BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)

一、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)描述

1.   BMS電池管理系統(tǒng)的組成：

BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)包括3個(gè)12通道高精度電壓模擬模塊、高精度恒流源、高精度高壓恒壓源、高精度溫度采集模塊、高精度高低溫箱、控制電腦、CAN總線分析儀、開(kāi)關(guān)量參數(shù)模擬模塊、絕緣電阻精度測(cè)試模塊、BMS供電電源、絕緣電阻測(cè)試儀、絕緣耐壓測(cè)試儀、操作臺(tái)、通訊模塊等組成

2.   BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)還具有單體電壓模擬功能，可以模擬60節(jié)電池串聯(lián)的電池組電壓，每節(jié)電池的電壓可以在0-5V 內(nèi)調(diào)整，電壓的分辨率為0.1MV  可以用于測(cè)試BMS電池管理系統(tǒng)電壓檢測(cè)精度和對(duì)于電池電壓高和低的反應(yīng)，電源的每個(gè)通道可以吸收和提供0-5A 的電流，可以用于檢測(cè)BMS的電池均衡功能。模擬模塊可以顯示每個(gè)通道的電壓和電流，可以和被測(cè)BMS的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出BMS電壓檢測(cè)精度、電壓異常反應(yīng)、均衡功能。

3.   高精度恒流源，可以模擬0-500A 的電流，分辨率為0.01A ，可以用于檢測(cè)BMS電流檢測(cè)的精度，也可以模擬電池組的充放電曲線，和系統(tǒng)配套實(shí)現(xiàn)對(duì)BMS的SOC估算功能的驗(yàn)證。

4.   高精度高壓恒壓源，可以模擬0-1000V 電池組的電壓，可以用于檢測(cè)BMS總電壓檢測(cè)功能。

5.   高精度高低溫環(huán)境實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬箱和高精度溫度采集模塊配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)BMS 溫度檢測(cè)精度的檢測(cè)和BMS對(duì)溫度過(guò)高和過(guò)低的反應(yīng)。

6.   開(kāi)關(guān)量參數(shù)模擬模塊，由繼電器控制板、電源、控制接觸器和繼電器組成，實(shí)時(shí)檢測(cè)BMS對(duì)于各種工作狀態(tài)的報(bào)警控制情況，檢測(cè)BMS開(kāi)關(guān)控制能力和負(fù)荷能力。

7.   CAN總線分析儀，通過(guò)該接口和BMS對(duì)接，通過(guò)軟件模擬充電機(jī)和車輛管理器和BMS進(jìn)行通訊，測(cè)試BMS 的通訊能力，以及和充電機(jī)握手、充電參數(shù)配置、充電過(guò)程控制的性能，以及和車輛控制器信息通訊控制的能力。同時(shí)記錄通訊過(guò)程，測(cè)試BMS 的通訊誤碼率.

8.   絕緣電阻精度模塊 和電池組總電壓模擬電源配套，模擬真實(shí)電池組正負(fù)極對(duì)機(jī)殼絕緣電阻值，通過(guò)改變電阻值，測(cè)試BMS絕緣電阻的測(cè)試精度和系統(tǒng)絕緣改變時(shí)BMS 的相應(yīng)。

9.   BMS供電電源，針對(duì)不同的供電電壓，測(cè)試BMS對(duì)供電過(guò)欠壓和掉地供電情況的響應(yīng)，測(cè)試BMS對(duì)電源的適應(yīng)性能。

10. 絕緣電阻測(cè)試儀用于測(cè)試BMS的絕緣電阻、絕緣耐壓測(cè)試儀用于測(cè)試BMS的絕緣耐壓的情況。

11. BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)SOC精度估算的驗(yàn)證，通過(guò)電流源模擬電池組的充放電曲線數(shù)據(jù)，測(cè)試BMS 的SOC 估算能力，還可以通過(guò)軟件仿真來(lái)檢測(cè)BMS SOC算法的可靠性，通過(guò)軟件導(dǎo)入充放電歷史數(shù)據(jù)，改變BMS數(shù)據(jù)的內(nèi)容，查看SOC值的估算，驗(yàn)證BMS 的SOC估算性能。

12. BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)應(yīng)用于：BMS的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、性能檢測(cè)、BMS管理系統(tǒng)的研發(fā)等領(lǐng)域。

二、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)工作示意圖:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、   BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)軟件的組成:

1、平臺(tái)配置上位機(jī)控制軟件和數(shù)據(jù)采集分析軟件，控制軟件完成各模塊參數(shù)數(shù)設(shè)置并存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)采集分析軟件可完成測(cè)試數(shù)據(jù)的采集、記錄、分析及自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告。在測(cè)試設(shè)備選型的時(shí)候選擇能與上位機(jī)軟件接口和數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，并開(kāi)發(fā)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和監(jiān)控，完成相應(yīng)功能測(cè)試、精度校驗(yàn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和本地訪問(wèn)。BMS與PC機(jī)之間的通訊采用指定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行測(cè)試，配合功能測(cè)試軟件，可實(shí)現(xiàn)BMS與PC機(jī)之間的自動(dòng)化測(cè)試。

2、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)狀態(tài)監(jiān)測(cè)精度測(cè)試

利用PC機(jī)界面調(diào)整溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻，將標(biāo)準(zhǔn)值與電池管理系統(tǒng)測(cè)量得到的參數(shù)值（電池管理系統(tǒng)的通過(guò)RS232或者CAN總線按照提供的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議發(fā)送）進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算電池管理系統(tǒng)的溫度、電流、單體電壓、總電壓、絕緣電阻測(cè)量誤差以及誤差的最大值、最小值和平均值。并記錄測(cè)試結(jié)果，輸出測(cè)試報(bào)告。測(cè)試報(bào)告示例如下：

3、環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試

利用PC機(jī)界面設(shè)置各環(huán)境設(shè)備測(cè)試參數(shù)，并能記錄測(cè)試數(shù)據(jù)。

4、絕緣電阻測(cè)試

利用PC機(jī)界面設(shè)置測(cè)試電壓值，啟動(dòng)測(cè)試按鈕，測(cè)試管理系統(tǒng)絕緣電阻測(cè)試，并記錄結(jié)果，輸出報(bào)告。

5、絕緣耐壓測(cè)試

利用PC機(jī)界面設(shè)置測(cè)試電壓值，啟動(dòng)測(cè)試按鈕，遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)測(cè)試管理系統(tǒng)絕緣耐壓性能，并記錄結(jié)果，輸出報(bào)告。

6、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)通訊功能測(cè)試

電池管理系統(tǒng)按照指定的電池管理系統(tǒng)與整車控制器之間的CAN總線協(xié)議以及電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)之間的CAN通訊協(xié)議進(jìn)行軟件編程。PC機(jī)側(cè)配置上位機(jī)測(cè)試軟件用于模擬整車控制器或者充電機(jī)的虛擬終端。測(cè)試過(guò)程中，將PC機(jī)經(jīng)CAN卡與電池管理系統(tǒng)相連，虛擬終端按照約定的協(xié)議發(fā)出相應(yīng)的報(bào)文，并接收電池管理系統(tǒng)反饋的報(bào)文，通過(guò)與指定的CAN協(xié)議進(jìn)行比較，驗(yàn)證電池管理系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文的有效性和正確性。

7、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)SOC估算精度測(cè)試

PC機(jī)與程控電流源連接，電池管理系統(tǒng)電流檢測(cè)傳感器與程控電流源輸出連接。將電流測(cè)試工況曲線（可參考電池管理系統(tǒng)技術(shù)要求SOC估算部分的電流曲線進(jìn)行測(cè)試）嵌入PC機(jī)模擬軟件，實(shí)時(shí)控制恒流源的輸出，電池管理系統(tǒng)依據(jù)檢測(cè)到的恒流源的數(shù)據(jù)，進(jìn)行電池的容量估算，并通過(guò)CAN總線將容量數(shù)據(jù)發(fā)送至PC機(jī)。將電池管理系統(tǒng)估算的容量與按照工況實(shí)際計(jì)算的電池容量進(jìn)行比較，判斷電池管理系統(tǒng)估算的誤差。

 

8、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)安全保護(hù)功能測(cè)試，目的是校驗(yàn)BMS保護(hù)動(dòng)作的可靠性和靈敏度。具體項(xiàng)目如下圖：

四、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范

1、     12通道高精度恒壓源

l 由12個(gè) 0.5-5V 可調(diào)恒壓源串聯(lián)組成，可以模擬0-12節(jié)電池的串聯(lián)情況。

l 可以由多個(gè)恒壓源，串聯(lián)組成多節(jié)電池串聯(lián)的情況。如60節(jié)，可以由5個(gè) 恒壓源串聯(lián)組成。

l 每個(gè)通道能吸收和放出0-4A的電流，并能顯示電流，分辨率0.001A

l 電壓源的電壓顯示分辨率：0.0001V

l 精度：0.1%FD+0.1%RD

l 電壓調(diào)整范圍：0.0000V-5.0000V

l 當(dāng)恒壓源測(cè)試到有電流輸出或輸入時(shí)候，能給出相應(yīng)的提示。

l 設(shè)備帶有液晶顯示，和操作鍵盤，可以在儀表上實(shí)現(xiàn)操作。

l 設(shè)備帶有CAN通訊端口和RS-232通訊端口，可以和系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

2、      BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)高精度恒流源

l 電流范圍：-500A～500A (分辨率10MA)。

l 輸出精度：0.1%FD+0.1%RD  

l 電流穩(wěn)定度：0.1%

l 外部電流傳感器接線方式：分流器或電流傳感器

l 輸出方式：電流

l 輸出的電壓小于5V

l 設(shè)備帶有液晶顯示，和操作鍵盤，可以在儀表上實(shí)現(xiàn)操作。

l 設(shè)備帶有CAN通訊端口和RS-232通訊端口，可以和系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

3、     BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)高精度高壓恒壓源

l 輸出電壓范圍：0-1000V

l  電壓顯示分辨率：0.01V 

l 精度：0.1%FD+0.1%RD

l 輸出電流范圍：0-100 mV

l 紋波和噪聲：峰峰值300mV；

l 負(fù)載瞬時(shí)恢復(fù)時(shí)間：2ms；

l 設(shè)備帶有液晶顯示，和操作鍵盤，可以在儀表上實(shí)現(xiàn)操作。

l 設(shè)備帶有CAN通訊端口和RS-232通訊端口，可以和系統(tǒng)進(jìn)行通訊。

l 紋波和噪聲：峰峰值300mV；

l 負(fù)載瞬時(shí)恢復(fù)時(shí)間：2ms；

4、     高精度恒溫箱

l 溫度范圍:-60℃-150℃

l 工作室尺寸（CM）寬*深*高(約) 40×40×50

l 外型尺寸（CM）長(zhǎng)*寬*高（約）60×115×150

l 標(biāo)稱容積（L）:80L

l 升溫速率：≥3.0℃/min（非線性） 降溫速率：≥1.0℃/min（非線性）

l 溫度波動(dòng)精度：≤±0.5℃

5、高精度溫度采集

l 帶有內(nèi)置GPIB和RS232接口的3插槽主機(jī)

l 6 1/2位（22-bit）內(nèi)置數(shù)字萬(wàn)用表，每秒掃描多達(dá)250個(gè)通道

l 8種開(kāi)關(guān)和控制插入模塊可供選擇

l 內(nèi)置信號(hào)調(diào)整測(cè)量熱電偶、RTD和電敏電阻、直流/交流電壓和電流；電阻；頻率和周期

l 非易失存儲(chǔ)器存儲(chǔ)50k讀數(shù)，可在斷電時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)

l 每個(gè)通道的Hi/LO報(bào)警極限，再加上4個(gè)TTL報(bào)警輸出

l 配備熱敏電阻2.2 k, 5 k, 10 k

l 溫度測(cè)量范圍：-80 °C to 150 °C

l 精度 0.08 °C

6、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)CAN通訊模塊

PCAN-USB Hub 多接口轉(zhuǎn)換器，從一個(gè) USB 可以連接多個(gè)硬件接口。它提供給用戶的接口包括一個(gè)CAN、兩個(gè) RS-232 和兩個(gè)擴(kuò)展 USB 接口。PCAN-USB Hub 多接口轉(zhuǎn)換器采用堅(jiān)固的鋁制外殼，適用于移動(dòng)性測(cè)量場(chǎng)合。

產(chǎn)品包括 CAN 總線監(jiān)視器 PCAN-View（用于 Windows）和編程接口PCAN-Basico。

l  USB 轉(zhuǎn) CAN 接口轉(zhuǎn)換器，采用9個(gè)引腳的D-Sub 接頭(符合CiA 102)

l  兩個(gè)USB - RS-232 接口轉(zhuǎn)換器，采用兩個(gè)D-sub接頭 (9-pin)

l  兩個(gè)高速USB 2.0 分流接口

l  （總線上電的）無(wú)源集線器通過(guò)PC上的USB接口可以提供給每個(gè)USB通道100MA電流。

l  （自動(dòng)上電的）有源集線器通過(guò)可選的外部集線器電源電壓（9-36V）可以給每個(gè)USB通道提供500MA電流

l  由于采用帶4個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的集線器控制器，如果一個(gè)全速的設(shè)備連接上時(shí)仍然可以保證所有通道上的高比特率。

l  比特率達(dá) 1 Mbit/s

l  時(shí)間戳分辨率大約42 µs

l  符合CAN 接口2.0A 和2.0B

l  CAN接頭處有一個(gè)焊橋可以連接5伏特和外部的電源，比如，外部的總線轉(zhuǎn)換器。

7、開(kāi)關(guān)量參數(shù)模塊

l BMS測(cè)試平臺(tái)配有接觸器和繼電器組（多于10路），用于模擬車載繼電器，測(cè)試BMS開(kāi)關(guān)量輸出負(fù)荷能力。

l 帶有一個(gè)接觸器信號(hào)狀態(tài)采集板，采集接觸器的信號(hào)。

8、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)絕緣電阻精度測(cè)試模塊

l 輸入電壓等級(jí)：100-600V；

l 可模擬正負(fù)端對(duì)地電阻；

l 電阻值從5KΩ、10KΩ、20KΩ、40KΩ、80KΩ、160KΩ可調(diào)

l 設(shè)備可以遠(yuǎn)程電腦控制和本地開(kāi)關(guān)控制。

l 設(shè)備可以顯示加載的電阻值。

9、BMS供電電源

l 為管理系統(tǒng)提供電源；

l 電壓在0-50V可調(diào)；

l 并可完成過(guò)壓、欠壓試驗(yàn)；

l 具備可控掉地功能。

10、絕緣電阻測(cè)試儀

l TOS7200是可在從各類電氣、電子部件到電氣、電子設(shè)備的不同范圍內(nèi)使用的絕緣電阻測(cè)試儀。輸出電壓可以在1V分辨率下任意設(shè)定-25V〜-1000Vdc（輸出特性符合JIS C 1302-1994）。此外，還具有窗口比較器計(jì)時(shí)器功能，可有效進(jìn)行基于各類安全標(biāo)準(zhǔn)的絕緣電阻試驗(yàn)。除此之外，其上還標(biāo)準(zhǔn)安裝有可從外部調(diào)用的面板存儲(chǔ)器、SIGNAL I／O連接器和RS-232C接口。

l 輸出電壓設(shè)定范圍：-25V〜-1000Vdc（符合JIS C 1302-1994的輸出特性）

l 電阻測(cè)量范圍：0.01MΩ〜5000MΩ

l 搭載放電功能

l 搭載有窗口比較器

l 保持功能（在PASS期間保持試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的測(cè)量電阻值）

l 搭載有計(jì)時(shí)器功能

l 后部輸出端子

l 測(cè)量值監(jiān)控端子

l 面板搭載有存儲(chǔ)器（10種）

l 搭載有SIGNAL I／O、遙控器端子

l 標(biāo)準(zhǔn)安裝有RS-232C接口

11、BMS電池管理系統(tǒng)檢測(cè)平臺(tái)絕緣耐壓測(cè)試儀

TOS5000系列是在各類安全標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的專用測(cè)試儀。其中，TOS5101是AC和DC都是10kV輸出電壓的型號(hào)。

特長(zhǎng)

l 搭載有數(shù)字電壓計(jì)和電流計(jì)

l 便于判斷運(yùn)行狀態(tài)的大顯示屏

l 用來(lái)設(shè)定準(zhǔn)確試驗(yàn)時(shí)間的數(shù)字計(jì)時(shí)器

l 采用檢測(cè)斷線的窗口比較器方式的判標(biāo)準(zhǔn)

l DC耐壓試驗(yàn)后的自動(dòng)放電功能

l 各類遠(yuǎn)程控制功能和各類信號(hào)輸出功能

型 號(hào)	TOS-5101耐壓測(cè)試儀
電壓范圍	AC:0-5/0-10kV    DC:0-5/0-10kV
漏電流范圍	AC:0.1mA to 55mA DC:0.1mA to 5.5mA
容量	500VA
時(shí)間控制	0.5s to 999s
顯示方式	真空熒光光管顯示
功能	良品不良品，報(bào)警
電源	100/230/240V 50/60Hz
體積mm	430W ? 177(195)H ? 370(450)Dmm
重量	24Kg

12、工控機(jī)

CPU為ATOM 1.66G   內(nèi)存大于2G   硬盤250G  6個(gè)串口（COM1～COM4通過(guò)DB44接口實(shí)現(xiàn)，COM5～COM6通過(guò)DB9接口實(shí)現(xiàn)）；其中COM1、COM2為RS-232/RS-422/RS-485（支持自動(dòng)流向），COM3～COM6為RS-232

13、顯示器：23英寸 WLED 全屏高清(1920 x 1080)液晶屏 

14、控制臺(tái)