用于電池管理系統(tǒng)的從控模塊的檢測系統(tǒng)及方法與流程

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、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)行測試，從而提升其可靠性。

當(dāng)前市場上的BMS規(guī)格不一，微小的差距就可能導(dǎo)致整套BMS測試設(shè)備需要重新開發(fā)；此外，當(dāng)前BMS測試仍以手動(dòng)為主，自動(dòng)化程度不高，效率較低，而且其性能評(píng)估主要取決于檢測員的檢測素質(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)的從控模塊的檢測系統(tǒng)及方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)地檢測電池管理系統(tǒng)的從控模塊的性能，提高從控模塊的檢測效率。

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)的從控模塊的檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)包括：檢測主板，用于檢測所述從控模塊的功耗；模擬溫感板，用于檢測所述從控模塊的溫度檢測功能；模擬電池板，用于檢測所述從控模塊的單體電壓檢測功能；以及均衡檢測板，用于檢測所述從控模塊的均衡功能。

可選地，所述檢測主板還用于執(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所述從控模塊的單體電壓檢測功能。

可選地，所述均衡檢測板通過采集12路均衡電流來檢測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)的從控模塊的檢測方法，該方法包括：接收上位機(jī)發(fā)送的測試命令；在所述測試命令中包含功耗測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的功耗；在所述測試命令中包含溫度采集測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的溫度檢測功能；在所述測試命令中包含電壓采集測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的單體電壓檢測功能；以及在所述測試命令中包含均衡電流測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的均衡功能。

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

可選地，通過模擬20路溫感來檢測所述從控模塊的溫度檢測功能，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所述從控模塊的單體電壓檢測功能。

可選地，通過采集12路均衡電流來檢測所述從控模塊的均衡功能。

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

圖2示出了一實(shí)施例中檢測主板的操作框圖；

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)的從控模塊的檢測系統(tǒng)，該檢測系統(tǒng)可以包括：檢測主板，用于檢測所述從控模塊的功耗；模擬溫感板，用于檢測所述從控模塊的溫度檢測功能；模擬電池板，用于檢測所述從控模塊的單體電壓檢測功能；以及均衡檢測板，用于檢測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)上述的檢測系統(tǒng)進(jìn)行供電，該12V開關(guān)電源可用于分別為檢測主板、模擬溫感板、模擬電池板以及均衡檢測板供電。

檢測主板可以與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、均衡檢測板以及被測從控模塊進(jìn)行通信。相應(yīng)地，檢測主板、模擬溫感板、模擬電池板、均衡檢測板以及被測從控模塊上均設(shè)置有CAN接口。

圖2示出了一實(shí)施例中檢測主板的操作框圖。如圖2所示，上位機(jī)通過檢測主板的程序下載口將設(shè)定的檢測程序預(yù)先燒錄至檢測主板的第一控制器。在對(duì)從控模塊執(zhí)行性能檢測時(shí)，上位機(jī)可以向該第一控制器發(fā)送測試命令。圖2中所示的檢測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)接收到的測試命令中是否具有功耗測試命令，在具有功耗測試命令的情況下，檢測主板可以通過供電輸出模塊為被測從控模塊供電。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量兩種模擬供電方式下被測從控模塊的功耗，并將所測量的功耗結(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，將檢測主板所測量的功耗值與該預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較以判斷被測從控模塊的功耗。

可選地，第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測試命令中是否具有電源測試命令，在具有電源測試命令的情況下，測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)為被測從控模塊供電，檢測被測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試命令中具有電源測試命令的情況下，檢測主板還可以對(duì)被測從控模塊執(zhí)行喚醒測試。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)接收到的測試命令中是否具有CAN通信測試命令，在具有CAN通信測試命令的情況下，對(duì)被測從控模塊執(zhí)行CAN通信測試。具體地，檢測主板通過CAN通信向被測從控模塊發(fā)送一測試信號(hào)，判斷被測從控模塊是否能夠反饋一信號(hào)給檢測主板，在檢測主板收到反饋信號(hào)情況下，說明被測從控模塊能夠執(zhí)行CAN通信，未收到反饋信號(hào)的情況下，說明被測從控模塊執(zhí)行CAN通信失敗。第一控制器將該CAN通信的測試結(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，檢測主板的第一控制器還可以判斷從上位機(jī)接收到的測試命令中是否具有溫度采集測試命令，在具有溫度采集測試命令的情況下，第一控制器通過CAN通信向模擬溫感板發(fā)出測試命令，由模擬溫感板來檢測從控模塊的溫度檢測功能。

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，從控模塊通過測量熱敏電阻器的輸出電阻來測量溫度，因此，檢測從控模塊的溫度檢測功能可以認(rèn)為是檢測從控模塊的對(duì)不同電阻值的測量準(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，由被測從控模塊測量該不同的電阻來反映被測從控模塊的溫度檢測功能。

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。

被測從控模塊可以通過一接口來測量每一路模擬溫感所模擬的溫度值，即，測量所模擬的不同的電阻值。如，被測從控模塊可以通過T1接口來測量模擬的溫度T1，可以通過T2接口來測量模擬的溫度T2，可以通過T3接口來測量模擬的溫度T3，可以通過T4接口來測量模擬的溫度T4……可以通過T19接口來測量模擬的溫度T19，可以通過T20接口來測量模擬的溫度T20。被測從控模塊測量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通信而輸送至檢測主板，檢測主板可以將該被測從控模塊所檢測的溫度值通過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)被測從控模塊的溫度檢測功能。

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

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從控模塊，被測從控模塊分別檢測這些模擬的電池電壓。第三控制器可選地可以通過CAN通信而將被測從控模塊所檢測的電壓值輸送至檢測主板，檢測主板可以將該被測從控模塊所檢測的電壓值通過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)被測從控模塊的單體電壓檢測功能。

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

圖5示出了一實(shí)施例中均衡檢測板的操作框圖。如圖5所示，上位機(jī)可通過均衡檢測板的程序下載口將設(shè)定的檢測程序預(yù)先燒錄至均衡檢測板的第四控制器。圖5中所示的均衡檢測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板提供工作所需的電壓。

可選地，在從上位機(jī)接收到的測試命令中具有電壓采集測試命令的情況下，檢測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從控模塊達(dá)到均衡開啟條件，均衡檢測板通過采集均衡電流的大小來檢測從控模塊的均衡功能。

進(jìn)一步參考圖5，均衡檢測板可以采集12路均衡電流?？蛇x地，在被測均衡檢測板上可以設(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主板，檢測主板可以將該測量的均衡電流通過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)的從控模塊的檢測方法，該方法可以包括：接收上位機(jī)發(fā)送的測試命令；在所述測試命令中包含功耗測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的功耗；在所述測試命令中包含溫度采集測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的溫度檢測功能；在所述測試命令中包含電壓采集測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的單體電壓檢測功能；以及在所述測試命令中包含均衡電流測試命令的情況下，檢測所述從控模塊的均衡功能。該方法可以自動(dòng)地檢測從控模塊的性能，提高電池管理系統(tǒng)的檢測效率。

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)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(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。