本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

鋰電池以其能量密度高、無污染等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為電動(dòng)汽車、大型儲(chǔ)能等應(yīng)用的主流動(dòng)力來源。而由于鋰電池的抗濫用性較差，在使用過程中必須受電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，BMS)的監(jiān)控與管理。BMS常采用分立式架構(gòu)，通常分為主控模塊、從控模塊以及高壓控制模塊等幾個(gè)部分。其中，主控模塊主要完成電流采集、對(duì)外通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、狀態(tài)估計(jì)、信號(hào)輸入輸出、故障診斷等功能；從控模塊主要完成電壓采集、溫度采集、電池均衡、與主控模塊通信等功能；高壓控制模塊主要完成絕緣檢測(cè)、電池總壓采集以及高壓控制等功能。BMS性能的優(yōu)劣關(guān)系到動(dòng)力電池組的安全性能、工作效率以及循環(huán)壽命，因此在出廠前必須對(duì)BMS的性能進(jìn)行測(cè)試，從而提升其可靠性。

當(dāng)前市場(chǎng)上的BMS規(guī)格不一，微小的差距就可能導(dǎo)致整套BMS測(cè)試設(shè)備需要重新開發(fā)；此外，當(dāng)前BMS測(cè)試仍以手動(dòng)為主，自動(dòng)化程度不高，效率較低，而且其性能評(píng)估主要取決于檢測(cè)員的檢測(cè)素質(zhì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)及方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)地檢測(cè)電池管理系統(tǒng)的從控模塊的性能，提高從控模塊的檢測(cè)效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括：檢測(cè)主板，用于檢測(cè)所述從控模塊的功耗；模擬溫感板，用于檢測(cè)所述從控模塊的溫度檢測(cè)功能；模擬電池板，用于檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能；以及均衡檢測(cè)板，用于檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。

可選地，所述檢測(cè)主板還用于執(zhí)行以下中的至少一者：為所述主控模塊進(jìn)行供電；及與上位機(jī)進(jìn)行通信。

可選地，所述模擬溫感板用于模擬20路溫感，其中每路所述溫感能夠模擬三種溫度狀態(tài)。

可選地，所述模擬電池板通過模擬60路的電池電壓輸出來檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能。

可選地，所述均衡檢測(cè)板通過采集12路均衡電流來檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。

相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)方法，該方法包括：接收上位機(jī)發(fā)送的測(cè)試命令；在所述測(cè)試命令中包含功耗測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的功耗；在所述測(cè)試命令中包含溫度采集測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的溫度檢測(cè)功能；在所述測(cè)試命令中包含電壓采集測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能；以及在所述測(cè)試命令中包含均衡電流測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。

可選地，檢測(cè)所述從控模塊的功耗包括：為所述從控模塊供電以檢測(cè)所述從控模塊的功耗。

可選地，通過模擬20路溫感來檢測(cè)所述從控模塊的溫度檢測(cè)功能，其中每路所述溫感能夠模擬三種溫度狀態(tài)。

可選地，通過模擬60路的電池電壓輸出來檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能。

可選地，通過采集12路均衡電流來檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。

通過上述技術(shù)方案，通過采用檢測(cè)主板、模擬溫感板、模擬電池板、均衡檢測(cè)板來自動(dòng)地檢測(cè)電池管理系統(tǒng)中從控模塊的功耗、溫度檢測(cè)功能、單體電壓檢測(cè)功能、均衡功能等，提高了從控模塊的檢測(cè)效率并同時(shí)能夠?yàn)樾阅茉u(píng)估提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明實(shí)施例，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限制。在附圖中：

圖1示出了一實(shí)施例中用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了一實(shí)施例中檢測(cè)主板的操作框圖；

圖3示出了一實(shí)施例中模擬溫感板的操作框圖；

圖4示出了一實(shí)施例中模擬電池板的操作框圖；

圖5示出了一實(shí)施例中均衡檢測(cè)板的操作框圖；以及

圖6示出了一實(shí)施例中用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明實(shí)施例。

圖1示出了一實(shí)施例中用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)可以包括：檢測(cè)主板，用于檢測(cè)所述從控模塊的功耗；模擬溫感板，用于檢測(cè)所述從控模塊的溫度檢測(cè)功能；模擬電池板，用于檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能；以及均衡檢測(cè)板，用于檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。

其中，可以采用一12V開關(guān)電源來對(duì)上述的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，該12V開關(guān)電源可用于分別為檢測(cè)主板、模擬溫感板、模擬電池板以及均衡檢測(cè)板供電。

檢測(cè)主板可以與PC上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，例如可以使用串行總線接口與PC上位機(jī)進(jìn)行，該串行總線接口例如可以是485接口，檢測(cè)主板可選地可以通過485通信而與485接口進(jìn)行通信。

可選地，如圖1所示，檢測(cè)主板可以通過一USB接口與PC上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。檢測(cè)主板與USB接口之間的數(shù)據(jù)通信可選地可以使用控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN(Controller Area Network，CAN)通信。

可選地，檢測(cè)主板可以通過CAN通信而分別與模擬溫感板、模擬電池板、均衡檢測(cè)板以及被測(cè)從控模塊進(jìn)行通信。相應(yīng)地，檢測(cè)主板、模擬溫感板、模擬電池板、均衡檢測(cè)板以及被測(cè)從控模塊上均設(shè)置有CAN接口。

圖2示出了一實(shí)施例中檢測(cè)主板的操作框圖。如圖2所示，上位機(jī)通過檢測(cè)主板的程序下載口將設(shè)定的檢測(cè)程序預(yù)先燒錄至檢測(cè)主板的第一控制器。在對(duì)從控模塊執(zhí)行性能檢測(cè)時(shí)，上位機(jī)可以向該第一控制器發(fā)送測(cè)試命令。圖2中所示的檢測(cè)主板的電源模塊可以通過電源接口接收220V的電壓，并將該220V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的電壓以為檢測(cè)主板提供工作所需的電壓。

第一控制器判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有功耗測(cè)試命令，在具有功耗測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)主板可以通過供電輸出模塊為被測(cè)從控模塊供電。通常情況下，從控模塊具有兩種供電方式，分別是電池供電和充電機(jī)供電(也稱為“A+供電”)，供電輸出模塊可以分別模擬這兩種供電方式來為從控模塊供電，第一控制器可以分別測(cè)量?jī)煞N模擬供電方式下被測(cè)從控模塊的功耗，并將所測(cè)量的功耗結(jié)果通過485接口分別輸入至PC上位機(jī)，由PC上位機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)及顯示，可選地PC上位機(jī)中可設(shè)置一預(yù)設(shè)值，將檢測(cè)主板所測(cè)量的功耗值與該預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較以判斷被測(cè)從控模塊的功耗。

可選地，第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有電源測(cè)試命令，在具有電源測(cè)試命令的情況下，測(cè)試供電輸出模塊分別以上述兩種供電方式(電池供電和充電機(jī)供電)為被測(cè)從控模塊供電，檢測(cè)被測(cè)從控模塊是否能夠正常接受該兩種方式的供電。

進(jìn)一步地，在第一控制器判斷測(cè)試命令中具有電源測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)主板還可以對(duì)被測(cè)從控模塊執(zhí)行喚醒測(cè)試。通常情況下，從控模塊具有三種喚醒方式，分別是鑰匙喚醒(KEY喚醒)、充電機(jī)喚醒(A+喚醒)、主控模塊/整車控制器喚醒(BCU/VCU喚醒)。第一控制器可以控制檢測(cè)主板的喚醒模塊分別模擬發(fā)出KEY喚醒信號(hào)、A+喚醒信號(hào)及BCU/VCU喚醒信號(hào)，來判斷被測(cè)從控模塊的喚醒性能。

進(jìn)一步地，第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有CAN通信測(cè)試命令，在具有CAN通信測(cè)試命令的情況下，對(duì)被測(cè)從控模塊執(zhí)行CAN通信測(cè)試。具體地，檢測(cè)主板通過CAN通信向被測(cè)從控模塊發(fā)送一測(cè)試信號(hào)，判斷被測(cè)從控模塊是否能夠反饋一信號(hào)給檢測(cè)主板，在檢測(cè)主板收到反饋信號(hào)情況下，說明被測(cè)從控模塊能夠執(zhí)行CAN通信，未收到反饋信號(hào)的情況下，說明被測(cè)從控模塊執(zhí)行CAN通信失敗。第一控制器將該CAN通信的測(cè)試結(jié)果通過485接口輸入至PC上位機(jī)，由PC上位機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及顯示。

進(jìn)一步參考圖2，檢測(cè)主板可以具有三個(gè)CAN接口(如圖2中所示的CAN1接口、CAN2接口及CAN3接口)，以分別通過CAN通信(如圖2中所示的CAN1通信、CAN2通信及CAN3通信)來接收模擬溫感板、模擬電池板以及均衡檢測(cè)板輸入的數(shù)據(jù)，并使用485通信將這些數(shù)據(jù)由485接口(例如，USB接口)輸入至PC上位機(jī)，由PC上位機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)及顯示。

進(jìn)一步地，檢測(cè)主板的第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有溫度采集測(cè)試命令，在具有溫度采集測(cè)試命令的情況下，第一控制器通過CAN通信向模擬溫感板發(fā)出測(cè)試命令，由模擬溫感板來檢測(cè)從控模塊的溫度檢測(cè)功能。

圖3示出了一實(shí)施例中模擬溫感板的操作框圖。如圖3所示，模擬溫感板可以包括20路模擬溫感每一路模擬溫感可以模擬3種溫度狀態(tài)，并且20路模擬溫感可以同時(shí)進(jìn)行切換。在電池管理系統(tǒng)中，一般采用熱敏電阻器來作為溫度傳感器，從控模塊通過測(cè)量熱敏電阻器的輸出電阻來測(cè)量溫度，因此，檢測(cè)從控模塊的溫度檢測(cè)功能可以認(rèn)為是檢測(cè)從控模塊的對(duì)不同電阻值的測(cè)量準(zhǔn)確度。因此，在本發(fā)明實(shí)施例中可以采用可調(diào)電阻來輸出不同阻值的電阻以模擬電池管理系統(tǒng)中的溫度傳感器，由被測(cè)從控模塊測(cè)量該不同的電阻來反映被測(cè)從控模塊的溫度檢測(cè)功能。

如圖3所示，上位機(jī)可通過模擬溫感板的程序下載口將設(shè)定的檢測(cè)程序預(yù)先燒錄至模擬溫感板的第二控制器。圖3中所示的模擬溫感板的電源模塊可以通過電源接口接收220V的電壓，并將該220V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的電壓以為模擬溫感板提供工作所需的電壓。

被測(cè)從控模塊可以通過一接口來測(cè)量每一路模擬溫感所模擬的溫度值，即，測(cè)量所模擬的不同的電阻值。如，被測(cè)從控模塊可以通過T1接口來測(cè)量模擬的溫度T1，可以通過T2接口來測(cè)量模擬的溫度T2，可以通過T3接口來測(cè)量模擬的溫度T3，可以通過T4接口來測(cè)量模擬的溫度T4……可以通過T19接口來測(cè)量模擬的溫度T19，可以通過T20接口來測(cè)量模擬的溫度T20。被測(cè)從控模塊測(cè)量20路模擬溫感所輸出的電阻值，并將該20路的電阻值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的溫度值，該轉(zhuǎn)換的溫度值可選地可以通過CAN通信而輸送至檢測(cè)主板，檢測(cè)主板可以將該被測(cè)從控模塊所檢測(cè)的溫度值通過485接口(例如，USB接口)而輸出至PC上位機(jī)，PC上位機(jī)可以對(duì)該有關(guān)溫度值的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析、存儲(chǔ)及顯示，以方便工作人員評(píng)價(jià)被測(cè)從控模塊的溫度檢測(cè)功能。

進(jìn)一步地，檢測(cè)主板的第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有電壓采集測(cè)試命令，在具有電壓采集測(cè)試命令的情況下，第一控制器通過CAN通信向模擬電池板發(fā)出測(cè)試命令，由模擬電池板來檢測(cè)從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能。

圖4示出了一實(shí)施例中模擬電池板的操作框圖。如圖4所示，上位機(jī)可通過模擬電池板的程序下載口將設(shè)定的檢測(cè)程序預(yù)先燒錄至模擬電池板的第三控制器。圖4中所示的模擬電池板的電源模塊可以通過電源接口接收220V的電壓，并將該220V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的電壓以為模擬電池板提供工作所需的電壓。

進(jìn)一步參考圖4，模擬電池板可以模擬電池的單體電壓，可選地，模擬電池板可以模擬60路電池電壓的輸出，模擬的每一路電池電壓的輸出可以相同、部分相同或全部不相同。模擬的每一路電池電壓可以通過一模擬電池電壓接口輸入至被測(cè)從控模塊，例如，可以將模擬的電池電壓B1，B2，B3，B4，……B59，B60通過模擬電池電壓接口分別輸入至被測(cè)從控模塊，被測(cè)從控模塊分別檢測(cè)這些模擬的電池電壓。第三控制器可選地可以通過CAN通信而將被測(cè)從控模塊所檢測(cè)的電壓值輸送至檢測(cè)主板，檢測(cè)主板可以將該被測(cè)從控模塊所檢測(cè)的電壓值通過485接口(例如，USB接口)而輸出至PC上位機(jī)，PC上位機(jī)可以對(duì)該有關(guān)電壓值的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析、存儲(chǔ)及顯示，以方便工作人員評(píng)價(jià)被測(cè)從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能。

進(jìn)一步地，檢測(cè)主板的第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中是否具有均衡電流測(cè)試命令，在具有電壓采集測(cè)試命令的情況下，第一控制器通過CAN通信向均衡檢測(cè)板發(fā)出測(cè)試命令，由均衡檢測(cè)板來檢測(cè)從控模塊的均衡功能。

圖5示出了一實(shí)施例中均衡檢測(cè)板的操作框圖。如圖5所示，上位機(jī)可通過均衡檢測(cè)板的程序下載口將設(shè)定的檢測(cè)程序預(yù)先燒錄至均衡檢測(cè)板的第四控制器。圖5中所示的均衡檢測(cè)板的電源模塊可以通過電源接口接收220V的電壓，并將該220V的電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?2V的電壓以為均衡檢測(cè)板提供工作所需的電壓。

可選地，在從上位機(jī)接收到的測(cè)試命令中具有電壓采集測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)主板的第一控制器還可以通過CAN通信來向模擬電池板來發(fā)送測(cè)試命令，模擬電池板模擬電池的單體電壓，模擬電池板通過輸出不同的電壓來使被測(cè)從控模塊達(dá)到均衡開啟條件，均衡檢測(cè)板通過采集均衡電流的大小來檢測(cè)從控模塊的均衡功能。

進(jìn)一步參考圖5，均衡檢測(cè)板可以采集12路均衡電流?？蛇x地，在被測(cè)均衡檢測(cè)板上可以設(shè)置有電池單體電壓輸入接口及電池單體電壓輸出接口，其中該電池單體電壓輸入接口可以連接模擬電池板的電壓輸出接口，所述電池單體電壓輸出接口可以連接被測(cè)從控模塊的輸出。

可選地，可以在電池單體電壓輸入接口和電池單體電壓輸出接口之間設(shè)置均衡電流采集通道1、均衡電流采集通道2、均衡電流采集通道3、均衡電流采集通道4、……、均衡電流采集通道11以及均衡電流采集通道12，以分別采集12路均衡電流。均衡檢測(cè)板的第四控制器可選地可以通過CAN通信將所采集的一個(gè)或多個(gè)均衡電流輸入至檢測(cè)主板，檢測(cè)主板可以將該測(cè)量的均衡電流通過485接口(例如，USB接口)而輸出至PC上位機(jī)，PC上位機(jī)可以對(duì)該有關(guān)均衡電流值的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析、存儲(chǔ)及顯示，以方便工作人員評(píng)價(jià)被測(cè)從控模塊的均衡功能。

可選地，上述的第一控制器至第四控制器可以是CPU或者微控制器，但是本發(fā)明實(shí)施例并不限制于此。

圖6示出了一實(shí)施例中用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)方法的流程圖。如圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)方法，該方法可以包括：接收上位機(jī)發(fā)送的測(cè)試命令；在所述測(cè)試命令中包含功耗測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的功耗；在所述測(cè)試命令中包含溫度采集測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的溫度檢測(cè)功能；在所述測(cè)試命令中包含電壓采集測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的單體電壓檢測(cè)功能；以及在所述測(cè)試命令中包含均衡電流測(cè)試命令的情況下，檢測(cè)所述從控模塊的均衡功能。該方法可以自動(dòng)地檢測(cè)從控模塊的性能，提高電池管理系統(tǒng)的檢測(cè)效率。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)方法與上文中所述的用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理及益處相似，這里將不再贅述。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明例的可選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明實(shí)施例并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一個(gè)(可以是單片機(jī)，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

此外，本發(fā)明實(shí)施例的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明實(shí)施例的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明實(shí)施例所公開的內(nèi)容。