一种基于电池管理系统的测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电池管理系统的测试系统及测试方法，涉及电池测试技术领域，包括控制计算机、PLC、通讯模块、供电模块、检测模块、BMS及治具，BMS通过治具分别连接供电模块和检测模块，控制计算机通过PLC控制供电模块，控制计算机与检测模块相连，控制计算机与BMS通过通讯模块相连；供电模块用于为BMS提供可调电压与电流，检测模块用于检测BMS处于不同工作状态时的电数据；通过控制计算机控制电压源与电流源输出模拟BMS在使用过程中可能遇到的各种工况，以此测试BMS各个电路模块是否正常以及在各种极限工况下BMS的保护功能。常以及在各种极限工况下BMS的保护功能。常以及在各种极限工况下BMS的保护功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电池管理系统的测试系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及电池测试
，尤其是一种基于电池管理系统的测试系统及测试方法。

技术介绍

[0002]电池管理系统(Battery Management System，BMS)是一套保护电池包使用安全的控制系统，为电池包的使用安全提供保证。由于电池管理系统的重要性，有必要对电池管理系统开发进行测试，以确保电池管理系统满足相关的功能需求。
[0003]电动汽车在实际使用过程中，由于不当使用电池包等原因，BMS会根据故障处理机制，上报当前故障状态，及时做出故障响应，以保护电池包不被滥用。同时BMS在处于休眠状态时，BMS本身的功耗虽然小但是如果电池包静置时间过长仍会对电池包的剩余电量计算产生误差。BMS开发及测试工程师在分析故障数据查找产生故障真因的同时，通常期望能在模拟产生故障的工况，把故障复现出来。然而，人工检测的检测装置比较简单，全程检测均是手工完成，检测效率和质量都比较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于电池管理系统的测试系统及测试方法，利用测试系统模拟各种BMS在使用过程中可能遇到的极限工况，完成对BMS的精准测试，解决了针对相同类测试项目却需要多次反复测量而存在的故障排查效率低下等技术问题。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于电池管理系统的测试系统，包括控制计算机、PLC、通讯模块、供电模块、检测模块、BMS及治具，BMS安装在治具上，BMS通过治具分别连接供电模块和检测模块，控制计算机通过PLC控制供电模块，控制计算机与检测模块相连，控制计算机与BMS通过通讯模块相连；
[0007]供电模块用于为BMS提供可调电压与电流，检测模块用于检测BMS处于不同工作状态时的电数据；控制计算机用于根据检测模块反馈的电数据和/或BMS反馈的电数据确定BMS是否符合测试预设条件，电数据包括电压数据和电流数据；控制计算机还用于根据BMS反馈的信息确定BMS是否异常，信息包括自身工作状态、修正数据和实时时间。
[0008]其进一步的技术方案为，供电模块包括电压源、电流源和电子负载；电压源用于为BMS供电并提供可调电压；电流源用于为BMS提供可调电流，包括可调充放电电流；电子负载用于为BMS主回路提供负载。
[0009]其进一步的技术方案为，检测模块包括霍尔传感器、电压采集器、电流探头和温度传感器；霍尔传感器接入BMS的充放电回路，用于检测充放电回路的充放电电流数据；电压采集器用于检测BMS的电压数据；电流探头接入BMS的供电电压源回路，用于检测供电电压源回路的均衡电流数据和功耗电流数据；温度传感器用于检测BMS所处环境温度。
[0010]一种基于电池管理系统的测试方法，包括BMS的空载检测方法、精度检测方法、保护功能检测方法和功耗检测方法，其中：
[0011]空载检测方法包括：
[0012]控制计算机控制供电模块输出供电电压使BMS进入工作状态，BMS向控制计算机回复自身工作状态，控制计算机比较自身工作状态与预设BMS空载状态数据，若误差在阈值范围内则进入其他测试项，否则BMS异常；
[0013]精度检测方法包括：
[0014]控制计算机改变供电模块的输出电压，输出电压连接BMS的电压采集电路，BMS向控制计算机回复自身采集的第一电压数据，控制计算机接收检测模块采集的第二电压数据，并通过比较第一、第二电压数据确定BMS的电压采集精度是否在电压阈值范围内，若是，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS的电压采集电路及电压精度存在故障；
[0015]保护功能检测方法包括：
[0016]控制计算机改变供电模块的输出电压与电流，使其超出BMS的保护阈值；BMS向控制计算机回复自身采集的第一电流数据，控制计算机接收检测模块采集的回路实际电流数据，并通过比较两种电流数据是否满足测试预设条件，从而确定BMS的过流保护功能、欠/过压保护功能是否存在故障，若满足测试预设条件，则BMS的保护功能正常，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS的保护功能异常；
[0017]功耗检测方法包括：
[0018]控制计算机改变供电模块的输出电压与电流，使BMS处于不同的工作状态，包括正常工作状态、休眠状态和欠压休眠状态；控制计算机接收检测模块采集的不同工作状态下的功耗电流数据，并通过比较功耗电流数据是否在相应功耗阈值范围内，从而确定BMS的功耗是否存在故障，若均在相应功耗阈值范围内，则BMS的功耗正常，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS的功耗异常。
[0019]其进一步的技术方案为，精度检测方法还包括：
[0020]控制计算机控制供电模块输出供电电压，控制计算机接收检测模块采集的环境温度，并根据电压与温度的对应关系表输出对应的电压值；改变供电模块的输出电压为电压值，输出电压连接BMS的温度采集电路；控制计算机接收BMS回复的第三电压数据，并根据电压与温度的对应关系表输出对应的温度值，若温度值与环境温度之间的偏差未超过温度阈值范围，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS的温度采集电路及温度精度存在故障。
[0021]其进一步的技术方案为，保护功能检测方法还包括：
[0022]控制计算机改变供电模块的输出电压，使BMS存在压差过大告警，控制供电模块输出第一电流，第一电流满足仅通过BMS的预充电回路，控制供电模块输出第二电流，第二电流满足使预充电回路因过流保护而断开，控制供电模块中的电子负载断开、输出第一电流，控制计算机接收检测模块采集的每个变化过程的回路实际电流数据，并判断回路实际电流数据的变化是否按照由预定电流值到零再恢复到预定电流值，从而确定BMS的预充电回路保护及恢复功能是否存在故障，若BMS的保护功能正常，当测试未完成时则进入其他测试项。
[0023]其进一步的技术方案为，测试方法还包括BMS的修正检测方法，包括：
[0024]控制计算机控制供电模块输出供电电压，并向BMS发送供电电压对应的参数修正信号，参数修正信号用于将BMS的控制器参数修正为预定值；若控制计算机接收BMS回复的修正数据与预定值之间的偏差未超过修正阈值，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS异常。
[0025]其进一步的技术方案为，测试方法还包括BMS的实时时间读写功能检测方法，包括：
[0026]控制计算机读取计算机的时间数据，并将时间数据转化为通讯报文发送给BMS，使BMS写入第一实时时间；控制计算机控制供电模块断开供电电压，使BMS进入断电状态，待静置预定时间后重新给BMS供电，使BMS被充电激活；若控制计算机接收BMS回复的第二实时时间与第一实时时间之间的差值满足预定时间范围值，当测试未完成时则进入其他测试项，否则BMS的实时时间读写功能异常。
[0027]其进一步的技术方案为，测试方法还包括BMS的均衡功能检测方法，包括：
[0028]控制计算机改变供电模块的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电池管理系统的测试系统，其特征在于，包括控制计算机、PLC、通讯模块、供电模块、检测模块、BMS及治具，所述BMS安装在所述治具上，所述BMS通过所述治具分别连接所述供电模块和检测模块，所述控制计算机通过所述PLC控制所述供电模块，所述控制计算机与所述检测模块相连，所述控制计算机与所述BMS通过所述通讯模块相连；所述供电模块用于为所述BMS提供可调电压与电流，所述检测模块用于检测BMS处于不同工作状态时的电数据；所述控制计算机用于根据所述检测模块反馈的电数据和/或所述BMS反馈的电数据确定所述BMS是否符合测试预设条件，所述电数据包括电压数据和电流数据；所述控制计算机还用于根据所述BMS反馈的信息确定所述BMS是否异常，所述信息包括自身工作状态、修正数据和实时时间。2.根据权利要求1所述的基于电池管理系统的测试系统，其特征在于，所述供电模块包括电压源、电流源和电子负载；所述电压源用于为所述BMS供电并提供可调电压；所述电流源用于为所述BMS提供可调电流，包括可调充放电电流；所述电子负载用于为BMS主回路提供负载。3.根据权利要求1所述的基于电池管理系统的测试系统，其特征在于，所述检测模块包括霍尔传感器、电压采集器、电流探头和温度传感器；所述霍尔传感器接入所述BMS的充放电回路，用于检测所述充放电回路的充放电电流数据；所述电压采集器用于检测所述BMS的电压数据；所述电流探头接入所述BMS的供电电压源回路，用于检测所述供电电压源回路的均衡电流数据和功耗电流数据；所述温度传感器用于检测所述BMS所处环境温度。4.一种基于电池管理系统的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括BMS的空载检测方法、精度检测方法、保护功能检测方法和功耗检测方法，其中：所述空载检测方法包括：控制计算机控制供电模块输出供电电压使所述BMS进入工作状态，所述BMS向所述控制计算机回复自身工作状态，所述控制计算机比较所述自身工作状态与预设BMS空载状态数据，若误差在阈值范围内则进入其他测试项，否则所述BMS异常；所述精度检测方法包括：控制计算机改变供电模块的输出电压，所述输出电压连接所述BMS的电压采集电路，所述BMS向所述控制计算机回复自身采集的第一电压数据，所述控制计算机接收检测模块采集的第二电压数据，并通过比较第一、第二电压数据确定所述BMS的电压采集精度是否在电压阈值范围内，若是，当测试未完成时则进入其他测试项，否则所述BMS的电压采集电路及电压精度存在故障；所述保护功能检测方法包括：控制计算机改变供电模块的输出电压与电流，使其超出所述BMS的保护阈值；所述BMS向所述控制计算机回复自身采集的第一电流数据，所述控制计算机接收检测模块采集的回路实际电流数据，并通过比较两种电流数据是否满足测试预设条件，从而确定所述BMS的过流保护功能、欠/过压保护功能是否存在故障，若满足所述测试预设条件，则所述BMS的保护功能正常，当测试未完成时则进入其他测试项，否则所述BMS的保护功能异常；所述功耗检测方法包括：控制计算机改变供电模块的输出电压与电流，使所述BMS处于不同的工作状态，包括正常工作状态、休眠状态和欠压休眠状态；所述控制计算机接收检测模块采集的不同工作状
态下的功耗电流数据，并通过比较所述功耗电流数据是否在相应功耗阈值范围内，从而确定所述BMS的功耗是否存在故障，若均在相应功耗阈值范围内，则所述BMS的功耗正常，当测试未完成时则进入其他测试项，否则所述BMS的功耗异常。5.根据权利要求4所述的基于电池管理系统的测试方法，其特征在于，所述精度检测方法还包括：控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰星，刘小平，谈正言，
申请(专利权)人：无锡凌博电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：