一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了本發(fā)明的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，包括電池模塊、主繼電器、充電繼電器、控制模塊及直流充電機，電池模塊、主繼電器、充電繼電器及控制模塊均與電池管理系統(tǒng)連接，充電繼電器與直流充電機連接，直流充電機的輸出端與電池模塊的輸入端連接，電池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，電池模塊還依次連接有主繼電器及負(fù)載，電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的輸入端連接，控制模塊的輸出端連接有顯示模塊。本模擬測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可模擬測試電池管理系統(tǒng)的各項性能，測試方便且低能耗，而且重復(fù)性及可控性好，可廣泛應(yīng)用于電池管理系統(tǒng)的測試領(lǐng)域中。
【專利說明】一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電池管理系統(tǒng)的測試領(lǐng)域，特別是涉及一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試 裝直。

【背景技術(shù)】
[0002] 電池管理系統(tǒng)，Battery Management System,簡稱BMS，是動力電池組件的電子 控制裝置，用于對動力電池組的單體電壓、總電壓、溫度、充放電電流等參數(shù)進行監(jiān)測，并根 據(jù)這些信息對動力電池組進行均衡管理及安全保護，以延長動力電池組壽命、提高其充放 電性能和運行的安全可靠性。電池管理系統(tǒng)在應(yīng)用到電動汽車之前，必須經(jīng)過測試、檢驗、 標(biāo)定等各種試驗，測試電池管理系統(tǒng)的性能和精度?，F(xiàn)有技術(shù)中，對電池管理系統(tǒng)的一種 測試方法是將其輸入端連接在動力電池組上，采用電池充放電儀器對動力電池組進行充放 電，在充放電過程中測試BMS的功能和精度，但是這種方法在電池組充放電過程中，充放電 功率高達幾千瓦到幾十千瓦，需要耗費大量的能量，而且動力電池組充放電時間長、不宜長 時間反復(fù)循環(huán)測試、難以模擬故障狀態(tài)，而且重復(fù)性及可控性都較差。另一種測試方法是將 電池管理系統(tǒng)跟蓄電池組連接在一起后安裝在電動汽車中，然后將電動汽車在試驗場內(nèi)行 駛，在行駛過程中完成電池管理系統(tǒng)的實驗測量，但是這種測試方法耗時耗能，測試不方便 且成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝 置。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是： 一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，用于測試電池管理系統(tǒng)，包括電池模塊、主繼電 器、充電繼電器、控制模塊及直流充電機，所述電池模塊、主繼電器、充電繼電器及控制模塊 均與電池管理系統(tǒng)連接，所述充電繼電器與直流充電機連接，所述直流充電機的輸出端與 電池模塊的輸入端連接，所述電池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，所述電池模塊還依次連接有 主繼電器及負(fù)載，所述電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的輸入端連接， 所述控制模塊的輸出端連接有顯示模塊。
[0005] 進一步，所述電池管理系統(tǒng)包括主控制器單元、電池管理單元及絕緣檢測單元，所 述主控制器單元分別與主繼電器、充電繼電器、控制模塊、電池管理單元及絕緣檢測單元連 接，所述電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理單元的輸入端連接，所述電池管理 單元分別與電池模塊和絕緣檢測單元連接，所述電池管理單元的輸出端連接有制冷模塊， 所述絕緣檢測模塊與電池模塊連接。
[0006] 進一步，所述絕緣檢測模塊采用型號為S9S08DZ60的單片機芯片。
[0007] 進一步，所述電池模塊為由若干鋰電池串聯(lián)組成的鋰電池組，所述可調(diào)電壓源與 鋰電池組的最后一節(jié)鋰電池串聯(lián)，所述直流充電機采用PFC鋰電充電機。
[0008] 進一步，所述可調(diào)電壓源采用型號為LM2576HV-ADJ的穩(wěn)壓集成芯片。
[0009] 進一步，所述穩(wěn)壓集成芯片的輸入端接直流輸入電源，所述穩(wěn)壓集成芯片的第一 引腳通過第一電容接地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第二引腳與一肖特基二極管的負(fù)極連接，所 述肖特基二極管的正極接地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第二引腳還與一電感器的一端連接，所 述電感器的另一端通過第二電容接地，所述電感器的另一端還與一可調(diào)電阻的一固定端連 接，所述可調(diào)電阻的另一固定端接地，所述可調(diào)電阻的活動端與穩(wěn)壓集成芯片的第四引腳 連接，所述穩(wěn)壓集成芯片的第三引腳和第五引腳均接地。
[0010] 進一步，所述負(fù)載采用大功率電阻或燈泡。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，包括電池模 塊、主繼電器、充電繼電器、控制模塊及直流充電機，電池模塊、主繼電器、充電繼電器及控 制模塊均與電池管理系統(tǒng)連接，充電繼電器與直流充電機連接，直流充電機的輸出端與電 池模塊的輸入端連接，電池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，電池模塊還依次連接有主繼電器及 負(fù)載，電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的輸入端連接，控制模塊的輸出 端連接有顯示模塊。本模擬測試裝置可通過調(diào)節(jié)可調(diào)電壓源的輸出電壓，從而使得待測電 池管理系統(tǒng)處于過充保護、過放保護或均衡等條件，從而驗證電池管理系統(tǒng)的電壓保護及 均衡功能，而且通過主繼電器和充電繼電器控制電池模塊的充放電，可測試電池管理系統(tǒng) 的S0C估計功能，本裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可模擬測試電池管理系統(tǒng)的各項性能，測試方 便且低能耗，而且重復(fù)性及可控性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0013] 圖1是本發(fā)明的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置的一具體實施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是圖1中的可調(diào)電壓源的電路圖。

【具體實施方式】
[0014] 參照圖1，圖1中BMS表示電池管理系統(tǒng)，本發(fā)明提供了一種電池管理系統(tǒng)的模擬 測試裝置，用于測試電池管理系統(tǒng)，包括電池模塊、主繼電器、充電繼電器、控制模塊及直流 充電機，所述電池模塊、主繼電器、充電繼電器及控制模塊均與電池管理系統(tǒng)連接，所述充 電繼電器與直流充電機連接，所述直流充電機的輸出端與電池模塊的輸入端連接，所述電 池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，所述電池模塊還依次連接有主繼電器及負(fù)載，所述電池模塊 的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的輸入端連接，所述控制模塊的輸出端連接有顯 示模塊。
[0015] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，參照圖2,圖2中B⑶表示主控制器單元，BMU表示電 池管理單元，HVU表示絕緣檢測單元，所述電池管理系統(tǒng)包括主控制器單元、電池管理單元 及絕緣檢測單元，所述主控制器單元分別與主繼電器、充電繼電器、控制模塊、電池管理單 元及絕緣檢測單元連接，所述電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理單元的輸入端 連接，所述電池管理單元分別與電池模塊和絕緣檢測單元連接，所述電池管理單元的輸出 端連接有制冷模塊，所述絕緣檢測模塊與電池模塊連接。
[0016] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述絕緣檢測模塊采用型號為S9S08DZ60的單片機 心/T 〇
[0017] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池模塊為由若干鋰電池串聯(lián)組成的鋰電池 組，所述可調(diào)電壓源與鋰電池組的最后一節(jié)鋰電池串聯(lián)，所述直流充電機采用PFC鋰電充 電機。
[0018] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述可調(diào)電壓源米用型號為LM2576HV-ADJ的穩(wěn)壓 集成芯片。
[0019] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，參照圖3,所述穩(wěn)壓集成芯片的輸入端接直流輸入電 源，所述穩(wěn)壓集成芯片的第一引腳通過第一電容CIN接地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第二引腳與 一肖特基二極管D1的負(fù)極連接，所述肖特基二極管D1的正極接地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第 二引腳還與一電感器L1的一端連接，所述電感器L1的另一端通過第二電容C OTT接地，所述 電感器L1的另一端還與一可調(diào)電阻R的一固定端連接，所述可調(diào)電阻R的另一固定端接 地，所述可調(diào)電阻R的活動端與穩(wěn)壓集成芯片的第四引腳連接，所述穩(wěn)壓集成芯片的第三 引腳和第五引腳均接地。
[0020] 進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述負(fù)載采用大功率電阻或燈泡。
[0021] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0022] 參照圖1至圖3,一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，用于測試電池管理系統(tǒng)，包 括電池模塊、主繼電器、充電繼電器、控制模塊及直流充電機，電池模塊、主繼電器、充電繼 電器及控制模塊均與電池管理系統(tǒng)連接，充電繼電器與直流充電機連接，直流充電機的輸 出端與電池模塊的輸入端連接，電池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，電池模塊還依次連接有主 繼電器及負(fù)載，電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的輸入端連接，控制模 塊的輸出端連接有顯示模塊。
[0023] 溫度傳感器用于檢測電池模塊的溫度，并發(fā)送到電池管理系統(tǒng)。
[0024] 電池管理系統(tǒng)可檢測電池模塊的電壓、電流等信息從而進行過充保護、過放保護 或S0C估計等，而且可通過控制主繼電器控制電池模塊對負(fù)載的供電，從而實現(xiàn)電池模塊 的放電控制，也可通過充電繼電器可控制直流充電機對電池模塊進行充電，因而本模擬測 試裝置模擬測試電池管理系統(tǒng)時，電池管理系統(tǒng)可以控制電池模塊實現(xiàn)充放電，從而驗證 電池管理系統(tǒng)的S0C估計功能。
[0025] 電池管理系統(tǒng)將采集得到的各項數(shù)據(jù)發(fā)送到控制模塊，控制模塊可通過顯示模塊 顯示采集獲得的數(shù)據(jù)，例如電池管理系統(tǒng)測量得到的單體電壓值、電流測量值或溫度值等。 顯示模塊可以采用LCD顯示屏來實現(xiàn)，還可以開發(fā)相應(yīng)的軟件來顯示電池管理系統(tǒng)的模擬 測試量結(jié)果，也可以直接用多節(jié)八段數(shù)碼管來顯示，因為本模擬測試裝置為純硬件設(shè)計，故 直接將獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送到八段數(shù)碼管進行顯示即可。
[0026] 參照圖2,本實施例中，電池管理系統(tǒng)包括主控制器單元、電池管理單元及絕緣檢 測單元，主控制器單元分別與主繼電器、充電繼電器、控制模塊、電池管理單元及絕緣檢測 單元連接，電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理單元的輸入端連接，電池管理單 元分別與電池模塊和絕緣檢測單元連接，電池管理單元的輸出端連接有制冷模塊，絕緣檢 測模塊與電池模塊連接。電池管理單元用于采集電池模塊的電壓值、電流值及溫度值等，絕 緣檢測單元可采用絕緣電阻來采集電池模塊的絕緣情況并發(fā)送到主控制器單元，主控制器 單元用于控制主繼電器及充電繼電器的工作狀態(tài)從而控制電池模塊的充放電。
[0027] 本實施例中，絕緣檢測模塊采用型號為S9S08DZ60的單片機芯片，電池模塊為由 若干鋰電池串聯(lián)組成的鋰電池組，可調(diào)電壓源與鋰電池組的最后一節(jié)鋰電池串聯(lián)，直流充 電機采用PFC鋰電充電機。負(fù)載采用大功率電阻或燈泡。
[0028] 參照圖3,本實施例中，可調(diào)電壓源采用型號為LM2576HV-ADJ的穩(wěn)壓集成芯片，穩(wěn) 壓集成芯片的輸入端接直流輸入電源，穩(wěn)壓集成芯片的第一引腳通過第一電容C IN接地，穩(wěn) 壓集成芯片的第二引腳與一肖特基二極管D1的負(fù)極連接，肖特基二極管D1的正極接地，穩(wěn) 壓集成芯片的第二引腳還與一電感器L1的一端連接，電感器L1的另一端通過第二電容C TOT 接地，電感器L1的另一端還與一可調(diào)電阻R的一固定端連接，可調(diào)電阻R的另一固定端接 地，可調(diào)電阻R的活動端與穩(wěn)壓集成芯片的第四引腳連接，穩(wěn)壓集成芯片的第三引腳和第 五引腳均接地。由圖3中可看出，穩(wěn)壓集成芯片的第一引腳、第三引腳為輸入端且第一引腳 為正輸入端，可調(diào)電阻R的兩固定端為可調(diào)電壓源的輸出端。圖3中可調(diào)電阻R的上半部 分電阻值為R1，下半部分電阻值為R2,通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R的活動端，從而改變R1和R2的 電阻值，可以改變可調(diào)電壓源的輸出電壓，從而使得待測電池管理系統(tǒng)處于過充保護、過放 保護或均衡等條件，因此可以驗證電池管理系統(tǒng)的電壓保護及均衡功能。
[0029] 需要注意的是，可調(diào)電壓源、電池管理系統(tǒng)或主控制器單元、電池管理單元及絕緣 檢測單元的正常工作均需要接入直流供電電源，一般為12V直流電源，這是公知常識，本發(fā) 明不另外進行描述。
[0030] 本實施例中，溫度傳感器可采用可調(diào)電阻器來模擬，通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻器的電阻 值，改變可調(diào)電阻器的發(fā)熱情況，可以模擬高溫和低溫狀態(tài)，從而驗證電池管理系統(tǒng)的溫度 保護功能。
[0031] 綜上可知，本模擬測試裝置可以模擬測試電池管理系統(tǒng)的各項性能，而且結(jié)構(gòu)簡 單、成本低，測試簡單方便且低能耗，而且采用本裝置測試，重復(fù)性及可控性都較好。
[0032] 以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于實施例，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做出種種的等同變形或替換，這些 等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，用于測試電池管理系統(tǒng)，其特征在于，包括電池 模塊、主繼電器、充電繼電器、控制模塊及直流充電機，所述電池模塊、主繼電器、充電繼電 器及控制模塊均與電池管理系統(tǒng)連接，所述充電繼電器與直流充電機連接，所述直流充電 機的輸出端與電池模塊的輸入端連接，所述電池模塊串聯(lián)有一可調(diào)電壓源，所述電池模塊 還依次連接有主繼電器及負(fù)載，所述電池模塊的輸出端通過溫度傳感器與電池管理系統(tǒng)的 輸入端連接，所述控制模塊的輸出端連接有顯示模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述電池 管理系統(tǒng)包括主控制器單元、電池管理單元及絕緣檢測單元，所述主控制器單元分別與主 繼電器、充電繼電器、控制模塊、電池管理單元及絕緣檢測單元連接，所述電池模塊的輸出 端通過溫度傳感器與電池管理單元的輸入端連接，所述電池管理單元分別與電池模塊和絕 緣檢測單元連接，所述電池管理單元的輸出端連接有制冷模塊，所述絕緣檢測模塊與電池 模塊連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述絕緣 檢測模塊采用型號為S9S08DZ60的單片機芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述電池 模塊為由若干鋰電池串聯(lián)組成的鋰電池組，所述可調(diào)電壓源與鋰電池組的最后一節(jié)鋰電池 串聯(lián)，所述直流充電機采用PFC鋰電充電機。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述可調(diào) 電壓源采用型號為LM2576HV-ADJ的穩(wěn)壓集成芯片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓 集成芯片的輸入端接直流輸入電源，所述穩(wěn)壓集成芯片的第一引腳通過第一電容（C IN)接 地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第二引腳與一肖特基二極管（D1)的負(fù)極連接，所述肖特基二極管 (D1)的正極接地，所述穩(wěn)壓集成芯片的第二引腳還與一電感器（L1)的一端連接，所述電感 器（L1)的另一端通過第二電容（C^)接地，所述電感器（L1)的另一端還與一可調(diào)電阻（R) 的一固定端連接，所述可調(diào)電阻（R)的另一固定端接地，所述可調(diào)電阻（R)的活動端與穩(wěn)壓 集成芯片的第四引腳連接，所述穩(wěn)壓集成芯片的第三引腳和第五引腳均接地。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電池管理系統(tǒng)的模擬測試裝置，其特征在于，所述負(fù)載 采用大功率電阻或燈泡。
【文檔編號】G05B23/02GK104122884SQ201410335033
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】樓平 申請人:虞永義