1、.动力电池自动化测试系统总体方案湖北德普电气股份有限公司（0710-3075589、3276513）.第一部分：模组来料 OCV 检测系统方案一、简述本系统首先导入模组出厂数据到本地数据库，测试时通过条码扫描枪读取电池包的条码信息，按照预设好的测试方案，通过 CAN 总线读取 BMS 的电池 OCV 信息，并将电池 OCV 信息与出厂数据进行比对，按照预设的条件进行产品合格判定。并把相关信息记录在数据库中，同时将不合格结果进行标签打印。二、组成模组来料 OCV 检测系统主要由以下设备组成，系统原理框图如图 1 所示。1）研华工控机2）Honeywell 条码扫描枪3）NI PCI CAN 通讯
2、卡4）明纬开关电源5）NI PCI I/O 板卡6）Zebra 标签打印机7）扫描枪伺服系统8）附属组件工控机P C I I / O板卡P C I C A N 通道卡M E S以太网口标签打印机辅助接触器电池包 1 2 V D C+ -扫描枪M S DU S B通讯口开关电源B M SC A N 总线扫描枪伺服系统图 1 模组来料 OCV 检测系统原理框图.三、功能实现技术方案图 2 来料 OCV 检测系统示意模组来料 OCV 检测系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权限编写测试流程，测试流程包含扫描枪伺服系统的控制、DBC 文件的选择、不合格条件的设定等，并将测试流程与条码进行
3、模糊绑定。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，模组来料OCV 检测系统自动按照测试方案驱动扫描枪伺服系统，扫描枪到预设位置后读取相应的条形码填入对应位置。条形码读取完毕后自动从数据库中搜索电池的相应出厂OCV 值，并根据 DBC 文件，自动通过 PCI CAN 通讯卡读取并解析相应的电池 OCV信息，按照预设的判定条件进行结果判定。完成测试后，将不合格的测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操作均可以单步手动操作。工控机内安装 PCI 接口的 CAN 通讯卡、I/O 板卡。工控机通过 PCI I/O 板卡控制的接触器对 BMS 上电、下电控制。工
4、控机通过 PCI CAN 通讯卡与 BMS 进行通讯，完成数据的读取与解析。按照功能划分，软件具备如下功能：3.1 人机界面提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流程控制。软件提供了电池条码信息、接触器状态、BMS 信息、测试流程的状态等信息。界面大致如下：.图 3 模组来料测试系统主界面示意图3.2 测试流程控制软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。模组条码扫描查找入厂 O C V开始测试读取当前 O C VO C
5、 V 差值计算结果判断连接线束接插件数据保存断开线束接插件工控机C A N 卡B M U网卡被测模组C M U被测模组C M U被测模组C M U被测模组C M U被测模组C M U被测模组C M UM E S数据服务器条码扫描枪图 4 系统及流程3.3 数据存储、管理、查询功能记录用于对电池包设备的 OCV 测试信息，并存储在数据库中，并提供查询界面，用于用户查询。.图 5 数据管理功能示意3.4 标签打印通过以太网接口，将电池包的测试结果按照定制好的格式用标签打印机打印出来，粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。打印格式由客户定制。四、接口及形式 对 MES 的以太网通讯接口 对电池包的
6、 CAN 通讯接口 对电池包的 12VDC 电源接口.第二部分：绝缘测试系统方案一、简述本系统通过条码扫描枪读取电池包的条码信息，按照预设好的测试方案，依次闭合电池包引线与耐压测试仪之间的连线，并启动高压绝缘测试仪对电池包进行绝缘测试，并根据测试结果进行产品合格判定。并把相关信息记录在数据库中，同时将结果进行标签打印。二、组成绝缘测试系统主要由以下设备组成，系统原理框图如图 1 所示。1）研华工控机2）Honeywell 条码扫描枪3）Chroma 绝缘耐压测试仪4）NI PCI I/O 板卡5）Zebra 标签打印机6）附属组件工控机D I / D O 板卡R S 2 3 2通讯口以太网口U
7、 S B通讯口标签打印机绝缘耐压仪辅助接触器电池包 + -扫描枪M S DM E SH V -H V +图 1 绝缘测试系统原理框图三、功能实现技术方案.绝缘测试系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权限编写测试流程，测试流程包含绝缘耐压仪的参数设定、辅助接触器的闭合与断开、绝缘测试的启动停止、绝缘测试结果的判定条件等，并将测试流程与条码进行模糊绑定。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，绝缘测试系统自动按照测试方案闭合对应的接触器、完成对绝缘耐压仪参数的设定后，自动启动绝缘耐压仪对电池包进行绝缘测试，并将测试结果按照预设好的条件进行判定。完成测试后，将测试结果
8、按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操作均可以单步手动操作。工控机内安装 PCI 接口的 I/O 板卡。工控机通过 PCI I/O 板卡控制的接触器实现对绝缘耐压仪输出正对电池包主正、电池包主负、MSD In、MSD Out 引线的互锁与切换，并利用接近开关及 PC I/O 板卡判定线束是否在位，进行操作命令的锁定。工控机通过 RS232 口实现对绝缘耐压仪参数的传递、启停的控制等功能。按照功能划分，软件具备如下功能：3.1 人机界面提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测
9、试流程控制。软件提供了电池条码信息、接触器状态、绝缘耐压仪状态及信息、测试流程的状态等信息，用于用户掌握绝缘测试系统的实时状态。图 2 测试流程设置示意3.2 测试流程控制软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。.图 3 结果判定示意3.3 数据存储、管理、查询功能记录用于对电池包设备的绝缘耐压测试信息，并存储在数据库中，并提供查询界面，用于用户查询。查询方式同第一部分。3.4 标签打印通过以太网接口，将电池包的测试结果按照定制好的格式用标签打印机打印出来，粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。四、接口及形式 对 MES
10、 的以太网通讯接口 对电池包的耐压测试接口 对电池包的 12VDC 电源接口. 第三部分：软件刷写测试系统方案一、简述本系统通过条码扫描枪读取电池包的条码信息，控制电源对设备上电后，调用预设好的用户程序完成对电池包的控制器应用层程序的刷写，刷写完成后控制电源重新对电池包 BMS 上电，检查确认系统基本参数，并将物流信息写入控制器中。并把相关信息记录在数据库中，同时将结果进行标签打印。二、组成软件刷写测试系统主要由以下设备组成，系统原理框图如图 1 所示。1）研华工控机2）Honeywell 条码扫描枪3）NI PCI CAN 通讯卡4）明纬开关电源5）NI PCI I/O 板卡6）Zebra
11、标签打印机7）附属组件工控机P C I I / O板卡P C I C A N 通道卡M E S以太网口标签打印机辅助接触器电池包 1 2 V D C+ -扫描枪M S DU S B通讯口开关电源B M SC A N 总线图 1 软件刷写测试系统原理框图.三、功能实现技术方案软件刷写测试系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权限编写测试流程，测试流程包含选择需要刷写的用户程序、用于解析 BMS 协议的 DBC 文件、系统基本参数的合理性的判定条件、需要写入的物流参数的设定，并将测试流程与条码进行模糊绑定。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，软件测试系统自动完成软
12、件的刷写、BMS 的重上电、系统基本参数的判定、物流参数的写入等功能，完成测试后，将测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操作均可以单步手动操作。工控机内安装 PCI 接口的 CAN 通讯卡、I/O 板卡。工控机通过 PCI I/O 板卡控制的接触器对 BMS 上电、下电控制。工控机通过 PCI CAN 通讯卡与 BMS 进行通讯，完成程序刷写、系统基本参数读取、物流参数的写入等功能。按照功能划分，软件具备如下功能：3.1 人机界面；提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，
13、用于测试流程控制。软件具备电池包基本参数显示、刷写过程显示、物流参数显示等，提供刷写过程中的一些必要信息。操作名称 快捷操作 功 能载入 载入方案启动 启动运行停止 停止运行暂停 暂停运行恢复 恢复运行3.2 测试流程控制软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测.试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。3.3 数据存储、管理、查询功能；记录用于对电池包设备的操作信息，并存储在数据库中，并提供查询界面，用于用户查询。查询功能同第一部分。3.4 标签打印；通过以太网接口，将程序的刷写结果与电池包的测试结果，按照定制好的格式用标签打印机打印出来，粘贴在流程卡上，便于直
14、接查看电池包状态。打印内容用户定义。四、接口及形式 对 MES 的以太网通讯接口 对电池包的 CAN 通讯接口 对电池包的 12VDC 电源接口.第四部分：电池包 EOL 测试系统方案一、简述电池包 EOL 综合测试系统是针对目前电池 Pack 测试过程自动化程度较低，记录分析能力较差的问题，开发的一种全智能化测试平台。将电池充放电测试、电池安规检测、电池参数测试、BMS 测试、辅助功能测试等多种功能，通过设备集成的方式，实现整个工作流程全智能化、自动化，以达到减少操作人员、提高测试效率的目的。测试范围包含电池本体及相关辅件、BMS 系统等。二、功能、组成2.1 测试功能EOL 系统的主要测试
15、功能及分配如下表所示。表 1 EOL 系统测试功能及分配列表序号 测试阶段 功能名称充放电测试仪PACK 自动测试仪1 BMS 初始化测试 2 基本参数检查 3 绝缘检测功能测试 4 BMS 系统均衡功能测试 5 总电压、电流精度测试 6 开路电压测试 7 充电状态指示电路测试 8 充电连接状态电路测试 9 水泵控制电路测试 10 慢充回路测试 11 快充回路测试 12静态测试主输入/输出回路测试 13 脉冲充放电测试 14 电芯组压差测试 15 温升、温差测试 16 直流内阻测试 17 容量测试 18动态测试SOC 状态调整 .注：开路电压测试根据精度要求不同，可用充放电测试仪或仪表进行测试
16、2.2 组成EOL 综合测试平台主要由以下设备组成，系统原理框图如图 1 所示。1）充放电测试仪2）Pack 自动测试柜3）研华工控机（含触摸屏显示器等）4）可编程五位半高性能数字万用表5）标准电阻模块6）NI PCI CAN 通讯卡7）NI PCI AI/DI/DO 接口板卡8）NI cDAQ 数采板卡9）Honeywell 条码扫描枪10）标签打印机11）线束在位传感器12）明纬开关电源13）附属组件如图 1 所示，EOL 综合测试系统主要由上位机、充放电测试仪及 Pack 测试柜组成，其中 PACK 自动测试柜主要包含工控机、五位半高性能数字万用表、NI cDAQ数采板卡和标准电阻模块等
17、。.工控机D I / D O 板卡以太网口标签打印机扫描枪M E S充放电测试仪1 # 通道2 # 通道以太网工控机RS485/232以太网卡USBCAN卡高压线束接口模块标准电阻模块低压线束接口模块NIDONIUSBcDAQNIAINIDI万用表工控机RS485/232以太网卡USBCAN卡高压线束接口模块标准电阻模块低压线束接口模块NIDONIUSBcDAQNIAINIDI万用表标签打印机扫描枪图 1 EOL 系统原理图三、功能实现技术方案3.1 总体设计方案电源系统 EOL 综合测试平台主要由上位机、充放电测试仪及 Pack 自动测试柜组成，总体设计方案如下：3.1.1 上位机方案上位机
18、作为系统控制中心，完成人机界面功能、工艺流程编制及指令的下发、数据显示和保存等功能。设计方案如下：a）上位机硬件方案上位机采用研华工控机，其硬件配置不低于下列要求：1）CPU：Intel 双核 3.0G 以上 Dual core above 3.0GHZ2）硬盘：1T GB Hard drive above 1TGB3）RAM：4 GB 4）有相应的接口与电池测试系统通讯，PCI 插槽2 通道，RS232 接口1 通道。 PCI SLOT =2 Channel, RS232 Connector =1Channel5）键盘：US-ASCII Keyboard: US-ASCII.6）鼠标： Mo
19、use USB 7）PCI 网卡： 100MB/10MB PCI Network adapter 100MB/10MB8）显示器：19 英寸及以上彩色触摸屏显示器。b）上位机软件方案按照功能划分，上位机软件具备如下功能：1）人机界面；提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能；软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能；并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流程控制；系统软件能导入国际标准 DBC 文件，便于与 BMS 对接，并解析各种基本参数在主界面显示；软件具备电池包基本参数显示、测试过程显示、测试过程实时数据显示等，能够实时显示测试柜每一步骤的电压、电流、时间、容量、电
20、池表面温度、能量等参数。 2）测试流程控制软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定；同时具备测试流程的保存、再修改功能，软件提供电池性能测试的典型例程库，用户可对其进行调用、编制、添加、另保存等操作，并可按新保存的测试流程对电池 Pack 包进行自动测试试验。除自动进行测试流程外，软件可手动进行单项测试；且能通过软件手动断开、闭合各继电器及 12V 电源，进行手动控制继电器的通断，方便系统调试。测试过程中，测试流程的跳转、终止等过程控制值可以是循环次数和电流、电压、时间、温度及其任意组合参量。同时，BMS 通过 CAN 上传
21、的单体电压、温度等参量作为试验程序控制的终止值，参与测试流程的控制。软件具有过压、欠压、过流、过容量、过功率等保护功能。当出现死机情况时，失去对上位机的控制后，下位机可按照运行的程序继续自动运行，重新启动控制上位机后，数据可以不间断衔接。3）数据存储、管理、查询、显示功能所有测试实时数据以及结果保存在上位机数据库中，并提供查询界面，用于用户查询、调用，且可提供试验数据后处理、分析的功能。数据记录通道可任意选择，试验数据以电流、电压、时间、温度及其任意组合的参量进行记录，并存储在硬盘中或以图形的方式进行显示、打印，可以同时刻坐标轴.记录及显示 BMS 发送的 CAN 总线信息。提供试验数据的实时
22、跟踪曲线并可以在测试结束后进行回放，曲线的参量可以是电流、电压、时间、温度及其任意组合参量。 4）数据保存与 MES 系统交互所有刷写记录及各种参数可保存到与电池包编号对应的文件中，系统定期自动进行数据备份。能与 MES 进行信号交互，告知刷写是否完成，测试是否通过等。5）标签打印通过以太网接口，将电池包编号、软件版本号、测试结果是否合格等信息，按照定制好的格式用标签打印机打印出来，粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。3.1.2 充放电测试仪方案3.1.2.1 功能及技术指标要求充放电测试仪作为功率、电压、电流可控制的电子负载，对各种汽车动力电池（铅酸、镍氢、锂离子、超级电容等）进行充放电
23、测试，并可以将电池的放电能量直接回馈到电网。充电测试仪技术指标见表 2 所示。表2 充放电测试仪技术指标指标项目 指标参数电压输出范围 20+500V电流输出范围 单通道-500A+500A输出总连续功率 单通道 150kW（无时间限制）电流响应时间 0-100% 20ms 电流转换时间 -100%-100% 30ms，无超调电压控制精度 0.1% F.S.R电压测量精度 0.1% F.S.R电流控制精度 0.1% F.S.R电流测量精度 0.1% F.S.R系统分辨率 电压10mV，电流20mA数据采集最小时间间隔 10ms 时间精度 1s/24h电压纹波 0.5% F.S.电流纹波 1%
24、F.S.通讯方式 支持 CAN、以太网通讯，可与 BMS、环境仓、温度及流量控制系统等实.现数据对接与控制冷却方式 强制风冷循环次数 9999可编程步骤 9999最短步长 10ms可编程参数 包括电流、电压、功率、负载阻抗、持续时间循环嵌套 最大支持 5层在线修改程序 在程序运行的过程中可对正在运行的程序进行修改控制程序编程特点 每工步可以有一个或者多个出口，具备“goto”功能恒流充放电恒压充电恒功率充放电恒阻充放电电流脉冲充放电斜坡充放电截止条件: 电压、电流、时间、容量、功率、能量、单体电压、单体温度及扩展变换的衍生数值等。工作模式搁 置 时间截止项目列表 有项目名称及测试结果数据展现方
25、式明细列表有记录序号、累计时间、电压、电流、能量、功率、单体温度、单体电压，及各类系统设备数据数据导出方式 数据可以导出 csv等文件格式X坐标：总时间、序号、电流、电压、容量、功率、能量等曲线种类Y坐标：电压、电流、容量、能量、功率、单体电压、单体温度等功能测试范围电池组工况模拟试验；电池组循环寿命试验；电池组容量、能量试验；电池组充/放电特性试验；电池组脉冲充/放电特性试验；电池组荷电保持能力试验；电池组充放电效率试验；电池组过充、过放承受能力试验；单体温度特性试验；单体电池电压试验；工况模拟测试 可根据储能电站工况数据自动转换为测试程序，工况数据可以是功率-时间或电流-时间输入交流电源
26、380V15%三相五线制，频率 50Hz2Hz电能质量(对电网的影 输入侧功率因数 98%.输入侧电流谐波（THD） 3% 响)能量回馈 90%以上（额定工况）采用 IGBT-PWM控制技术，放电能量高品质回馈电网，对电网无污染整机效率 90%（额定工况）设备噪声 75dB外形尺寸（高长宽） 2000mm2000mm1200mm重量 4000kg3.1.2.2 设备技术方案充放电测试仪由工艺控制单元、主回路单元及测试仪主控单元组成，各组成单元的方案如下。a）工艺控制单元由于系统要求上位机脱机后，系统仍能够保持运行，因此工艺控制设备采用高端ARM 芯片 CorTex-M3 作为控制核心。主要功能
27、包括： 通过以太网接收上位机编制的工艺文件和起停控制指令； 根据工艺文件，进行化成工艺解析，按步骤控制充放电组件运行。 增加支持上位机离线后，对检测数据的保存功能； 开发设计高速记录，能到达最快10ms记录的功能，设计多级缓冲机制； 支持告警。b）主回路单元主回路单元由升压变压器，输入滤波电路，高频整流单元，斩波单元和输出滤波单元组成。如下图所示.电池组图2 主回路电气拓扑图交流输入三相四线380VAC，经过升压变压器将输入电压升高，经过高频整流后，输出直流母线电压，再经过斩波满足输出直流电压的需求。输入滤波电路由变压器的自身的电感量，输入滤波电容，进线电抗器组成的LCL滤波器，可以有效地减少
28、电流中的高次谐波成分，同时，在低于谐振频率时，LCL滤波器可以看成是两个电感之和的L滤波器，而且比L滤波的电感值小。高频整流单元采用IGBT进行PWM控制，可实现能量的双向流动。斩波单元采用IGBT进行PWM控制，实现输出直流电压调节。输出滤波单元采用LCL滤波器。c）测试仪主控单元主控制单元由MCU板、采样/接口板、主/从驱动板组成，控制电路结构如下图所示。M C U 板采样接口板主驱动板从驱动板C A N电压 、 电流P W M模拟量P W MP W ME r rE r rI G B TI G B T图3 控制电路结构图MCU板采用以TMS320F2812为控制核心，主要完成PWM整流和斩
29、波控制算法的计算、各种数据采集和处理、PWM信号生成、系统软件保护及通讯等功能。.采样/接口板完成主回路电压、电流信号的采样、滤波处理，并送至MCU板，作为控制反馈量；同时对MCU板输出的PWM信号进行分配、处理，输出至IGBT驱动板，具有PWM信号直通、故障封锁保护等功能。主/从驱动板完成高频整流单元和斩波单元功率器件IGBT的驱动，每一个驱动板驱动2个IGBT桥臂，输入为PWM信号，反馈故障信号。3.1.3 Pack 自动测试柜方案Pack 自动测试柜主要包含工控机、五位半高性能数字万用表、NI cDAQ 数采板卡和标准电阻模块等。a）Pack 测试工控机Pack 测试工控机主要完成与上位
30、机的通讯、对各个功能模块控制指令的发送、对各模块测试数据的收集、上传等功能。根据上位机的试验工艺指令，通过 PCI DI/DO接口卡控制相应继电器的通断来控制对应功能模块的投入/切除，并以通讯的方式下发测试指令给对应的功能模块，使功能模块按照上位机的试验工艺指令进行相应项目的测试，待测试项目完成后，读取测试结果并上传至上位机，供上位机分析、处理、显示和保存等。b）五位半多功能电表五位半多功能电表对电池 Pack 的开路电压进行高精度测量，并以通讯的方式传输到控制系统进行数据的显示及保存。c）NI 数采板卡NI 数采板卡通过外接高精度电流传感器，对试验主通道的电流进行测量。d）标准电阻模块标准电
31、阻模块用于 BMS 的绝缘检测功能的测试。该模块配置多路固定阻值的高精度电阻，各路之间相互独立，根据测试流程，通过继电器对电阻支路进行切换，实现对绝缘检测功能的测试。标准电阻模块中配置 1000k、500k、100k 电阻各一个，工作电压大于 500V，精度 0.5%。e）结构方案整体设计采用模块化设计方法，根据产品的需求，配置相应的模块，灵活方便。3.2 具体功能实现方案1）信息化配置管理.针对车间流水线作业的产品，本系统通过智能化的配置，使得每个产品可具备唯一、可查的标识，实现产品生产过程的可追溯性。配置界面如下图所示：图 4 设备配置窗口设备名称- 用户自定义使用设备的名称，如通道 1；
32、设备类型- 该测试仪的型号，如 BTS500V/500A；电池条码- 每个通道配置一台扫码枪，通过通讯接口与下位机相连，下位机扫码后上传至上位机，条码信息保存在电池条码信息中；数据备注-电池信息的一些补充说明，如操作人员、电池型号规格等。所有电池信息会随工艺执行信息等一起保存至数据库中，并可通过不同的检索条件进行信息的检索。如下图所示：.图 5 记录查询窗口2）BMS 上电测试系统通过 Pack 自动测试柜给 BMS 系统提供 12V 电源，从供电时刻开始计时，到Pack 自动测试柜接收到 CAN 通讯发出第一帧有效报文的时间结束，判断初始化时间是否在合格范围内，并上传测试结果、记录数据。原理
33、图如下图所示。.上位机电池包+-B M S12V-12V+以太网C A N / L A N转换C A N - HC A N - LK 4可调直流电源K 3B M S 测试仪K1K2图 6 BMS 上电测试原理图3）基本参数检查实现方法：系统通过 CAN 总线，读取 BMS 系统的电芯组电压、温度、电池包总压、电芯组累积电压与电池包总压差值、绝缘状态、SOC 、压差、温差、最高电压及位置、最低电压及位置、故障报警 DTC、HVIL 、软件版本等状态信息，显示正常即为通过，否则为不通过。原理图同 BMS 上电测试原理图。4）绝缘检测功能测试利用标准电阻模块对 BMS 系统绝缘检测功能进行测试。系统
34、通过控制继电器的通断来控制并入的测试电阻（R1、R2） ，及控制主正/ 主负对地之间的切换。在测试过程中，标准电阻模块中三种阻值的标准电阻分别并入“主正对地”和“主负对地”之间，根据并联不同的电阻值，BMS 系统绝缘检测模块检测出相应的结果，同时 BMS系统将该结果通过 CAN 总线上传至 Pack 测试工控机，记录相关信息。绝缘检测功能测试原理图如下图所示。.电池包+ -P E上位机工控机L A NP a c k 自动测试柜K 5K 6K 7K1K2L A NR 1R 2B M S12V-12V+C A N / L A N转换C A N - HC A N - L可调直流电源K 4K 3图 7
35、 绝缘检测功能测试原理图5）BMS 系统均衡功能测试实现方法：系统通过 CAN 总线发送相应的指令给 BMS 系统，打开其均衡功能，并读取 BMS 系统对应的反馈值，显示正常即为通过，否则为不通过。原理图同 BMS 上电测试原理图。6）BMS 系统电压测量精度测试利用五位半多功能电表对电池包总电压进行高精度测量。该测试实现方法：将电池 Pack 的输出端口通过高压测试线束引入 Pack 自动测试柜，利用五位半多功能电表进行测量电池包总电压 U1，并通过 CAN 总线读取 BMS系统反馈的电池包总电压 U2，同时根据 BMS 系统反馈的各电芯组电压，累积计算出电池包总电压 U3，比较 U1、U2
36、、U3 相互之间的差值，差值不允许超过给定范围，满足要求即为通过，否则为不通过。BMS 系统电压测量精度测试原理图如下图所示。.电池包+-上位机工控机L A NP a c k 自动测试柜K 5K 6K1K2L A NB M S12V-12V+C A N / L A N转换C A N - HC A N - L可调直流电源K 4K 3五位半多功能电表L A N图 8 BMS 系统电压测量精度测试原理图7）BMS 系统电流测量精度测试利用 NI 数采板卡对电池包充放电过程中的输入输出总电流进行高精度测量。该测试实现方法：将电池包充放电主回路的电流通过高精度电流传感器引入 Pack自动测试柜中。在充放
37、电过程中，利用柜内的 NI 数采板卡对该电流进行实时测量，同时通过 CAN 总线读取 BMS 系统反馈的充放电电流实测值，并计算两者之间的差值，差值不允许超过给定范围，满足要求即为通过，否则为不通过。8）充电状态指示电路测试实现方法：通过低压线束将充电状态指示灯测试端口引入 Pack 自动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测试，结果满足要求（通常电压为 12V）即为通过，否则为不通过。9）充电连接状态电路测试实现方法：通过低压线束将充电连接状态电路测试端口引入 Pack 自动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测试，当充电枪可靠连接后，充电枪连接状态指示灯信号将被点亮，此
38、时测试端口为高电平。在测试过程中，系统首先模拟出充电枪可靠连接状态信号，然后对该测试端口的电平进行测量，结果满足要求（通常电.压为 12V）即为通过，否则为不通过。10）水泵控制电路测试实现方法：通过低压线束将水泵控制电路测试端口引入 Pack 自动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测试，当系统发出水泵控制信号后，BMS 系统将相应的给水泵控制器提供 12V 电源。在测试过程中，系统首先模拟发出水泵控制信号，然后对该测试端口的电平进行测量，结果满足要求（通常电压为 12V）即为通过，否则为不通过。11）慢充回路测试利用多功能电表检测电池包总电压实现慢充回路的测试。实现方法：系统模拟
39、发送慢充指令给 BMS 系统，此时 BMS 系统闭合慢充回路继电器，利用多功能电表检测电池包的总电压，测量结果满足要求（电压在正常范围内，且正负极无接反）即为通过，否则为不通过。12）快充回路测试利用多功能电表检测电池包总电压实现快充回路的测试。实现方法：系统模拟发送快充指令给 BMS 系统，此时 BMS 系统闭合快充回路继电器，利用多功能电表检测电池包的总电压，测量结果满足要求（电压在正常范围内，且正负极无接反）即为通过，否则为不通过。13）主输入/输出回路测试利用多功能电表检测电池包总电压实现主输入/输出回路的测试。实现方法：系统模拟发送主回路继电器闭合指令给 BMS 系统，此时 BMS
40、系统闭合主回路继电器，利用多功能电表检测电池包的总电压，测量结果满足要求（电压在正常范围内、正负极无接反，且系统无异常故障码 DTC 出现）即为通过，否则为不通过。14）脉冲充电测试实现方法：充放电测试仪根据充放电工艺对电池 Pack 进行脉冲充放电测试，记录充放电过程中时间、电压、电流等实时信息，同时以时间、电压、电流数据计算相应的衍生函数量，并以通讯的方式传送给上位机管理系统进行数据的整合显示并保存。充放电工艺流程：10s 大电流放电（最大为约 400A）- 50s 放电（小电流）- 10s 大电流充电（通常不大于 200A）- 50s 充电（小电流） ；脉冲次数：连续循环两次。.15）电
41、芯组压差测试电芯组压差测试在脉冲充放电测试过程中同步进行，需计算脉冲充放电测试前、过程中、结束 2 分钟后三个阶段的电芯组压差值。实现方法：在脉冲充放电测试前、过程中、结束 2 分钟后三个阶段，系统通过CAN 总线分别读取 BMS 系统检测的电芯组最高电压 U1 和最低电压 U2，并计算出U1、U2 之间的差值，结果满足要求即为通过，否则为不通过。其中脉冲测试过程中，需实时读取 BMS 系统检测值，并计算压差。16）温升、温差测试各温度传感器的温升、温差测试在脉冲充放电测试过程中同步进行。实现方法：在进行脉冲测试的过程中，实时记录并计算每个分步阶段、每个温度传感器的温度值及温升值；计算两次脉冲
42、过程中各自所达到的最高温度，及该最高温度点时刻各温度传感器之间的温差；计算最低、最高温度均值，分别计算最低、最高温度与温度均值之间的差值，结果满足要求即为通过，否则为不通过。17）DCR 测试电池包直流内阻的测试在脉冲充放电测试过程中同步进行。实现方法：先对电池进行小电流（可设置为 0）恒流放电（或充电）几秒钟(t11)，在快结束时刻(t12) 记录此时的电压电流 U1、I1；再对电池进行大电流放电（或充电）几秒钟(t21)，在快结束时刻(t22) 记录此时的电压电流 U2、I2，在具体测试过程中，t11、t12、t21、t22、I1、I2 可以根据实际需求自由设置。根据所记录的电流、电压值可
43、以计算出电池直流内阻 Rdc=(U1-U2)/(I1-I2)，计算结果满足要求即为通过，否则为不通过。18）容量测试实现方法：系统根据充放电工艺对被测电池包进行充放电测试，记录充放电过程中时间、电压、电流等实时信息，同时以时间、电压、电流数据计算相应的衍生函数量，比如电池包容量、功率、能量等数据。19）SOC 状态调整实现方法：针对不同的型号电池包，自动扫描电池包的条码信息，根据不同的要求，对电池包进行充放电试验，将电池包 SOC 调整到要求的出厂 SOC。四、接口及形式. 对 MES 的以太网通讯接口 对测试仪的以太网通讯接口 对扫描枪的 USB 通讯接口 对 BMS 的电源接口 平台输入电源接口 电池主动力线接口
