)試，若上述測(cè)試結(jié)果存在不合格，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過充電控制功能測(cè)試； (5 )電池管理系統(tǒng)的放電控制策略驗(yàn)證，包括以下步驟: (51)將高壓箱的電機(jī)正接口和電機(jī)負(fù)接口分別對(duì)應(yīng)連接到電池充放電測(cè)試柜的正接口和負(fù)接口，將BMS主機(jī)模塊的CAN整車通訊接口連接到電池充放電測(cè)試柜的CAN通訊接口，搭建待測(cè)電池管理系統(tǒng)的放電測(cè)試平臺(tái)； (52)根據(jù)預(yù)設(shè)工況條件編寫電池充放電測(cè)試柜的測(cè)試工步； (53)按照測(cè)試工步，啟動(dòng)測(cè)試； (54)觀察BMS主機(jī)模塊的控制穩(wěn)定性，即觀察預(yù)設(shè)工況條件下，BMS主機(jī)模塊的控制、數(shù)據(jù)采集和顯示是否正常、低電量報(bào)警是否正常、電量過低時(shí)是否強(qiáng)制斷開高壓連接，記錄觀察結(jié)果； (55)若上述觀察結(jié)果均為是，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)通過放電控制策略驗(yàn)證，若上述觀察結(jié)果存在否，則待測(cè)電池管理系統(tǒng)未通過放電控制策略驗(yàn)證。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，步驟(22)中，所述測(cè)試電壓采用頻率為50Hz的正弦波交流電壓，所述測(cè)試電壓的大小根據(jù)絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓而定，若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓小于550V，則測(cè)試電壓的大小取550V，若絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓不小于550V，則測(cè)試電壓的大小為絕緣耐壓測(cè)試回路可能發(fā)生的最高工作電壓。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，步驟(22)中，t=l。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，步驟(43)中，所述預(yù)設(shè)規(guī)則采用GB/T27930-2011《電動(dòng)汽車非車載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》中的充電流程判斷過程，包括四個(gè)階段即充電握手階段、充電參數(shù)配置階段、充電階段和充電結(jié)束階段。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電池管理系統(tǒng)的驗(yàn)證測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，步驟(52)中，所述預(yù)設(shè)工況條件采用QC/T 897-2011中電池系統(tǒng)的典型充放電工況4，即以IC持續(xù)放電23秒，再以1/3C持續(xù)放電8秒，然后以1/3C持續(xù)充電23秒，最后以0.0lC持續(xù)放電26秒。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK106019002SQ201610319485
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】楊劉倩
【申請(qǐng)人】合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司