CN102288920B - 一种镍氢动力电池热害试验台架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍氢动力电池热害试验台架，动力电池（4）和冷却风扇（6）以及其附属管道（5）置于高低温箱（3）中，动力电池（4）通过两根动力线与电池充放电设备（1）相连；主控单元（8）通过CAN线与电池管理***BCU（7）相连，同时通过一根控制线控制冷却风扇（6）开度；12V稳压电源（9）为冷却风扇（6）、电池管理***BCU（7）和主控单元（8）供电；计算机（2）一方面通过主控单元（8）使动力电池（4）上电，并接收电池管理***BCU（7）发送的电池电压、电流、温度等信号，另一方面控制电池充放电设备（1）,实现动力电池（4）的充电和放电工况。以上结构构成了镍氢动力电池热害试验的台架。
Description
技术领域
本发明属于汽车测试领域，具体涉及一种混合动力汽车用镍氢动力电池热害试验台架。
背景技术
动力电池是混合动力汽车的关重零部件之一，其性能直接制约着整车的动力性经济性，而温度是影响动力电池性能的关键参数之一，在各种复杂的路况下，动力电池充放电的电流和频率都很大，其热管理***能否控制电池温度，达到设计要求，是发挥动力电池性能及整车性能的重要因素。目前，在国内外，还没有能够对镍氢动力电池热害性能进行有效考核的台架的相关专利和公开技术。
现在传统的电池热害试验仍然基于整车，即在传统车热害试验的工况基础上增加急加急减速工况，以期对电池热害性能进行考核，但在该阶段样车试制已经完成，动力电池若产生设计变更，难度和成本都将增大。本发明所述的镍氢动力电池热害试验台架，通过模拟整车热害试验环境及散热条件，总结整车热害试验动力电池充放电试验数据，实现在台架上有效考核镍氢动力电池热害性能的目的。
发明内容
为实现在台架上实现镍氢动力电池热害性能的目的，本发明公开了一种混合动力汽车用镍氢动力电池热害试验台架。
本发明具体采用以下技术方案：
所述的一种镍氢动力电池热害试验台架，包括电池充放电设备1、高低温箱3、计算机2和主控单元8，其特征在于：根据动力电池散热***设计要求，将动力电池4和冷却风扇6及其附属管道5组装成一个散热***，并置于高低温箱3中，通过高低温箱3模拟控制其环境温度；动力电池4通过两根动力线与电池充放电设备1相连；主控单元8通过CAN线与电池管理***BCU7相连，同时通过一根控制线控制冷却风扇6开度；计算机2通过两根通讯线分别与电池充放电设备1和主控单元8相连，以实现互相通讯；12V稳压电源9同时为冷却风扇6、电池管理***BCU7和主控单元8供电。
计算机2通过主控单元8向电池管理***BCU7发送上电信号，控制动力电池4上电，同时通过主控单元8接收电池管理***BCU7发送的电池电压、电流、温度等信号，在计算机2显示界面上实时显示，以监控动力电池4的状态并记录试验数据；主控单元8根据从电池管理***BCU7接收到的电池温度信号，以及相应的温度控制策略来控制冷却风扇6的开度，以模拟动力电池散热***的工作状态。
计算机2同时还通过通讯线实现与电池充放电设备1的相互通讯，控制电池充放电设备1根据设定的动力电池热害试验工况实现动力电池4的充电和放电，并记录试验数据。
本发明所述的镍氢动力电池热害试验台架，可在整车试制完成前，通过台架试验进行动力电池热害性能的考核，在装车前期便可指导动力电池散热结构的设计，从而避免因动力电池散热结构的变更导致的整车设计变更，大幅度节约了开发成本和周期。
附图说明
图1 为镍氢动力电池热害试验台架示意图；
图中：1-电池充放电设备；2-计算机；3-高低温箱；4-动力电池；5-附属管道；6-冷却风扇；7-电池管理***BCU；8-主控单元；9-12V稳压电源；
图2 为主控单元信号线连接图；
图3 为冷却风扇控制模型示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如说明书附图1所示为本发明公开的一种镍氢动力电池热害试验台架。在试验开始前，根据动力电池散热***设计要求，将动力电池4和冷却风扇6及其附属管道5组装成一个散热***，并置于高低温箱3 (本实例中使用哈丁科技公司的HLT515P)中；动力电池4通过两根动力线与电池充放电设备1（本实例中使用美国Arbin BT2000）相连，主控单元8（本实例中使用dSPACE产品 MircoAutobox DS1401/DS1501）通过CAN总线与电池管理***BCU 7相连，同时通过一根控制线与冷却风扇6相连；计算机2分别与电池充放电设备1和快速控制原型8相连；12V稳压电源9同时为冷却风扇6、电池管理***BCU7和快速控制原型8供电。
如说明书附图2，主控单元8的V5和V6通道分别与电池管理***BCU7的CANL和CANH连接；冷却风扇6开度通过PWM信号控制，其PWM引脚与快速控制原型8的B6通道连接。
如说明书附图3，主控单元8接收到电池管理***BCU7发送的电池温度信号后（本实例接收的为最高温度信号和最低温度信号），根据相应的动力电池温度控制策略，计算动力电池4当前状态下控制冷却风扇6的PWM值，并通过其B6通道输出（本实例中PWM信号周期设为0.01s），以实时改变冷却风扇6开度，模拟动力电池4散热***的工作状态。
启动高低温箱3，设定工作温度，模拟动力电池4及其散热***在实车的试验环境温度。
计算机2通过主控单元8向电池管理***BCU7发送上电信号，控制动力电池4上电，同时通过主控单元8接收电池管理***BCU7发送的电池电压、电流、温度等信号，在计算机2显示界面上实时显示，以监控动力电池4的状态并记录试验数据。
计算机2通过通讯线（本实例中使用RS485）实现与电池充放电设备1的相互通讯，启动电池充放电设备1，在计算机2中设定动力电池热害试验工况，计算机2）控制电池充放电设备1根据设定工况运行，从而实现在台架上考核动力电池热害性能的目的。
Claims (4)
1. 、一种镍氢动力电池热害试验台架，包括电池充放电设备（1）、高低温箱（3）、计算机（2）和主控单元（8）；其特征在于：
动力电池（4）和冷却风扇（6）及其附属管道（5）置于高低温箱（3）中，动力电池（4）通过两根动力线与电池充放电设备（1）相连；
主控单元（8）通过CAN线与电池管理***BCU（7）相连，同时通过一根控制线控制冷却风扇（6）开度；
12V稳压电源（9）为冷却风扇（6）、电池管理***BCU（7）和主控单元（8）供电；
计算机（2）通过通讯线与所述主控单元（8）相连，通过主控单元（8）使动力电池（4）上电，并接收电池管理***BCU（7）发送的电池电压、电流、温度等信号；计算机（2）通过主控单元（8）向电池管理***BCU（7）发送上电信号，从而控制动力电池（4）上电，同时通过主控单元（8）接收电池管理***BCU（7）发送的CAN信息，所述信息包括电池的电压、充放电电流、温度等，以监控动力电池（4）的状态；
计算机（2）还通过通讯线与所述电池充放电设备相连，控制电池充放电设备（1）实现动力电池（4）的充电和放电；
根据动力电池散热***设计要求，将动力电池（4）和冷却风扇（6）及其附属管道（5）组装成一个散热***，模拟动力电池在实车中的散热条件。
2.如权利要求1所述的镍氢动力电池热害试验台架，其特征在于：
将动力电池（4）和冷却风扇（6）及其附属管道（5）全部置于高低温箱（3）中，通过高低温箱（3）模拟控制动力电池（4）散热***所处的环境温度。
3.如权利要求1所述的镍氢动力电池热害试验台架，其特征在于：
所述主控单元（8）通过一根控制线与冷却风扇（6）相连，主控单元（8）接收电池管理***BCU（7）发送的电池温度信号，并根据相应的温度控制策略来控制冷却风扇（6）的开度。
4.如权利要求1所述的镍氢动力电池热害试验台架，其特征在于：
所述主控单元（8）使用MircoAutobox DS1401/DS1501，其V5和V6通道分别与电池管理***BCU（7）的CANL和CANH连接，其B6通道与冷却风扇（6）的PWM信号输入端连接，通过PWM信号控制冷却风扇（6）的开度。
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