本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域,具體為一種便攜式的電池管理系統(tǒng)功能檢測工具。
背景技術(shù):
近年來,能源嚴(yán)重缺乏、溫室效應(yīng)等環(huán)境問題都成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)。電動(dòng)汽車替代傳統(tǒng)燃油汽車,既解決了能源短缺又環(huán)保,成為全球研究開發(fā)的熱點(diǎn),其中電池及電池管理系統(tǒng)是制約電動(dòng)汽車發(fā)展的重要瓶頸之一。對電池組進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的監(jiān)控和管理,可延長電池組使用壽命及提高電動(dòng)汽車的穩(wěn)定可靠性。根據(jù)公司BMS分院多年來的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),電池管理系統(tǒng)的研究重點(diǎn)是電池組中各串電池模塊的實(shí)時(shí)電壓和溫度狀態(tài),及整個(gè)電池組的充放電狀態(tài),因此電池管理系統(tǒng)是電池與外接設(shè)備連接的紐帶。電池管理系統(tǒng)包括主機(jī)板和從機(jī)板,其功能要健全穩(wěn)定。
目前由于電動(dòng)大巴、電動(dòng)轎車、電動(dòng)公交車等電動(dòng)汽車大批量生產(chǎn),一輛電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)就需要一個(gè)主機(jī)和幾個(gè)甚至幾十個(gè)從機(jī)組成,所以需要生產(chǎn)上千套甚至更多的電池管理系統(tǒng),電池管理系統(tǒng)的功能測試就成為BMS生產(chǎn)的重要任務(wù)。要對從機(jī)板的電源模塊、單體電壓采集模塊、單體溫度采集模塊、CAN通信模塊及數(shù)碼管顯示模塊等功能一一測試;對主機(jī)需要測試其電源模塊、通訊模塊、充電/放電控制模塊、制冷/加熱模塊等,因此,在大批量訂單的情況下,電池管理系統(tǒng)的快速功能測試成為高效生產(chǎn)的一大障礙,有待解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
本發(fā)明目的是提供一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置,能夠模擬產(chǎn)生電池管理系統(tǒng)的輸入信號,模擬環(huán)境影響,對電池管理系統(tǒng)進(jìn)行各種條件下的試驗(yàn)。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:電源模塊、模擬單體電壓產(chǎn)生模塊、模擬溫度產(chǎn)生模塊、模擬電流產(chǎn)生模塊、處理器控制模塊、操作模塊及顯示模塊,所述電源模塊、模擬電池電壓產(chǎn)生模塊、模擬溫度產(chǎn)生模塊、操作模塊及顯示模塊均與處理器控制模塊相連接,所述的電源模塊包括AC-DC模塊,所述的AC-DC模塊輸入和市電相連,另一端和DC-DC模塊相連,所述模擬單體電壓產(chǎn)生模塊包括DC-DC模塊及電壓調(diào)節(jié)模塊,所述的DC-DC模塊的輸入與AC-DC模塊的DC電源輸出相連,輸出與電壓調(diào)節(jié)模塊相連,所述電壓調(diào)節(jié)模塊和待測的BMS從機(jī)相連相連,所述的模擬溫度產(chǎn)生模塊和模擬電流產(chǎn)生模塊包括可調(diào)節(jié)電阻和多路開關(guān),所述的多路開關(guān)和處理器控制模塊的單片機(jī)相連,所述操作模塊由電壓輸出控制按鍵、溫度模擬控制開關(guān)、充放電模擬控制開關(guān)和電流調(diào)節(jié)旋鈕組成,所述顯示模塊由顯示屏、控制開關(guān)按鈕及指示燈組成,所述的操作模塊和顯示模塊都安裝在檢驗(yàn)裝置面板上。
優(yōu)選的,所述的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊內(nèi)設(shè)有隔離電路。
優(yōu)選的,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有12路的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊,可產(chǎn)生12節(jié)單體電池電壓。
優(yōu)選的,所述的模擬電流產(chǎn)生模塊和待測的BMS主機(jī)相連。
優(yōu)選的,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有主機(jī)和從機(jī)接口,主機(jī)和從機(jī)接口通過內(nèi)部電路和處理器模塊相連。
優(yōu)選的,所述處理器控制模塊還設(shè)有信號放大、端口擴(kuò)展電路。
優(yōu)選的,所述檢驗(yàn)裝置面板上對應(yīng)的控制按鍵上設(shè)有功能標(biāo)簽。
采用以上技術(shù)方案的有益效果是:一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置,所述的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊內(nèi)設(shè)有隔離電路,防止各個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊之間產(chǎn)生電氣干擾,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有12路的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊,可產(chǎn)生12節(jié)單體電池電壓,可提供更多的單體電池電壓的模擬量,獲得更多電池電壓的模擬量的數(shù)據(jù)采集信息,給電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置提供更多可靠的數(shù)據(jù)信息。所述的模擬電流產(chǎn)生模塊和待測的BMS主機(jī)相連,模擬電流產(chǎn)生模塊將產(chǎn)生的電流信息發(fā)送給待測的BMS主機(jī)系統(tǒng),待測的BMS主機(jī)系統(tǒng)可判斷模擬電流是否滿足要求,從而待測的BMS主機(jī)繼電器做出相應(yīng)的動(dòng)作,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有主機(jī)和從機(jī)接口,使待測的BMS主機(jī)和從機(jī)方便與電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置相連,所述處理器控制模塊還設(shè)有信號放大、端口擴(kuò)展電路,對于處理器控制模塊預(yù)留更多的擴(kuò)展功能,所述檢驗(yàn)裝置面板上對應(yīng)的控制按鍵上設(shè)有功能標(biāo)簽,能夠方便檢驗(yàn)員快速識別控制按鍵的功能,提高了可操作性。本發(fā)明能夠很好的模擬動(dòng)力電池的各個(gè)單體電壓及總壓,并通過裝置外部的控制開關(guān)選擇動(dòng)力電池的欠壓、過壓及低溫、過溫等狀態(tài),各種繼電器的開關(guān)動(dòng)作最后都會在裝置上顯示,使電池管理系統(tǒng)的測試過程簡單、快速化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的原理框圖。
圖2為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的DC12V隔離電壓輸出電路圖。
圖3為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的模擬單體電壓產(chǎn)生電路圖。
圖4為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的模擬單體電壓切換電路圖。
圖5為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的模擬電流產(chǎn)生及切換電路圖。
圖6為本發(fā)明一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的模擬單個(gè)溫度產(chǎn)生及切換電路圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置,其特征在于包括:電源模塊、模擬單體電壓產(chǎn)生模塊、模擬溫度產(chǎn)生模塊、模擬電流產(chǎn)生模塊、處理器控制模塊、操作模塊及顯示模塊,所述電源模塊、模擬電池電壓產(chǎn)生模塊、模擬溫度產(chǎn)生模塊、操作模塊及顯示模塊均與處理器控制模塊相連接,處理器控制模塊用來識別操作模塊的按鍵動(dòng)作后作出響應(yīng),所述電源模塊包括AC-DC模塊,所述的AC-DC模塊輸入和市電相連,將交流市電的220V轉(zhuǎn)換成直流24V,向處理器控制模塊、模擬單體電壓產(chǎn)生模塊及顯示模塊供電,并可向待測的BMS供電,所述模擬單體電壓產(chǎn)生模塊包括DC-DC模塊及電壓調(diào)節(jié)模塊,所述的DC-DC模塊的輸入與AC-DC模塊的DC電源輸出相連,輸出與電壓調(diào)節(jié)模塊相連,所述電壓調(diào)節(jié)模塊和待測的BMS從機(jī)相連相連,所述的模擬溫度產(chǎn)生模塊和模擬電流產(chǎn)生模塊包括可調(diào)節(jié)電阻和多路開關(guān),所述的多路開關(guān)和處理器控制模塊的單片機(jī)相連,由LB2412LS-1W及其外圍電路產(chǎn)生12V隔離電源,共DC-DC模塊分別與電壓調(diào)節(jié)芯片相連,所述電壓調(diào)節(jié)模塊由12個(gè)電壓調(diào)節(jié)芯片LM25007及其外圍電路將12路的12V隔離電源分別轉(zhuǎn)為動(dòng)力電池的單體電壓C1-C12,經(jīng)處理器控制模塊的單片機(jī)控制多路開關(guān)Relay-SPST來輸出12路單體電壓的不同狀態(tài),經(jīng)單片機(jī)控制多路開關(guān)輸出來控制12路單體電壓的不同狀態(tài),包括欠壓、過壓、正常三種狀態(tài),單片機(jī)將控制的12路電池電壓模擬信號傳輸給待測的BMS主機(jī),待測的BMS主機(jī)判斷12路電池電壓模擬信號電壓值是欠壓、正常還是過壓,從而判斷電池該充電還是放電,這三種狀態(tài)分別有對應(yīng)的控制開關(guān)按鈕在檢驗(yàn)裝置面板上,這樣檢測人員就可通過操作面板的開關(guān)來檢測從機(jī)板的電壓采集功能,所述的模擬溫度產(chǎn)生模塊包括可調(diào)節(jié)電阻,所述的可調(diào)節(jié)電阻和單片機(jī)相連,通過調(diào)節(jié)可調(diào)電阻向從機(jī)采集芯片提供欠溫、過溫等狀態(tài),以檢測從機(jī)板溫度采集功能,所述的模擬溫度產(chǎn)生模塊是由200k、400k、600k和三路選擇開關(guān)SWITCH3構(gòu)成,由處理器控制模塊的單片機(jī)控制可調(diào)電阻來模擬溫度狀態(tài),由200K可調(diào)電阻、多路選擇開關(guān)及單片機(jī)構(gòu)成,由單片機(jī)控制可調(diào)電阻來模擬溫度狀態(tài),通過與從機(jī)板溫度采集IO連接,來驅(qū)動(dòng)從機(jī)板上風(fēng)扇和加熱繼電器動(dòng)作,從而來檢測從機(jī)板的溫度采集功能,本發(fā)明檢測裝置提供4路模擬溫度產(chǎn)生通道,每條通道溫度均可在-21℃、10℃、41℃3個(gè)檔位之間切換,來模擬低溫(加熱)、正常、高溫(風(fēng)扇)三種溫度狀態(tài),這三種狀態(tài)在檢驗(yàn)裝置面板上分別有對應(yīng)的控制開關(guān)按鈕,所述模擬電流產(chǎn)生模塊由200K可調(diào)電阻和多路開關(guān)組成,所述的多路開關(guān)和處理器控制模塊的單片機(jī)相連,組成2條模擬電流產(chǎn)生通道,可以模擬出充電、放電回路電流,通過調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)旋鈕,可以調(diào)整模擬電流大小。所述操作模塊由電壓輸出控制按鍵、溫度模擬控制開關(guān)、充放電模擬控制開關(guān)和電流調(diào)節(jié)旋鈕組成,電壓輸出控制按鍵可控制電壓實(shí)現(xiàn)三種電壓值輸出,即欠壓、正常和過壓,溫度模擬開關(guān)可控制產(chǎn)生三種不同的溫度信號,即低溫、常溫、高溫輸入至待測的BMS從機(jī)板,充放電模擬控制開關(guān)可模擬霍爾電流傳感器輸出電壓值至主機(jī)板,并可通過電流調(diào)節(jié)旋鈕來調(diào)整電流的大小,所述顯示模塊由顯示屏、控制開關(guān)按鈕及指示燈組成,所述的操作模塊和顯示模塊都安裝在檢驗(yàn)裝置面板上,用來觀察BMS系統(tǒng)測得的多種電池信息,其中包括12路單體電壓選擇按鈕,4路溫度選擇按鈕,還有多種狀態(tài)指示燈顯示,直觀的反映出BMS系統(tǒng)各個(gè)繼電器的動(dòng)作響應(yīng)情況??芍С?0個(gè)主機(jī)繼電器、2個(gè)從機(jī)繼電器檢測通道,由指示燈來判斷繼電器的動(dòng)作情況。所述的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊內(nèi)設(shè)有隔離電路,防止各個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊之間產(chǎn)生電氣干擾,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有12路的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊,可產(chǎn)生12節(jié)單體電池電壓,可提供更多的單體電池電壓的模擬量,獲得更多電池電壓的模擬量的數(shù)據(jù)采集信息,給電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置提供更多可靠的數(shù)據(jù)信息。所述的模擬電流產(chǎn)生模塊和待測的BMS主機(jī)相連,模擬電流產(chǎn)生模塊將產(chǎn)生的電流信息發(fā)送給待測的BMS主機(jī)系統(tǒng),待測的BMS主機(jī)系統(tǒng)可判斷模擬電流是否滿足要求,從而待測的BMS主機(jī)繼電器做出相應(yīng)的動(dòng)作,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有主機(jī)和從機(jī)接口,主機(jī)和從機(jī)接口通過內(nèi)部電路和處理器模塊相連,方便待測的BMS主機(jī)和從機(jī)方便的與電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的連接,所述處理器控制模塊還設(shè)有信號放大、端口擴(kuò)展電路,方便處理器控制模塊實(shí)現(xiàn)更多的擴(kuò)展功能,所述檢驗(yàn)裝置面板上對應(yīng)的控制按鍵上設(shè)有功能標(biāo)簽,能夠方便檢驗(yàn)員快速識別控制按鍵的功能,提高了可操作性。
采用以上技術(shù)方案的有益效果是:一種電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置,所述的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊內(nèi)設(shè)有隔離電路,防止各個(gè)電壓調(diào)節(jié)模塊之間產(chǎn)生電氣干擾,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有12路的模擬單體電壓產(chǎn)生模塊,可產(chǎn)生12節(jié)單體電池電壓,可提供更多的單體電池電壓的模擬量,獲得更多電池電壓的模擬量的數(shù)據(jù)采集信息,給電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置提供更多可靠的數(shù)據(jù)信息。所述的模擬電流產(chǎn)生模塊和待測的BMS主機(jī)相連,模擬電流產(chǎn)生模塊將產(chǎn)生的電流信息發(fā)送給待測的BMS主機(jī)系統(tǒng),待測的BMS主機(jī)系統(tǒng)可判斷模擬電流是否滿足要求,從而待測的BMS主機(jī)繼電器做出相應(yīng)的動(dòng)作,所述的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置設(shè)有主機(jī)和從機(jī)接口,方便待測的BMS主機(jī)和從機(jī)方便的與電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的功能檢驗(yàn)裝置的連接,所述處理器控制模塊還設(shè)有信號放大、端口擴(kuò)展電路,便于處理器控制模塊實(shí)現(xiàn)更多的擴(kuò)展功能,所述檢驗(yàn)裝置面板上對應(yīng)的控制按鍵上設(shè)有功能標(biāo)簽,能夠方便檢驗(yàn)員快速識別控制按鍵的功能,提高了可操作性。本發(fā)明能夠很好的模擬動(dòng)力電池組的各個(gè)單體電壓及總壓,并通過裝置外部的控制開關(guān)選擇動(dòng)力電池的欠壓、過壓及低溫、過溫等狀態(tài),各種繼電器的開關(guān)動(dòng)作最后都會在裝置上顯示,使電池管理系統(tǒng)的測試過程簡單、快速化。
綜上,該檢驗(yàn)裝置能夠準(zhǔn)確的模擬動(dòng)力電池電壓及電流變化,能夠很好的完成電池管理系統(tǒng)功能的檢驗(yàn),同時(shí)該裝置可以模擬環(huán)境溫度狀態(tài),通過軟件可以對電池管理系統(tǒng)進(jìn)行各種臨界條件檢驗(yàn),使電池管理系統(tǒng)的功能檢測更方便、快捷。該裝置不管用在電池管理系統(tǒng)的生產(chǎn)測試、產(chǎn)品研發(fā)還是整車調(diào)試都是首選的便攜式檢測工具。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。