电池组管理系统测试平台技术方案

本发明专利技术公开了一种电池组管理系统（ＢＭＳ）测试平台，包括通过ＣＡＮ总线连接的测试平台主控电脑、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统、整车控制器模拟装置等，电池组管理系统连接有电池箱风冷装置、车载继电器组等。能够真实模拟动力电池组的输出状态，包括电池组的单体电池电压、总电压、充放电电流和电池组温度等状态，而且能够完成电池组管理系统与整车的各种通讯和命令功能、保护功能、电池组上强电过程，以及电池组过热保护等功能的测试和验证。能够对电池组管理系统的数据采集精度、电池组荷电状态的估算精度等进行测试评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电池组管理系统测试实验装置，尤其涉及一种电池组管理系统测试平台。
技术介绍
蓄电池广泛应用于各个领域，特别是近年来在电动车中，动力电池组件如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池等被视为关键部件之一。 在现有的动力电池组件中，都包括一个电子控制装置，称为电池组管理系统(以下简称BMS)。电池组管理系统对动力电池组的单体电压、总电压、温度、充放电电流等运行参数进行监测，并根据这些信息对电池组进行安全保护、均衡管理，以延长动力电池组寿命、提高其充放电性能和运行的安全可靠性。同时，电池组管理系统提供电池组当前的荷电状态(State of Charge, S0C)、故障状态以及最大可用功率等信息给电动汽车的整车控制器，整车控制器根据这些电池状态信息调整控制策略，在保证电池组安全工作的情况下满足驾驶人对电动汽车动力性和经济性的要求。因此，电池管理系统的正常可靠运行对提高整车的安全及性能具有十分重要的意义。 因此，BMS必须经过测试、检验、标定等一系列实验后才能用于电动汽车中，且有必要考虑和测试动力电池组处于不同工况下BMS的性能，以保证BMS能完全满足电动汽车的要求。 现有技术中，一种BMS测试实验装置是将BMS的输入连接在电池上，采用电池充放电仪对电池组进行充放电，在充放电的过程中测试BMS的功能和精度。在电池组充放电过程中，充放电功率高达几千瓦到几十千瓦，需要消耗大量的能量；而且直接利用真实的动力电池组来测试电池管理系统，存在电池组充放电时间长、不宜长时间反复循环测试、难以模拟故障状态、以及重复性与可控性差等缺点。 现有技术中的另外一种测试方法是将BMS和蓄电池组联接在一起，作为电池包安装在电动车辆中，将电动车辆在转毂或试验场内运行，运行过程中完成BMS的实验测量。但是，将BMS安装在电动车中进行测试耗时耗能，不仅测试不方便，且测试成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简便、节能、精度高的用于对电池组管理系统的功能、性能参数、可靠性等进行测试的电池组管理系统测试平台。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的 本专利技术的电池组管理系统测试平台，该测试平台包括 通过CAN总线连接的测试平台主控电脑、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统、整车控制器模拟装置； 所述电池组管理系统连接有电池箱风冷装置、车载继电器组。 由本专利技术提供的上述技术方案可以看出，本专利技术所述的电池组管理系统测试平3台，由于该测试平台包括通过CAN总线连接的测试平台主控电脑、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统、整车控制器模拟装置等，电池组管理系统连接有电池箱风冷装置、车载继电器组等，能够对电池组管理系统的功能、性能参数、可靠性等进行测试，结构简单、节能、精度高，方便测试。附图说明 图1为本专利技术的电池组管理系统测试平台的结构示意图； 图2为本专利技术中高精度电池组电压模拟器工作原理框图； 图3为本专利技术中高精度大电流恒流源工作原理框图； 图4为本专利技术中高精度恒温箱结构示意图； 图5为本专利技术中BMS结构示意图； 图6为本专利技术中整车控制器模拟装置原理图； 图7为本专利技术中BMS采样精度测试流程图； 图8为本专利技术中S0C估算精度测试流程图； 图9为本专利技术中静态电池电压故障模拟图。具体实施例方式本专利技术的电池组管理系统测试平台，其具体实施方式是 该测试平台包括 通过CAN总线连接的测试平台主控电脑、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统、整车控制器模拟装置； 所述电池组管理系统连接有电池箱风冷装置、车载继电器组等； 所述高精度电池模拟器可以包括多路单体电池电压输出模块； 所述电压输出模块可以包括依次连接到光电隔离器、控制单元MCU、DA转换器、运算放大器，所述光电隔离器与所述CAN总线连接，所述运算放大器与所述输出通道连接； 所述高精度电池模拟器可以通过CAN总线接收所述测试平台主控电脑发出的电池组数据和指令，并将其转换成电池组的单体电池电压通过所述输出通道输出； 所述高精度电池模拟器的输出通道总数大于或等于100，每条输出通道的电压变化范围是0 5V，总电压范围为0 500V以上。每条输出通道可用于模拟1支锂动力电池的电压变化情况，或者多条输出通道串连起来可用于模拟1个镍氢动力电池模块的电压变化情况。 所述高精度大电流恒流源可以包括一个由IGBT构成的逆变开关电源，其输出回路是由四个IGBT功率开关组成的H桥电路，在H桥电路的两个中点之间能够连接多个电流传感器，并且根据所述测试平台主控电脑发送的指令控制H桥相应IGBT导通或关断，可模拟电池组的充电或放电过程。 所述高精度大电流恒流源的电流输出范围可以为0 500A连续可调，电流调节精度为0. 1A。 所述高精度恒温箱可以包括TC-ME-025小型高低温恒温箱、接口转换电路，所述TC-ME-025小型高低温恒温箱通过所述接口转换电路与所述CAN总线连接； 所述TC-ME-025小型高低温恒温箱通过CAN总线接收来自所述测试平台主控电脑发送的温度调节命令，并根据该温度命令自动调节箱体的温度至设定值。 所述TC-ME-025小型高低温恒温箱的可控温度范围可以为_20°C +120"，温度波动可以为±0. 3°C。 该测试平台能适用于电动汽车电池组管理系统的性能和功能测试； 所述测试平台主控电脑中存储有以下一种或多种类型电池的电池特性和实验数据 包括但不局限于锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、镍镉电池. 该测试平台能适应多种类型的电池组管理系统； 能够真实模拟电池组的输出状态，包括电池组的单体电池电压、总电压、充放电电流和电池组温度等状态，以及电池组管理系统与整车的各种通讯和命令功能； 能够对电池组管理系统的数据采集精度、电池组荷电状态的估算精度等进行评估。 该测试平台可以有以下一种或多种测试模式静态模拟、静态故障模拟、动态模拟、动态故障模拟。 本专利技术根据BMS测试和验证的需要，提供了一种动力电池组管理系统测试平台及测试方法，不仅能够真实地模拟动力电池组的单体电池电压、充放电电流和电池组温度，而且能够完成BMS通讯功能、保护功能、上电过程，以及电池组过热保护等功能的测试和验证，进一步还能够对电池组管理系统的数据采集精度、电池组荷电状态的估算精度等进行评估。 就本专利技术而言，包括测试平台主控电脑、CAN总线、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统(BMS)、电池箱风冷装置、车载继电器组，以及整车控制器模拟装置等。除了电池箱冷却装置、车载继电器组，所有的装置都连接在测试平台的CAN总线上。 测试平台主控电脑中储存了各种类型电池的电池特性和实验数据，包括但不仅限于锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、镍镉电池等。因此本专利技术的测试系统能适用于不同类型的电动汽车BMS的性能和功能测试，比如纯电动汽车、混合动力电动车、燃料电池电动车等。通过CAN总线，主控电脑中的电池组数据可发送至各模拟装置，并可以接收BMS输出的电池组检测数据。同时，在测试平台主控电脑中编制了电池组数据采集分析软件。通过该软件，可以给出被测试BMS的功能完整性信息、性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组管理系统测试平台，其特征在于，该测试平台包括：通过ＣＡＮ总线连接的测试平台主控电脑、高精度电池电压模拟器、高精度大电流恒流源、高精度恒温箱、待测试的电池组管理系统、整车控制器模拟装置；所述电池组管理系统连接有电池箱风冷装置、车载继电器组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐铂金，杜晓伟，郑敏信，张伟，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]