专利名称：一种用于电池管理系统的测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电动汽车电池管理系统功能和性能的测试的装置。
背景技术：
电池管理系统是电动汽车用电池系统的重要管理单元，目前管理系统在设计和加工完成以后，都是直接装入电池系统。存在由于电池系统高能量，极容易出现短路，烧毁电池管理系统等风险。如果在将电池管理系统装入电池系统前，对管理系统的基本性能和功能进行检测，能降低风险。电池管理系统的主要功能是测量电池系统中电池包的总电压、单体电压，测量电池系统的充放电电流，测量电池系统中电池包的温度。目前测试电池管理系统的功能和性能是采用实际的电池系统来测试的，很不方便，甚至有极大风险。
发明内容
本发明的目的是解决目前电动汽车用电池管理系统在安装入电池系统前，对电池管理系统的功能和性能进行检测的难题，提出一种用于电池管理系统的测试装置。本发明采用外部电路模拟实际的电池系统中电池包单体电压信号，电流测量传感器的输出信号，温度测量传感器输出信号，替代实际的电池系统，对电池管理系统的功能和性能进行初步的检测。具有简单、安全可靠的特点，在工厂和实验室条件下，不必使用实际的电池系统，便能实现对电池管理系统功能和性能的初步验证。本发明包括总电压和单体电压输出模拟�？�、电流测量传感器输出模拟�？楹偷绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？�。三个所述的�？橄嗷ザ懒ⅲ直鹆拥较嘤酉叨俗由希员愫偷绯毓芾硐低沉�。总电压和单体电压输出模拟�？槟Ｄ馐导实绯叵低持械绯匕淖艿缪�、单体电压输出信号。电流测量传感器输出模拟�？槟Ｄ馐导实绯叵低持胁饬康缌鞯幕舳衅鞯氖涑龅牡缌餍藕拧５绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？槟Ｄ馐导实绯叵低持胁饬康绯匕奈露却衅魇涑龅牡缪剐藕�。总电压和单体电压输出模拟�？椴捎米柚迪嗟鹊�12个电阻对外部电压源进行分压，每个电阻上分得的电压相等。总电压和单体电压输出模拟模块利用外部电压源模拟电池系统的总电压，利用每个电阻分得的电压模拟实际的电池系统中的单体电池的电压，即单体电压。外部电压源的信号及每个电阻两端的电压信号输出到和电池管理系统连接的输出端子上。通过调节外部电压源的输出电压的大�。梢缘鹘诿扛龅缱璺值玫牡缪剐藕诺拇笮�。总电压和单体电压输出模拟模块，模拟输出的电池系统的总电压信号、每个单体电压的电压信号，将这些模拟信号输出给电池管理系统，测试电池管理系统测量单体电压和总电压的功能是否正确。电流测量传感器输出模拟�？椴捎猛獠康缏凡桓龅缌髟矗Ｄ馐导驶舳缌鞔衅鞯氖涑�。由基准电压源产生一个基准电压，可调电阻和电阻串联对所述的基准电压进行分压。可调电阻两端的电压，通过电压电流转换电路，转换成电流输出。通过调节可调电阻两端的电压，可以调节输出电流的大小。电池温度传感器输出模拟�？椴捎猛獠康缏凡桓龅缪乖矗Ｄ馐导实绯叵低澄露却衅鞯氖涑�。利用电阻和可调电阻串联，在可调电阻两端产生一个电压值，经过放大器放大输出所述的电压。通过调节可调电阻两端的端电压，调节输出电压的大小。本发明的总电压和单体电压输出模拟�？�、电流测量传感器输出模拟�？椤⒌绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？椋Ｄ馐涑龅男藕攀涑龅揭桓鱿嘤酉叨俗由希私酉叨俗邮呛褪导实牡绯叵低车慕酉叨俗拥男秃畔嗤芙诺男藕哦ㄒ逡蚕嗤ü私酉叨俗幽芄恢苯雍凸芾硐低沉樱Ｄ馐导实牡绯叵低�
图I本发明测试装置的原理框图；图2总电压、单体电压输出模拟模块原理图； 图3电流测量传感器输出模拟�？樵硗迹煌�4电池温度传感器输出模拟�？樵硗�。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
进一步说明本发明。图I是本发明测试装置的原理框图。本发明包括总电压和单体电压输出模拟�？�、电流测量传感器输出模拟�？楹偷绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？�。三个所述的模块相互独立，分别连接到相应接线的端子上，通过此接口端子和电池管理系统连接。图2是总电压和单体电压输出模拟�？�。所述的总电压和单体电压输出模拟�？椴捎米柚迪嗟鹊�12个电阻对外部电压源进行分压，每个电阻上分得的电压相等。如图2所示，12个电阻Rl R12串联后接入外部电压源的两端，在每个电阻两端产生电压，本发明采用所述电阻两端的电压模拟电池系统的单体电压。用外部电压源电压模拟电池系统的总电压。12 个电阻 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12 相互串联，第一电阻 Rl 接电源的正端，第十二电阻R12接电源的负端。第十二电阻R12的端电压ΒΑΤ0，模拟电池系统第一节电池的负极，以及电池包的总负。第十二电阻R12端电压BAT1，模拟电池系统第一节电池的正端，以及第二节电池的负端。第i^一电阻Rll端电压BAT2，模拟电池系统第二节电池的正端，以及第三节电池的负端。第十电阻RlO端电压BAT3，模拟电池系统第三节电池的正端，以及第四节电池的负端。第九电阻R9端电压BAT4，模拟电池系统第四节电池的正端，以及第五电池的负端。第八电阻R8端电压BAT5，模拟电池系统第第五节电池的正端，以及第六节电池的负端。第七电阻R7端电压BAT6，模拟电池系统第六节电池的正端，以及第七节电池的负端。第六电阻R6端电压BAT7，模拟电池系统第七节电池的正端，以及第八节电池的负端。第五电阻R5端电压BAT8，模拟电池系统第八节电池的正端，以及第九节电池的负端。第四电阻R4端电压BAT9，模拟电池系统第九节电池的正端，以及第十节电池的负端。第三电阻R3端电压BAT10，模拟电池系统第十节电池的正端，以及第i^一节电池的负端。第二电阻R2端电压BAT11，模拟电池系统第十一节电池的正端，以及第十二节电池的负端。第一电阻Rl端电压BAT12，模拟电池系统第十二节电池的正端，以及电池系统的总正。图3所示是电流测量传感器输出模拟�？�。所述的电流测量传感器输出模拟�？椴捎没嫉缪乖碪l产生一个基准电压，第一可调电阻R13和第十五电阻R15对基准电压进行分压，第十四电阻RH、运算放大器U2、电容Cl、三极管Q1、Q2构成电压电流转换电路，通过调节第一可调电阻R13两端的电压值，调节输出电流的大小。用所述的输出电流模拟实际电池系统中，测量电流的霍尔传感器输出的电流信号。基准电压源Ul的2管脚GND接地GNDl，3管脚Vin接电源+12V，4管脚Vout接第十四电阻R14和可调电阻R13的一端。第一可调电阻R13的另一端接第十五电阻R15的一端，第十五电阻R15的另一端接地GND1。第一可调电阻R13连接运算放大器U2的3管脚。第十四电阻R14接运算放大器U2的2管脚，同时接电容Cl和第一三级管Ql的发射极。第一三级管Ql的基极接第二三极管Q2的发射极。运算放大器U2的6管脚接电容Cl和第二三极管Q2的基极。第一三级管Ql的集电极和第二三极管Q2连接，输出电流BC+。图4是电池温度传感器输出模拟�？�。所述的电池温度传感器输出模拟�？椴捎玫谑缱鑂16和第二可调电阻R17串联对电压VCC进行分压。第二可调电阻R17两端电压通过由电压放大器U3A、第十九电阻R19构成电压跟随器后输出电压值CHANEL1。第十六电阻R16的一端接电压VCC，另一端接十二可调电阻R17和电压放大器U3A的3管脚。第二·可调电阻R17的另一端接地GND1。电压放大器U3A的8管脚接电源+12V，电压放大器U3A的4管脚接电源-12V。电压放大器U3A的2管脚接第十九电阻R19，第十九电阻R19的另一端接电压放大器U3A的I管脚，输出电压CHANELI。
权利要求
1.一种用于电池管理系统的测试装置，其特征在于所述的测试装置包含总电压和单体电压输出模拟�？�、电流测量传感器输出模拟�？楹偷绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？椋凰龅淖艿缪购偷ヌ宓缪故涑瞿Ｄ饽？�、电流测量传感器输出模拟�？楹偷绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？橄嗷ザ懒ⅲ扛瞿？榈男藕胖苯邮涑龅较嘤酉叨俗樱靡越尤氲绯毓芾硐低�。
2.根据权利要求I所述的测试装置，其特征在于所述的总电压和单体电压输出模拟�？橹校�12个电阻(Rl R12)相互串联，第一电阻(Rl)连接外部电压源的正端，第十二电阻(R12)连接外部电压源的负端；每个电阻两端的电压模拟电池系统中电池包的12节单体电池的电压，电阻(Rl R12)的端电压信号(ΒΑΤΟ ΒΑΤ12)输出到和电池管理系统连接的输出端子，第一电阻(Rl)的端电压信号(BATO )和第十二电阻(Rl2 )端电压信号(BAT12 )模拟电池系统的总负和总正。
3.根据权利要求I所述的测试装置，其特征在于所述的电流测量传感器输出模拟�？椴桓隹傻鹘诘牡缌髟词涑觯靡阅Ｄ獾绯叵低持胁饬康缌鞯幕舳衅鞯氖涑觯凰龅牡缌鞑饬看衅魇涑瞿Ｄ饽？椴捎没嫉缪乖�(UI)输出一个基准电压，经过第十三电阻(R13)和第十五电阻(R15)分压后，再经过运算放大器(U2)、两个三极管(Q1、Q2)输出一个电流源；电流源输出电流的大小通过调节第一可调电阻(R13)的大小进行调节。
4.根据权利要求I所述的测试装置，其特征在于所述的电池温度传感器输出模拟模块产生一个可调电压源输出，用以模拟电池系统中实际温度传感器的输出电压信号；所述的电池温度传感器输出模拟�？橹校谑缱�(R16)和第二可调电阻(R17)串联，第二可调电阻(R17)分得的电压通过电压放大器U3A输出；通过调节第二可调电阻(R17)的阻值调节输出电压的大�。阅Ｄ馕露却衅魑露鹊谋浠�。
全文摘要
一种用于电池管理系统的测试装置，包括总电压和单体电压输出模拟�？�、电流测量传感器输出模拟�？楹偷绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？�。总电压和单体电压输出模拟�？橛靡阅Ｄ獾绯叵低持械绯匕淖艿缪购痛拿扛龅ヌ宓绯氐牡ヌ宓缪�。电流测量传感器输出模拟�？橛靡阅Ｄ獾绯叵低持胁饬康缌鞯幕舳衅鞯氖涑龅缌餍藕牛ü鹘诘缌鞑饬看衅魇涑瞿Ｄ饽？榈氖涑龅缌鞯拇笮。Ｄ獾绯叵低吵浞诺绲缌鞯谋浠５绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？橛靡阅Ｄ獾绯叵低持胁饬课露却衅鞯氖涑龅缪剐藕牛ü髡绯匚露却衅魇涑瞿Ｄ饽？榈氖涑龅缪怪担Ｄ馐导实绯叵低持形露鹊谋浠�。
文档编号G01R35/00GK102944859SQ20121048335
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者徐冬平, 王丽芳, 王立业 申请人:中国科学院电工研究所
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