一种动力电池研究测试设备制造技术

一种动力电池研究测试设备，用于对电池管理系统策略进行测试。它包括：主控制器；BMU控制器，BMU控制器用于采集电池系统内各单体电池的电压及温度数据，并通过CAN通讯方式上传至与主控制器；电池系统；组态屏，用于显示电池系统内单体电池电压、单体电池温度、电池包电压、充放电电流、SOC和均衡状态；充放电系统，用于实现对电池系统的充放电。本实用新型专利技术提供的一种动力电池研究测试设备，主控制器接口丰富，可进行MATLAB代码生成验证，可以对各单体电池的电压、温度进行采集，有利于SOC计算的精准性，整个设备体积小、功能完善，便于电池管理系统的学习及开发。系统的学习及开发。系统的学习及开发。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池研究测试设备


[0001]本技术涉及动力电池管理
，具体地说是一种动力电池研究测试设备。

技术介绍

[0002]动力电池管理测试研究设备可以用来测试电池管理系统策略的可行性，测试电池充放电均衡方法，可用于对于动力电池研究的教学测试设备。现有的动力电池测试系统及方法是通过改变动力电池环境温度测试电池充放电性能，功能单一且设备成本较高，还有的设备依然摆脱不了原厂设备的方案，设备庞大、成本极高，只能用来对原厂设备的测试。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种成本低的动力电池研究测试设备，用于对电池管理系统策略进行测试。
[0004]本技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种动力电池研究测试设备，其特征是，它包括：
[0005]主控制器；
[0006]BMU控制器，BMU控制器用于采集电池系统内各单体电池的电压及温度数据，并通过CAN通讯方式上传至与主控制器；
[0007]电池系统；
[0008]组态屏，用于显示电池系统内单体电池电压、单体电池温度、电池包电压、充放电电流、SOC和均衡状态；
[0009]充放电系统，用于实现对电池系统的充放电。
[0010]进一步地，主控制器内设有CAN通讯电路、总正总负继电器、风扇控制器、加热控制器、电压检测电路、电流检测电路、485通讯电路和电池管理系统，CAN通讯电路用于实现主控制器与BMU控制器、主控制器与充放电系统的通讯连接，主控制器通过总正总负继电器控制电池系统的工作状态，主控制器通过风扇控制器控制电池系统内的散热风扇的工作状态，主控制器通过加热控制器控制单体电池加热膜的工作状态，主控制器通过电流检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电流，主控制器通过电压检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电压，主控制器通过485通讯电路与组态屏连接。
[0011]进一步地，BMU控制器内设有单体电池电压检测电路、单体电池温度采集电路、CAN通讯电路和被动均衡电路，单体电池电压检测电路用于检测单体电池电压，单体电池温度采集电路用于采集单体电池的温度，CAN通讯电路用于实现BMU控制器与主控制器的通讯连接，被动均衡电路用于实现对各个单体电池电压的均衡调节。
[0012]进一步地，电池系统包括18650系列单体电池、电压采样电路、温度传感器、散热风扇、单体电池加热膜、总正总负继电器和电压电流采集电路，单体电池加热膜用于低温状态下保持电池活性，散热风扇用于对电池包进行散热，温度传感器用于实现对单体电池实时
的温度检测，各单体电池电压采样电路将各单体电池正负两极引出，连接至BMU控制器模拟信号采集电路，由BMU控制器模拟信号采集电路内的高精度ADC采集读取各个单体电池的精确电压。
[0013]进一步地，充放电系统包含充电继电器、CAN通讯电路、DC转换电路和放电负载，DC转换电路用于实现直流和交流的转换，CAN通讯电路用于实现充放电系统与主控制器的连接，充电继电器用于对电池系统进行充电，放电负载用于实现对电池系统的放电。
[0014]本技术的有益效果是：本技术提供的一种动力电池研究测试设备，主控制器接口丰富，可进行MATLAB代码生成验证，可以对各单体电池的电压、温度进行采集，有利于SOC计算的精准性，整个设备体积小、功能完善，便于电池管理系统的学习及开发。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图；
[0016]图2为主控制器的内部结构示意图；
[0017]图3为组态屏上显示的数据信息；
[0018]图4为充放电系统的结构示意图；
[0019]图5为电池系统的结构示意图；
[0020]图6为BMU控制器的结构示意图。
具体实施方式
[0021]如图1至图6所示，本技术主要包括主控制器、BMU控制器、电池系统、组态屏和充放电系统，下面结合附图对本技术进行详细描述。
[0022]如图1所示，电池系统和BMU控制器连接，BMU控制器采集电池系统的数据(电压和温度)，然后通过CAN通讯电路与主控制器连接传送上述数据。BMU控制器内设有单体电池电压检测电路、单体电池温度采集电路、CAN通讯电路和被动均衡电路，单体电池电压检测电路用于检测单体电池电压，单体电池温度采集电路用于采集单体电池的温度，CAN通讯电路用于实现BMU控制器与主控制器的通讯连接，被动均衡电路用于实现对各个单体电池电压的均衡调节。BMU控制器用于采集电池系统内各单体电池的电压及温度数据，通过CAN通讯电路方式将电压及温度数据上传至主控制器。设备充电时，BMU控制器依照采集的电压数据，对电池压差较大的情况进行均衡，减小各单体电池之间的电压差，使各单体电池的电压基本保持一致。保证电池系统的安全和寿命。
[0023]主控制器与充放电系统连接，接收充放电系统的充电CAN信息，并控制充放电系统进行充放电。在主控制器内设有电池管理系统，充电时电池管理系统会根据各单体电池电压采取被动均衡充电，并通过算法计算SOC。
[0024]主控制器与BMU控制器之间通过CAN通讯电路连接，接收BMU控制器传递而来的数据(电压和温度)，并对数据进行处理，计算SOC，然后通过485通讯电路将数据发送至组态屏进行显示。主控制器接收充放电系统传来的数据，控制电池系统的总正总负继电器，控制充电继电器。主控制器内设有CAN通讯电路、总正总负继电器、风扇控制器、加热控制器、电压检测电路、电流检测电路、485通讯电路和电池管理系统，CAN通讯电路用于实现主控制器与BMU控制器、主控制器与充放电系统的通讯连接。主控制器通过总正总负继电器控制电池系
统的工作状态，主控制器通过风扇控制器控制电池系统内的散热风扇的工作状态，主控制器通过加热控制器控制单体电池加热膜的工作状态，主控制器通过电流检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电流，主控制器通过电压检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电压。主控制器通过485通讯电路与组态屏连接。这个是现有车上都有的结构，根据电池系统的电压电流参数选择总正总负继电器，仿照新能源汽车内部结构，该总正总负继电器由主控制器直接控制，在设备进行充电及放电的相关操作时，总正总负继电器会闭合，以保证电流的正常通过。当不需要充电或放电时，总正总负继电器断开，电流无法流出。也可根据某些故障，在故障发生时断开总正总负继电器，以保证电池及用电设备的安全。
[0025]如图3所示，组态屏上用于显示单体电池电压、单体电池温度、电池包电压、充放电电流、SOC和均衡状态，以便于观察。
[0026]如图5所示，电池系统包括18650系列单体电池、电压采样电路、温度传感器、散热风扇、单体电池加热膜、总正总负继电器和电压电流采集电路。单体电池加热膜用于低温状态下保持电池活性。散热风扇用于对电池包进行散热，温度传感器用于实现对单体电池实时的温度检测，电压采集电路采集电池系统输出电压，电流采集电路采集电池系统输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池研究测试设备，其特征是，它包括：主控制器；BMU控制器，BMU控制器用于采集电池系统内各单体电池的电压及温度数据，并通过CAN通讯方式上传至与主控制器；电池系统；组态屏，用于显示电池系统内单体电池电压、单体电池温度、电池包电压、充放电电流、SOC和均衡状态；充放电系统，用于实现对电池系统的充放电。2.根据权利要求1所述的一种动力电池研究测试设备，其特征是，主控制器内设有CAN通讯电路、总正总负继电器、风扇控制器、加热控制器、电压检测电路、电流检测电路、485通讯电路和电池管理系统，CAN通讯电路用于实现主控制器与BMU控制器、主控制器与充放电系统的通讯连接，主控制器通过总正总负继电器控制电池系统的工作状态，主控制器通过风扇控制器控制电池系统内的散热风扇的工作状态，主控制器通过加热控制器控制单体电池加热膜的工作状态，主控制器通过电流检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电流，主控制器通过电压检测电路检测充放电系统中充电继电器输出的电压，主控制器通过485通讯电路与组态屏连接。3.根据权利要求1所述的一种动力电池研究测试设备，其特征是，BMU控制器内设有单体电池电压检测电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗映，孙圣斌，王淑超，
申请(专利权)人：山东派蒙机电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：