专利名称：一种电池管理系统智能检测平台及检测方法
技术领域：
本发明属于混合动力汽车的动力电池领域，尤其涉及一种电池管理系统的检测手 段。
背景技术：
随着全球对节能和环保意识的增强，混合动力汽车的发展趋势越来越大。动力电 池组是混合动力汽车的关键部件，需要电池管理系统对其进行实时监测。针对电池管理系 统的功能是否符合实际要求，必须对其进行验证，从而及时发现电池管理系统的缺陷，避免 整车运行时发生事故。因此，在混合动力汽车的研究中，设计出一种经济、有效的电池管理 系统功能验证平台具有重要的意义。在已有的专利中有对电池管理系统功能验证平台的相关描述，如实用新型名称为 一种动力电池管理系统的检测装置的专利(专利号ZL200520121096. 3)该专利公开了一种 动力电池组管理系统的检测装置，包括电源管理模块、电压控制模块、电流控制模块、温度 输出控制模块、处理器控制�？�、输入/输出控制�？�、通信模块和上位机�？椋龅缭� 管理模块、电压控制�？�、电流控制�？�、温度输出控制�？�、输入/输出控制�？楹屯ㄐ� �？榉直鹩氪砥骺刂颇？橄嗔樱鄙衔换？橥üㄐ拍？橛氪砥髂？榻懈髦� 数据通信。该实用新型能够模拟产生动力电池管理系统所有的输入信号，方便检测人员对 动力电池管理系统进行检测，实现对动力电池组管理系统进行诊断的功能；如实用新型名 称为电池管理器测试平台的专利(专利号ZL200720121933. 1)，该专利中是通过IO数字信 号输入检测单元、CAN网络数据输入分析单元、CAN网络指令输入分析单元接受检测数据及 指令数据并传输给MCU控制单元，通过MCU控制单元处理后将其发送给模拟信号输出单元 和CAN网络信息输出单元，用以模拟各种信号到电池管理系统中，实现管理系统功能验证。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提出一种电池管理系统智能检测平 台及方法，使其能够真实模拟动力电池，准确的检验电池管理系统的功能及精度，能够模拟 环境影响，对电池管理系统进行极限条件试验，使平台的测试过程简单化、快速化。让测试 平台成为电池管理系统量产的基础和保障。为实现上述目的，本发明根据电池管理系统的技术条件和工作原理，设计优化了 智能测试平台的多种�？榉桨�
1、电源管理�？橹械亩缘绯毓芾硐低车牡缭词视π约觳獾姆桨福�
2、电压控制�？橹械亩Φ绯氐ソ诘缪沟男藕挪岸缘绯毓芾硐低车牡ソ诘缪辜� 测�？榈募嗖夥桨�、动力电池总电压信号产生及对电池管理系统的总电压检测�？榈募嗖� 方案；
3、电流控制�？橹械亩Φ绯刈艿缌餍藕挪岸缘绯毓芾硐低车淖艿缌骷觳饽？� 的监测方案、动力电池充电电流信号产生及对电池管理系统的充电电流检测�？榈募嗖夥桨福�
4、温度输出控制�？橹械亩缘绯毓芾硐低车奈露饶？榈募觳夥桨福�
5、输入输出�？橹械亩缘绯毓芾硐低车氖凳笔敝幽？榈募觳夥桨负投缘绯毓芾硐低� 的继电器控制模块的监测方案；
6、通信�？橹械腃AN通信接口及通信协议方案；
7、上位机�？橹械腜C上位机监控及界面方案。分析各个�？榈奶氐悖悸撬堑墓残杂肭穑运墙泻侠淼淖楹希跎傧低� 的冗余，提高集成度，最后形成完整的系统平台。本发明所述的智能检测平台包括电源管理�？�、电压控制�？�、电流控制�？�、温 度输出控制�？�、处理器控制�？�、输入/输出控制�？�、通信�？楹蜕衔换？椋凰龅� 源管理�？�、电压控制�？椤⒌缌骺刂颇？�、输入/输出控制�？楹屯ㄐ拍？榉直鹩氪砥� 控制模块相连接，同时上位机模块通过通信模块与处理器�？榻惺萃ㄐ拧Ｋ龅缭垂芾砟？槌陨衔换？橐酝獾钠渌心？榻兄苯庸┑纾备媚� 块还对被测试设备(即电池管理系统)进行直接供电；该�？樘峁┢渌？楹捅徊馐陨璞感� 要的各种直流电源和信号，其中提供给被测试设备的电源可以在6V-18V之间自动循环调 整，用以检测被测试设备的电源电压适应性。所述电压控制�？橛氪砥髂？榱樱邮沾砥鞯目刂泼睿缓蟾菝钅� 容通过数模转换电路向被测设备输出相应的电压信号，然后再通过通信�？榻徊馍璞傅� 测得电压信号的数据传回处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的电压采集�？槭欠� 正常，进而完成被测设备电压�？榈募觳猓涣硗獾缪箍刂颇？槭涑龅牡缪剐藕旁谝欢ǖ牡� 压值范围之内可通过PC监控界面进行任意配置，电压控制�？樽陨硪捕源说缪剐藕沤� 采集，以确定其实际精度。所述电流控制模块与处理器模块连接，接收处理器的控制命令，然后根据命令内 容通过数模转换电路向被测设备输出相应的电流信号，然后再通过通信�？榻徊馍璞傅� 测得电流信号的数据传回处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的电流采集�？槭欠� 正常，进而完成被测设备电流�？榈募觳猓涣硗獾缌骺刂颇？槭涑龅牡缌餍藕旁谝欢ǖ牡� 流值范围之内可通过PC监控界面进行任意配置，电流控制模块自身也对此电流信号进行 采集，以确定其实际精度。所述温度输出控制�？橹苯佑氡徊馍璞噶樱扌杞邮沾砥鞯目刂泼睿杀� 测设备直接对其进行控制，所述检测平台通过通信�？榻徊馍璞傅牟獾梦露刃藕诺氖� 传回处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的温度采集�？槭欠裾＃瓿杀徊� 设备温度采集�？榈募觳�。所述处理器�？槌肷衔换？橹苯酉嗔猓苟云渌？榻凶酆瞎芾砗涂� 制，读取各个�？榈墓ぷ髯刺褪荩笨刂葡嘤Φ哪？榻兄付ǖ牟僮鳎淮送猓砥� �？榛菇惺荽恚馕錾衔换üㄐ拍？橄路⒌拿睿⒔怂憬峁üㄐ拍？� 上传到上位机显示界面。所述输入/输出控制模块与处理器�？榱樱邮毡徊馍璞傅腎/O信号并传送给 处理器，同时接收处理器的命令，向被测设备发送I/O信号；该�？橥瓿梢恍┘虻サ目匦� 号通信或者开关的打开与关闭。
所述通信�？橛蒀AN通信与串口通信组成，CAN通信连接于处理器�？楹捅徊馍� 备之间，串口通信连接于处理器�？橛肷衔换？橹洌媚？楦涸鹚械氖荽�。所述上位机�？橥üㄐ拍？榈拇谟氪砥髂？橄嗔糜谙允敬砥髂？樯� 传的所有信号数据，以及下发用户对测试平台的控制命令和数据。利用以上电池管理系统智能检测平台进行检测的方法，其是利用6V-18V的循环 供电检验电源�？榈牡缪故视δ芰Γ虻绯毓芾硐低程峁┒嗦返ジ龅绯氐缪剐藕�、一路总 电压信号和电流信号以检验电压采集�？楹偷缌鞑杉？椋ü至髑谢坏缏返木敌岳� 检验电池管理系统的绝缘检测�？椋詈笸ü氲绯毓芾硐低车腃AN网络通信发送继电器 和HANDSHAKE(握手信号)控制命令并接收电池管理系统各个�？榈募觳馐菀苑治龅绯� 管理系统的整体工作状态，完成电池管理系统的检验，实现真实模拟动力电池，准确的检验 电池管理系统的功能及精度。所述检测方法中检测项目包括对以下功能�？榈募觳獾绯氐缪箍刂颇？椋觳� 电池的总电压；电流控制�？椋觳獾绯刈艿缌鳎晃露仁涑隹刂颇？椋觳獾绯氐奈露龋桓� 功能�？榻觳獾降男藕磐üㄐ拍？榇涞酱砥鳎砥鞯玫降男藕帕坑肷衔换⑺� 的信号进行对比，以确定实际精度。与已有技术相比较，本发明的优点在于
1、本发明为集中式检验平台，即本系统将电池管理系统的所有功能都完全覆盖，能够 迅速全面准确的检验一个产品的各项功能指标，提高了电池管理系统在生产阶段的质量检 验效率。2、本发明能够模拟电池管理系统真实的电气工作环境，并且供电方便，安全无人 员触电和电池故障等危险，方便对电池管理系统进行各种环境试验和电磁试验。3、本发明可以通过平台与PC机的链接，通过PC上的监控界面，全面方便的对电池 管理系统进行监视和控制，以及保存记录测试数据，以供追溯参考。综上，该检测平台能够真实模拟动力电池，准确的检验电池管理系统的功能及精 度，能够模拟环境影响，对电池管理系统进行极限条件试验，使平台的测试过程简单化、快 速化，让测试平台成为电池管理系统量产的基础和保障。
图1为本发明提出的电池管理系统智能检测平台检测策略总体结构框图； 图2为本发明提出的电池管理系统智能检测平台�？榈缪共杉硎疽馔迹� 图3为本发明提出的电池管理系统智能检测平台电压输出�？樵硎疽馔迹� 图4为本发明提出的电池管理系统智能检测平台总电流采集原理示意图。
具体实施例方式图1为电池管理系统智能检测平台检测方法总体结构框图。平台首先向电池管理 系统输出持续稳定的电池模拟信号，包括多路电压信号、电流信号和温度信号，然后根据PC (上位机)监控界面下发的命令决定是否向电池管理系统写入时间数据，之后周期性的通过 CAN网络向电池管理系统发送控制命令，使电池管理系统周期性的向检测平台传送各�？� 的数据，包括电压电流温度和时钟数据以及绝缘握手继电器状态数据，以供分析电池管理系统的整体状态。最后再将分析得到所有数据上传到PC监控界面。以下结合附图对本系统主要信号�？樽鹘徊剿得鳌Ｍ�2和图3为电压控制�？樵硎疽馔迹缪箍刂颇？橛傻缪共杉？椤⒌缪故涑� �？榈茸槌�。图2为�？榈缪共杉硎疽馔迹？榈缪剐藕庞杉觳馄教úü鼶SP检测到 该信号，经过模数DAC、运算放大电路、数模ADC电路后发送到电压输出�？�。图3�？榈缪故涑鲈硎疽馔迹媚？橥ü鼿V/12V来控制继电器的吸合与断开， 进而产生电路轮流切换，将各�？榈缪故涑觯⑼üㄐ拍？榻鞯缪剐藕欧⑺透砥� 控制模块，在设定电压之间可通过PC监控界面进行任意配置，此外系统自身也对此电压信 号进行采集，以确定其实际精度。图4为电流控制�？樵硎疽馔迹艿缌餍藕庞杉觳馄教úü鼶SP检测到该 信号，经过模数DAC、电阻分压、运算放大电路、数模ADC电路后发送到处理器控制�？椋� 且在设定电流之间可通过PC监控界面进行任意配置，此外系统自身也对此电流信号进行 采集，以确定其实际精度。同时，电池管理系统智能检测平台还对电池管理系统的数据通信和数据存储进行 检验。以确保电池管理系统的核心器件和软件的正确运作。
权利要求
1.一种电池管理系统智能检测平台，其特征在于所述智能检测平台包括电源管理模 块、电压控制�？�、电流控制�？�、温度输出控制�？�、处理器控制�？椤⑹淙�/输出控制模 块、通信�？楹蜕衔换？椋凰龅缭垂芾砟？�、电压控制�？�、电流控制�？�、输入/输出 控制模块和通信�？榉直鹩氪砥骺刂颇？橄嗔樱鄙衔换？橥üㄐ拍？橛氪� 器�？榻惺萃ㄐ牛凰龅缭垂芾砟？槌陨衔换？橐酝獾钠渌心？榻兄苯庸┑纾备媚？榛� 对被测试设备，即电池管理系统进行直接供电；该�？樘峁┢渌？楹捅徊馐陨璞感枰� 各种直流电源和信号，其中提供给被测试设备的电源在6V-18V之间自动循环调整，用以检 测被测试设备的电源电压适应性；所述电压控制�？橛氪砥髂？榱樱邮沾砥鞯目刂泼睿缓蟾菝钅谌萃� 过数模转换电路向被测设备输出相应的电压信号，然后再通过通信�？榻徊馍璞傅牟獾� 电压信号的数据传回处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的电压采集�？槭欠裾� 常，进而完成被测设备电压�？榈募觳猓涣硗獾缪箍刂颇？槭涑龅牡缪剐藕旁谝欢ǖ牡缪� 值范围之内可通过PC监控界面进行任意配置，电压控制�？樽陨硪捕源说缪剐藕沤胁� 集，以确定其实际精度；所述电流控制�？橛氪砥髂？榱樱邮沾砥鞯目刂泼睿缓蟾菝钅谌萃� 过数模转换电路向被测设备输出相应的电流信号，然后再通过通信�？榻徊馍璞傅牟獾� 电流信号的数据传回处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的电流采集�？槭欠裾� 常，进而完成被测设备电流模块的检测；另外电流控制�？槭涑龅牡缌餍藕旁谝欢ǖ牡缌� 值范围之内可通过PC监控界面进行任意配置，电流控制�？樽陨硪捕源说缌餍藕沤胁� 集，以确定其实际精度；所述温度输出控制�？橹苯佑氡徊馍璞噶樱扌杞邮沾砥鞯目刂泼睿杀徊馍� 备直接对其进行控制，所述检测平台通过通信�？榻徊馍璞傅牟獾梦露刃藕诺氖荽� 处理器，通过分析该数据即能得到被测设备的温度采集�？槭欠裾＃瓿杀徊馍璞� 温度采集�？榈募觳猓凰龃砥髂？槌肷衔换？橹苯酉嗔猓苟云渌？榻凶酆瞎芾砗涂刂疲� 取各个模块的工作状态和数据，同时控制相应的�？榻兄付ǖ牟僮鳎淮送猓砥髂？榛� 进行数据处理，解析上位机通过通信�？橄路⒌拿睿⒔怂憬峁üㄐ拍？樯洗� 上位机显示界面；所述输入/输出控制�？橛氪砥髂？榱樱邮毡徊馍璞傅腎/O信号并传送给处理 器，同时接收处理器的命令，向被测设备发送I/O信号；该�？橥瓿梢恍┘虻サ目匦藕磐� 信或者开关的打开与关闭；所述通信�？橛蒀AN通信与串口通信组成，CAN通信连接于处理器模块和被测设备之 间，串口通信连接于处理器�？橛肷衔换？橹洌媚？楦涸鹚械氖荽荩凰錾衔换？橥üㄐ拍？榈拇谟氪砥髂？橄嗔糜谙允敬砥髂？樯洗� 所有信号数据，以及下发用户对测试平台的控制命令和数据。
2.利用权利要求1所述的电池管理系统智能检测平台进行检测的方法，其特征在于， 检测平台首先向电池管理系统输出持续稳定的电池模拟信号，包括多路电压信号、电流信 号和温度信号，然后根据上位机监控界面下发的命令决定是否向电池管理系统写入时间数据，之后周期性的通过CAN网络向电池管理系统发送控制命令，使电池管理系统周期性的 向检测平台传送各�？榈氖荩ǖ缪沟缌魑露群褪敝邮菀约熬滴帐旨痰缙髯刺� 据，以供分析电池管理系统的整体状态，最后再将分析得到所有数据上传到上位机监控界 面，完成电池管理系统的检验，实现真实模拟动力电池，准确的检验电池管理系统的功能及 精度。
3.根据权利要求2所述的电池管理系统智能检测平台进行检测的方法，其特征在于 所述检测方法中检测项目包括对以下功能模块的检测电池电压控制�？椋觳獾绯氐淖� 电压；电流控制�？椋觳獾绯刈艿缌鳎晃露仁涑隹刂颇？椋觳獾绯氐奈露龋桓鞴δ苣？� 将检测到的信号通过通信�？榇涞酱砥鳎砥鞯玫降男藕帕坑肷衔换⑺偷男藕沤� 行对比，以确定实际精度。
全文摘要
本发明提出了一种电池管理系统智能检测平台及检测方法，所述平台包括电源管理�？�、电压控制�？�、电流控制�？�、温度输出控制模块、处理器控制�？�、输入/输出控制�？�、通信模块和上位机�？椋凰龅缭垂芾砟？�、电压控制�？�、电流控制�？�、输入/输出控制模块和通信�？榉直鹩氪砥骺刂颇？橄嗔樱鄙衔换？橥üㄐ拍？橛氪砥髂？榻惺萃ㄐ拧８眉觳馄教芄徽媸的Ｄ舛Φ绯兀既返募煅榈绯毓芾硐低车墓δ芗熬龋芄荒Ｄ饣肪秤跋欤缘绯毓芾硐低辰屑尢跫匝椋蛊教ǖ牟馐怨碳虻セ�、快速化，让测试平台成为电池管理系统量产的基础和保障。
文档编号G01R31/36GK102073017SQ20101059418
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月18日 优先权日2010年12月18日
发明者万礼华, 姚振辉, 张后亮, 朴昌浩, 杨辉前, 苏岭, 赵立波, 陈星灿 申请人:重庆金美通信有限责任公司, 重庆长安新能源汽车有限公司, 重庆长安汽车股份有限公司
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