一體式電池管理系統的檢測裝置的制作方法

本發明涉及一體式電池管理系統領域，具體涉及一種一體式電池管理系統的檢測裝置。

背景技術：

鋰電池以其能量密度高、無污染等優點逐漸成為電動汽車、大型儲能等應用的主流動力來源。由于鋰電池的抗濫用性較差，因此在使用過程中必須受一體式電池管理系統(Battery Management System，BMS)的監控與管理。BMS中一體式電池管理系統適用于乘用車體系。一體式BMS主要完成電流采集、對外通信、數據存儲、狀態估計、信號輸入輸出、故障診斷、電壓采集、溫度采集、電池均衡、絕緣檢測、電池總壓采集以及高壓控制等功能。BMS性能的優劣關系到動力電池組的安全性能、工作效率以及循環壽命，因此對BMS在出廠前必須對其性能進行測試，從而提升其可靠性。

當前對一體式電池管理系統的檢測存在如下問題：市場上的BMS規格不一，微小的差距就導致整套BMS測試設備需要重新開發；當前BMS測試仍以手動為主，自動化程度不高，效率較低，而且其性能評估主要取決于檢測員的檢測素質。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種一體式電池管理系統的檢測裝置，所述檢測裝置包括：控制裝置、功能檢測組件和上位機；

所述功能檢測組件用于對被測一體式電池管理系統提供不同的功能測試；

所述控制裝置分別與所述上位機和所述功能檢測組件連接，用于控制被測一體式電池管理系統的測試流程、用于為被測一體式電池管理系統提供電源測試、CAN總線通信測試及功耗測試、以及用于將電源測試結果、CAN總線通信測試結果、功耗測試結果及來自所述功能檢測組件的功能測試結果發送至所述上位機；

所述上位機用于顯示被測一體式電池管理系統的測試結果。

優選地，所述功能檢測組件可以包括：

溫度檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供溫度檢測能力測試；

電池檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供單體電壓檢測能力測試；

電流檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供電流檢測能力測試；

均衡檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供均衡能力測試；

充電檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供充電過程調節能力測試；

繼電器檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供驅動信號輸入輸出能力測試；

輸入輸出檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供數字信號輸入輸出能力測試；以及

絕緣監測檢測模塊，用于為被測一體式電池管理系統提供絕緣采集測試和總壓采集測試。

優選地，檢測裝置還可以包括固定裝置，固定裝置安裝在一體式電池管理系統檢測裝置的外部，用于固定被測一體式電池管理系統，更優選地，固定裝置可以為單板工裝夾具。

優選地，一體式電池管理系統的檢測裝置還可以包括電源，電源與控制裝置連接，用于整體檢測裝置的供電，更優選地，電源可以為12V開關電源。

優選地，控制裝置、功能檢測組件、上位機以及被測一體式電池管理系統之間均可以通過CAN總線通信。

優選地，控制裝置與上位機之間可以采用USB接口。

優選地，上位機可以為PC機。

優選地，控制裝置為微控制器(MCU)。

上述技術方案將現有技術中一體式電池管理系統各種功能的檢測模塊整合為一體，同時通過控制裝置集中控制，以一種檢測裝置實現了對一體式電池管理系統各個功能的檢測目的，工作人員能夠通過對上位機的操作，高效地開展一體式電池管理系統各個功能模塊的檢測工作，并且清晰明白地了解檢測結果，從而能夠準確地做出相應的措施，同時由于檢測裝置也能夠通過更換模塊的形式來改變所需的檢測功能，便于功能的擴充和升級，能夠極大地提升BMS檢測設備的開發效率，降低開發成本。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是依照本發明的一種實施方式實現的一體式電池管理系統檢測裝置結構示意圖；

圖2是控制裝置的功能框圖；

圖3是溫度檢測模塊的功能框圖；

圖4是均衡檢測模塊的功能框圖；

圖5是電池檢測模塊的功能框圖；

圖6是電流檢測模塊的功能框圖；

圖7是充電檢測模塊的功能框圖；

圖8是繼電器檢測模塊的功能框圖；

圖9是輸入輸出檢測模塊的功能框圖；

圖10是絕緣監測檢測模塊的功能框圖；以及

圖11是依照本發明的一種實施方式實現的一體式電池管理系統的檢測裝置的工作流程圖。

附圖標記說明

1、控制裝置 2、功能檢測組件

3、上位機 4、電源

5、溫度檢測模塊 6、電池檢測模塊

7、電流檢測模塊 8、均衡檢測模塊

9、充電檢測模塊 10、繼電器檢測模塊

11、輸入輸出檢測模塊 12、絕緣監測檢測模塊

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

如圖1是依照本發明的一種實施方式實現的一體式電池管理系統的檢測裝置的結構示意圖。在圖1中，

該裝置包括：控制裝置1、功能檢測組件2、和上位機3；

功能檢測組件2包括：

溫度檢測模塊5，用于為被測一體式電池管理系統提供溫度檢測能力測試，溫度檢測模塊5的功能框圖如圖3所示，該溫度檢測模塊5通過T1～T20的接口分別向被測一體式電池管理系統輸出20路溫度信號，同時，每一路的溫度信號又包含3中溫度狀態，以總計60種的溫度狀態來檢測被測一體式電池管理系統的溫度調節能力，該溫度檢測模塊5內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，供電也是由控制裝置1提供；

電池檢測模塊6，用于為被測一體式電池管理系統提供單體電壓檢測能力測試，電池檢測模塊6的功能框圖如圖5所示，該電池檢測模塊6內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該電池檢測模塊6通過接口B1～B60分別向一體式電池管理系統輸出60路電壓信號，以此來檢測被測一體式電池管理系統的單體電壓檢測能力，其供電也由電源4通過控制裝置1供電；

電流檢測模塊7，用于為被測一體式電池管理系統提供電流檢測能力測試，該電流檢測模塊7的功能框圖如圖6所示，該電流檢測模塊7內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該電流檢測模塊7通過接口B1～B60分別向一體式電池管理系統輸出60路電流信號，以此來檢測被測一體式電池管理系統的單體電流檢測能力，其供電也由電源4通過控制裝置1供電；

均衡檢測模塊8，用于為被測一體式電池管理系統提供均衡能力測試，該均衡檢測模塊8的功能框圖如圖4所示，該均衡檢測模塊8內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該均衡檢測模塊8通過12路均衡電流的實時采集，并根據電流值的大小評價被測一體式電池管理系統的均衡能力，其供電也由電源4通過控制裝置1供電；

充電檢測模塊9，用于為被測一體式電池管理系統提供充電過程調節能力測試，該充電檢測模塊9的功能框圖如圖7所示，該充電檢測模塊9內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該充電檢測模塊9通過檢測電路檢測包括國際要求的GBT.20234-201以及GBT.20234-2015的充電連接功能，其供電也由電源4通過控制裝置1供電；

繼電器檢測模塊10，用于為被測一體式電池管理系統提供驅動信號輸入輸出能力測試，該繼電器檢測模塊10的功能框圖如圖8所示，該繼電器檢測模塊10內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該繼電器檢測模塊10通過高邊輸出繼電器接口來完成8路高邊輸出繼電器的檢測工作，通過低邊輸出繼電器接口來完成2路輸出繼電器的檢測工作，其供電也由電源4通過控制裝置1供電；

輸入輸出檢測模塊11，用于為被測一體式電池管理系統提供數字信號輸入輸出能力測試，該輸入輸出檢測模塊11的功能框圖如圖9所示，該輸入輸出檢測模塊11內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該輸入輸出檢測模塊11通過高電平輸入信號接口、低電平輸入信號接口、高電平輸出信號接口以及模擬信號輸入接口分別輸出不同的電平信號，并以此來檢測被測一體式電池管理系統的數字信號輸入與輸出能力；該輸入輸出檢測模塊11的供電也由電源4通過控制裝置1供電；以及

絕緣監測檢測模塊12，用于為被測一體式電池管理系統提供絕緣采集測試和總壓采集測試，該絕緣監測檢測模塊12的功能框圖如圖10所示，該絕緣監測檢測模塊12內部工作流程由模塊內部的控制器(CPU)控制，控制器的程序可以預先由工作人員寫入，整體模塊的啟動和關閉由控制裝置1通過CAN總線通信控制，該絕緣監測檢測模塊12通過4路總壓接口輸出4路高電壓，同時通過車架PE接口提供總正對車架100K、600K以及總負對車架100K、600K的四種絕緣阻抗的條件來檢測被測一體式電池管理系統的絕緣監測模塊，該絕緣監測檢測模塊12的供電也由電源4通過控制裝置1供電。

控制裝置1分別與上位機3、功能檢測組件2連接，用于控制檢測流程以及接收檢測結果信號，控制裝置1的結構框圖如圖2所示，控制裝置1由電源4供電，包括位于控制裝置1內部的控制器和多個輸入輸出接口，其中輸入接口包括多個喚醒接口、多個供電接口以及多個通信接口，上位機3通過喚醒接口啟動該控制裝置1，該控制裝置1由電源4通過供電接口供電，同時通過多個通信接口向各個檢測模塊發出信號，從而控制檢測流程，控制裝置1還可以通過對被測一體式電池管理系統的輸入輸出電壓電流數據來檢測其功耗和內部通信，控制裝置1其內部的控制器也可以預先由工作人員寫入程序。

上位機3與控制裝置1連接，用于向控制裝置1發出喚醒信號以啟動控制裝置1，同時也負責接收控制裝置1傳輸的檢測結果信號并顯示出來，上位機3可以選用PC機，也可以選用平板電腦等本領域工作人員公知的上位機3，另外，為了便于插拔，上位機3與控制裝置1之間的連接接口可以采用USB接口。

另外，為了便于固定被測一體式電池管理系統，該檢測裝置2還可以包括固定裝置，優選地，固定裝置可以選用單板工裝夾具。

整體裝置的工作需要供電，考慮到實際各個模塊的電壓需求，這里可以選用12V開關電源，也可以選用本領域工作人員公知的其他規格的電源。

為了提高檢測裝置的通信效率，該檢測裝置內部的各個模塊之間的通信都可以選用CAN總線通信的方式。

上述一體式電池管理系統的檢測裝置的工作流程圖如圖1所示，其工作步驟包括：

S110、檢測裝置啟動，工作人員對檢測裝置2的各個接口連接以及相應參數的配置；

S120、檢測裝置判斷是否有上位機3命令輸入，如果是，則進入測試流程；

S130、分別執行各個模塊的測試命令，如：檢測裝置接收到CAN通信測試命令，則控制裝置1檢測被測一體式電池管理系統的內部通信，接著記錄檢測結果；

S140、匯總檢測結果并上傳至上位機3，由上位機3顯示出來。

上述技術方案將現有技術中一體式電池管理系統各種功能的檢測模塊整合為一體，同時通過控制裝置1集中控制，以一種檢測裝置實現了對一體式電池管理系統各個功能的檢測目的，工作人員能夠通過對上位機3的操作，高效地開展一體式電池管理系統各個功能模塊的檢測工作，并且清晰明白地了解檢測結果，從而能夠準確地做出相應的措施，同時由于檢測裝置也能夠通過更換模塊的形式來改變所需的檢測功能，便于功能的擴充和升級，能夠極大地提升BMS檢測設備的開發效率，降低開發成本。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。例如，可以將檢測流程中各個模塊的檢測順序調整變化。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，例如將控制裝置1和電源3組合成一個整體。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。