[發明專利]一種BMS的驗證監控系統及其方法

有效

• 申請號: 201410196149.1
• 申請日: 2014-05-11
• 公開（公告）號: CN103941210B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李頂根;陳書倫;周龍;陳暢;王國安;劉世杰
• 申請（專利權）人: 湖北德普電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01K15/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 李鵬,王敏鋒

技術領域

本發明涉及電池管理領域，具體涉及一種BMS驗證監控系統。適用于電動汽車、儲能電站及特種電源等領域的電池管理系統BMS的檢測及驗證，以便為電池組選配合適的電池管理系統，提高電池組的一致性及安全性提供依據與保障。

背景技術

隨著新能源及電動汽車在我國的大力推進與發展，動力電池組的一致性及安全性顯得越來越重要，也是實現產業化的關鍵。因受材料、加工工藝、設備、生產流程、電池本身的電化學特性、使用環境等多方面因素的影響，電池特別是鋰離子動力及儲能電池的一致性及安全性無法通過電池自身來保障，必須配備電池管理系統BMS。但是現在BMS產品很難針對不同材料、不同用途、不同特性的電池組進行定制化服務，市場上銷售的BMS產品功能多基本相同，還很少有BMS系統針對特定電池進行SOC估算、安全預警等方面的定制服務。電池廠在選配BMS時候，也往往不清楚BMS產品是否合適相應的電池，造成浪費和不合理的產品系統匹配。

本發明為解決以上問題，開發一種BMS測試驗證系統，評價BMS系統的綜合性能，為電池廠家選配BMS系統提供依據，也為電池組與BMS系統的選配提供建議和參考。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術存在的問題，提供一種BMS驗證監控系統，能對相應的BMS系統的綜合性能進行全面的測試與評價。該系統與被測試的BMS系統能進行高速CAN通信，按照計算機上位機軟件所設置的各種物理量（電壓、電流、溫度、絕緣電阻等）的變化規律，測試系統給出相應的物理量變化及設置，BMS進行檢測，檢測結果與系統本身的設置結果及輸出結果進行比較，以此來驗證BMS的綜合性能，并測試BMS的IO,安全預警，CAN通信功能、相關參數的計算功能。

本發明的目的可通過下列技術方案實現：

一種BMS驗證監控系統，上位機，還包括通過CAN總線分別與上位機連接的單體電壓模擬單元、溫度模擬單元、絕緣電阻模擬單元、總電流模擬單元、數字量模擬單元和過欠壓檢測單元，

單體電壓模擬單元，用于接收上位機設定電壓設定值，根據電壓設定值輸出相應的電壓值到BMS；

溫度模擬單元，用于接收上位機設定溫度設定值，根據溫度設定值切換到對應的溫度模擬電阻網絡，給BMS提供模擬的電池溫度；

絕緣電阻模擬單元，包括正極電阻模擬單元和負極電阻模擬單元，接收上位機設定的絕緣電阻設定值，根據絕緣電阻設定值給BMS提供對應的正極電阻或負極電阻；

總電流模擬單元，用于接收上位機設定的總電流設定值，根據總電流設定值設定相應的總電流模擬電壓值提供給BMS；

數字量模擬單元，包括高電平輸入單元、低電平輸入單元、高電平輸出單元和低電平輸出單元；

過欠壓檢測單元，用于接收上位機的過欠壓設定值，并根據過欠壓設定值輸出對應的電壓給BMS。

如上所述的單體電壓模擬單元通過D/A模塊進行電壓輸出，每一路D/A模塊的數字量輸入部分均通過隔離芯片進行隔離，每一路D/A模塊的供電部分均使用隔離DC-DC模塊。

一種BMS驗證監控系統，還包括與CAN總線連接的CAN分析單元。

一種BMS驗證監控方法，包括以下步驟：

單體電壓測試步驟，在上位機上設置單體電壓模擬單元中各個通道的電壓設定值，電壓設定值為固定值或者測試時間的函數，單體電壓模擬單元接收上位機設定電壓設定值，根據電壓設定值輸出相應的電壓值到BMS，設置BMS的單體電壓測試結束條件，即單體上限電壓，單體下限電壓和單體電壓測試時間，當BMS檢測的電壓設置值超過單體上限電壓或低于單體下限電壓，或運行時間達到單體電壓測試時間時測試結束，上位機實時顯示每一通道電壓的設置值和BMS檢測到的監測值，以及兩者的誤差值。

還包括以下步驟：

溫度測試步驟，首先在上位機上設置溫度模擬單元的溫度設定值，溫度設置值為固定值或者順序切換值，溫度模擬單元接收上位機設定溫度設定值，根據溫度設定值切換到對應的溫度模擬電阻網絡，給BMS提供模擬的電池溫度；設置BMS溫度測試結束條件，即溫度上限，溫度下限、溫度測試時間，當BMS檢測的溫度設置值超過溫度上限或低于溫度下限，或運行時間達到溫度測試時間時該通道的測試完成，上位機會實時顯示每一通道溫度的設置值和BMS檢測到的監測值，以及兩者的誤差值。

還包括以下步驟：