CN217484472U - 一种电池管理***及其测试***和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种电池管理***及其测试***和车辆。电池管理***的测试***包括：仿真测试模块，仿真测试模块包括高压模拟子模块，高压模拟子模块包括第一供电端子；第一模拟电源；第一电池包模拟电阻；第二电池包模拟电阻，第二电池包模拟电阻的第一端连接第一电池包模拟电阻的第二端，第二电池包模拟电阻的第二端连接第一模拟电源的负极；电池包电压模拟端，电池包电压模拟端连接第一模拟电源的正极；电池包间保险丝电压模拟端，电池包间保险丝电压模拟端连接第一电池包模拟电阻的第二端。本实用新型实施例使用一个模拟电源搭建出具有两个电压模拟端的模拟电路，节省了所需高压供电端子的数量，进而降低了模拟成本。

Description

一种电池管理***及其测试***和车辆

技术领域

本实用新型实施例涉及电池管理***测试技术，尤其涉及一种电池管理***及其测试***和车辆。

背景技术

随着气候变化、环境污染和能源危机等问题的日益突出，高效零排放的电动汽车得到规模化发展。对于电动汽车而言，电池管理***是保障整车安全，以及功能性能的核心部分。因此在验证阶段，往往采用硬件在环仿真测试***对电池管理***进行充分测试。

对于现有的硬件在环仿真测试平台，针对每一模拟采样端单独设置高压电源回路，每个高压电源回路中需要一个高压模拟电源提供电压。然而高压模拟电源价格昂贵，进而导致模拟成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种电池管理***及其测试***和车辆，以降低搭建高压电源回路所需的成本。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电池管理***的测试***，包括：

仿真测试模块，所述仿真测试模块包括高压模拟子模块，所述高压模拟子模块包括第一供电端子；

第一模拟电源，所述第一模拟电源的正极通过所述第一供电端子获取电压，所述第一模拟电源的负极接地；

第一电池包模拟电阻，所述第一电池包模拟电阻的第一端连接所述第一模拟电源的正极；

第二电池包模拟电阻，所述第二电池包模拟电阻的第一端连接所述第一电池包模拟电阻的第二端，所述第二电池包模拟电阻的第二端连接所述第一模拟电源的负极；

电池包电压模拟端，所述电池包电压模拟端连接所述第一模拟电源的正极；

电池包间保险丝电压模拟端，所述电池包间保险丝电压模拟端连接所述第一电池包模拟电阻的第二端。

可选的，还包括充电继电器模拟开关和充电接口电压模拟端，所述充电继电器模拟开关的第一端连接所述第一模拟电源的正极，所述充电继电器模拟开关的第二端连接所述充电接口电压模拟端。

可选的，还包括主负继电器靠近电池侧电压模拟端、主负继电器模拟开关、第一分流器模拟电阻、第二分流器模拟电阻和第二模拟电源，所述高压模拟子模块还包括第二供电端子；所述第二模拟电源的正极通过所述第二供电端子获取电压，所述第二模拟电源的正极连接所述第一分流器模拟电阻的第一端，所述第二模拟电源的负极连接所述第二分流器模拟电阻的第一端，所述第一分流器模拟电阻的第二端分别连接所述主负继电器靠近电池侧电压模拟端、所述第二分流器模拟电阻的第二端和所述主负继电器模拟开关的第一端，所述主负继电器模拟开关的第二端接地；

其中，还包括主正继电器远离电池侧电压模拟端，所述第二模拟电源的正极连接所述主正继电器远离电池侧电压模拟端。

可选的，所述仿真测试模块包括电源继电器、控制电路和被控电路，所述被控电路包括所述高压模拟子模块，所述电源继电器的被控侧连入所述高压模拟子模块的供电电路，所述控制电路还包括控制电路电源，所述电源继电器的控制侧第一端连接所述控制电路电源，所述电源继电器的控制侧第二端接地。

可选的，所述控制电路还包括安全确认继电器，所述安全确认继电器的被控侧第一端连接所述控制电路电源，所述安全确认继电器的被控侧第二端接地，所述安全确认继电器的控制侧第一端连接所述控制电路电源，所述安全确认继电器的控制侧第二端连接所述电源继电器的控制侧第一端。

可选的，所述控制电路还包括线路互锁开关，所述线路互锁开关的第一端连接所述安全确认继电器的控制侧第二端，所述线路互锁开关的第二端接地。

可选的，所述控制电路还包括高压上电开关，所述高压上电开关的第一端分别连接所述线路互锁开关的第二端和所述电源继电器的控制侧第二端，所述高压上电开关的第二端接地。

可选的，所述仿真测试模块包括输出继电器、控制电路和被控电路，所述被控电路包括所述高压模拟子模块，所述第一供电端子连接所述输出继电器的第一被控侧第一端，所述输出继电器的第一被控侧第二端连接所述第一模拟电源的正极，所述第二供电端子连接所述输出继电器的第二被控侧第一端，所述输出继电器的第二被控侧第二端连接所述第二模拟电源的正极，所述控制电路还包括控制电路电源和输出继电器控制端口，所述控制电路电源连接所述输出继电器的控制侧第一端，所述输出继电器控制端口连接所述输出继电器的控制侧第二端。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电池管理***，通过上述任意一种电池管理***的测试***进行测试。

第三方面，本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述电池管理***。

本实用新型实施例提供的电池管理***的测试***包括：仿真测试模块，仿真测试模块包括高压模拟子模块，高压模拟子模块包括第一供电端子；第一模拟电源，第一模拟电源的正极通过第一供电端子获取电压，第一模拟电源的负极接地；第一电池包模拟电阻，第一电池包模拟电阻的第一端连接第一模拟电源的正极；第二电池包模拟电阻，第二电池包模拟电阻的第一端连接第一电池包模拟电阻的第二端，第二电池包模拟电阻的第二端连接第一模拟电源的负极；电池包电压模拟端，电池包电压模拟端连接第一模拟电源的正极；电池包间保险丝电压模拟端，电池包间保险丝电压模拟端连接第一电池包模拟电阻的第二端。本实用新型实施例使用一个模拟电源搭建出具有两个电压模拟端的模拟电路，节省了所需高压供电端子的数量，进而降低了模拟成本。

附图说明

图1为现有技术提供的一种电动车辆高压电气原理图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电池管理***的测试***模拟部分的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电池管理***的测试***电源控制部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为现有技术提供的一种电动车辆高压电气原理图，参见图1。车辆在使用过程中，通过控制主正继电器11、主负继电器12、预充继电器13和充电继电器14等器件，可以实现对各个负载的供电，以及对电池进行充电等操作。电动车辆高压电气原理图中还包括电池包15、电池包间保险丝16等部件。可以通过硬件在环仿真测试***对电池管理***进行测试。在对电池管理***进行测试时，需要对上述开关器件以及电池等器件进行实物模拟，从而尽可能的还原待测电池管理***的硬件运行环境，进而采集电路中关键节点的电压，作为对电池管理***运行状态的反馈量以及电池管理***是否正常运行的评价依据。

图2为本实用新型实施例提供的一种电池管理***的测试***模拟部分的结构示意图，参见图2。本实用新型实施例提供了一种电池管理***的测试***，包括：

仿真测试模块(图中未示出)，仿真测试模块包括高压模拟子模块，高压模拟子模块包括第一供电端子；

第一模拟电源21，第一模拟电源21的正极通过第一供电端子获取电压，第一模拟电源21的负极接地；

第一电池包模拟电阻22，第一电池包模拟电阻22的第一端连接第一模拟电源21的正极；

第二电池包模拟电阻23，第二电池包模拟电阻23的第一端连接第一电池包模拟电阻22的第二端，第二电池包模拟电阻23的第二端连接第一模拟电源21的负极；

电池包电压模拟端U1，电池包电压模拟端U1连接第一模拟电源21的正极；

电池包间保险丝电压模拟端U4，电池包间保险丝电压模拟端U4连接第一电池包模拟电阻22的第二端。

其中，仿真测试模块可以是任意一种用于电池管理***仿真模拟的模块。例如，可以是硬件在环仿真测试***。硬件在环仿真测试***可以通过搭建被控对象的仿真模型来模拟被测对象的运行环境，从而使控制器判断处于真实的环境中。对被测控制器进行全方面的、***的测试。高压模拟子模块可以向外提供高压电，用来为搭建的硬件电路提供电压。可选的，高压模拟子模块可以提供500V到600V的电压。将高压模拟子模块的第一供电端子作为第一模拟电源21的正极，将接地端作为第一模拟电源21的负极，以形成第一模拟电源21。使用第一电池包模拟电阻22和第二电池包模拟电阻23可以分别模拟两个电池包，将第一电池包模拟电阻22、第二电池包模拟电阻23和第一模拟电源21串联形成回路后，引出电池包电压模拟端U1和电池包间保险丝电压模拟端U4，分别用于测量电池包正极电压和电池包间保险丝电压。通过测量电池包正极电压可以监测电池包电压状态。通过测量电池包间保险丝电压可以判断电池包安全状态，防止短路。还可以以两个电池包模拟电阻之间的电压值作为判断保险丝是否断开的依据。第一电池包模拟电阻22和第二电池包模拟电阻23的阻值可以根据实际需要确定。在两个电池包模拟电阻的电阻值相同的情况下，且电池包间保险丝未断开，则电池包间保险丝电压模拟端U4的电压值始终为电池包电压模拟端U1的电压值的一半。可选的，可以将电池包电压模拟端U1和电池包间保险丝电压模拟端U4接入仿真测试模块，用来向仿真测试模块反馈各电压模拟端的电压，以便仿真测试模块展开自动化测试。仿真测试模块中的电池管理***通过采集电压模拟端的电压值，判断目前整车所处的状态。本实用新型实施例使用一个模拟电源搭建出具有两个电压模拟端的模拟电路，节省了所需高压供电端子的数量，进而降低了模拟成本。

继续参见图2。在另一些实施例中，还包括充电继电器模拟开关24和充电接口电压模拟端U5，充电继电器模拟开关24的第一端连接第一模拟电源21的正极，充电继电器模拟开关24的第二端连接充电接口电压模拟端U5。

其中，通过在第一模拟电源21所在回路的基础上增设充电继电器模拟开关24和充电接口电压模拟端U5，可以模拟充电继电器所在回路，并预留充电接口电压模拟端U5作为靠近充电接口一侧的电压采集点，通过充电接口电压模拟端U5的电压可以判断充电状态。利用充电继电器模拟开关24可以模拟充电继电器，通过导通或关断充电继电器模拟开关24可以模拟充电继电器的导通或关断操作。仿真测试模块中的电池管理***通过采集电压模拟端的电压值，判断目前整车所处的状态，进而控制继电器完成相应操作。达到测试电池管理***的目的。

继续参见图2。在另一些实施例中，还包括主负继电器靠近电池侧电压模拟端U3、主负继电器模拟开关25、第一分流器模拟电阻26、第二分流器模拟电阻27和第二模拟电源28，高压模拟子模块还包括第二供电端子；第二模拟电源28的正极通过第二供电端子获取电压，第二模拟电源28的正极连接第一分流器模拟电阻26的第一端，第二模拟电源28的负极连接第二分流器模拟电阻27的第一端，第一分流器模拟电阻26的第二端分别连接主负继电器靠近电池侧电压模拟端U3、第二分流器模拟电阻27的第二端和主负继电器模拟开关25的第一端，主负继电器模拟开关25的第二端接地；

其中，还包括主正继电器远离电池侧电压模拟端U2，第二模拟电源28的正极连接主正继电器远离电池侧电压模拟端U2。

其中，可以通过主负继电器模拟开关25模拟主负继电器，通过第一分流器模拟电阻26模拟车载动力电池***中的第一分流器，通过第二分流器模拟电阻27模拟车载动力电池***中的第二分流器。第一分流器模拟电阻26和第二分流器模拟电阻27的阻值可以根据实际需要确定。主正继电器远离电池侧电压模拟端U2的电压相当于主正继电器与预充继电器远离电池侧的电压，可以用于判断主正继电器与预充继电器的状态。主负继电器靠近电池侧电压模拟端U3的电压可以用于判断主负继电器状态。主负继电器模拟开关25断开时，分压产生的电压可模拟主负继电器断开悬空电压，主负继电器模拟开关25闭合时，电压被拉到零，可模拟主负继电器闭合。仿真测试模块中的电池管理***通过采集电压模拟端的电压值，判断目前整车所处的状态，进而控制继电器完成相应操作。达到测试电池管理***的目的。本实用新型实施例仅增设第二模拟电源28即可提供主正继电器远离电池侧电压模拟端U2和主负继电器靠近电池侧电压模拟端U3的电压，对于大多硬件在环仿真测试***而言，只配备了两路高压供电端子。通过上述方式进行电路搭建则无需添加高压模拟电源，节省了测试成本。

图3为本实用新型实施例提供的一种电池管理***的测试***电源控制部分的结构示意图，参见图3。在另一些实施例中，仿真测试模块包括电源继电器29、控制电路和被控电路，被控电路包括高压模拟子模块，电源继电器29的被控侧连入高压模拟子模块的供电电路，控制电路还包括控制电路电源，电源继电器29的控制侧第一端连接控制电路电源，电源继电器29的控制侧第二端接地。

其中，通过控制电源继电器29的控制侧，可以间接的控制电源继电器29的被控侧，进而控制是否向高压模拟子模块供电。控制电路电源的电压可以较低，例如可以是12V。通过控制电源电压较低的继电器控制侧对继电器被控侧进行控制，可以大大提高操作高压电路的安全性。

进一步的，控制电路还包括安全确认继电器210，安全确认继电器210的被控侧第一端连接控制电路电源，安全确认继电器210的被控侧第二端接地，安全确认继电器210的控制侧第一端连接控制电路电源，安全确认继电器210的控制侧第二端连接电源继电器29的控制侧第一端。

其中，安全确认继电器210用于控制电源继电器29的控制侧供电。当安全确认继电器210断开时，控制电源继电器29的控制侧所在电路断开。即使控制电源继电器29的控制侧闭合，控制电源继电器29的控制侧被控侧也不会闭合。防止误触导致高压模拟子模块上电，进一步增加了高压电路的安全性。

进一步的，控制电路还包括线路互锁开关211，线路互锁开关211的第一端连接安全确认继电器210的控制侧第二端，线路互锁开关211的第二端接地。

其中，线路互锁开关211用于在硬件在环仿真测试***完成线路互锁检测，电气回路与设备之间的绝缘监测，以及检测设备硬件是否按规定闭合看门狗模块，并确定一切正常后，才闭合开关。否则线路互锁开关211断开，安全确认继电器210的控制侧电源断路，进而使安全确认继电器210的被控侧断开。防止在测试***处于异常状态下误操作，导致高压模拟子模块上电，进一步增加了高压电路的安全性。

进一步的，控制电路还包括高压上电开关212，高压上电开关212的第一端分别连接线路互锁开关211的第二端和电源继电器29的控制侧第二端，高压上电开关212的第二端接地。

其中，将高压上电开关212连入电源继电器29的控制侧和安全确认继电器210的控制侧所在电路，形成了高压模拟子模块的总控制电源。当高压上电开关212断开时，电源继电器29、安全确认继电器210和线路互锁开关211的控制失效，高压模拟子模块的供电电路断开。进一步增强了测试***的安全性。

高压模拟子模块的供电控制以低压电路控制高压电路为基础，启动***时，按下高压上电开关212。如果继电器具有指示灯，可以通过继电器指示灯判断继电器所在回路通断情况。其中指示灯呈绿色可以表示闭合，指示灯呈红色可以表示开启。测试***完成线路互锁等检测并通过检测后，线路互锁开关211闭合。安全确认继电器210亮起绿色指示灯，在安全确认继电器210作用下导通电源继电器29的控制侧。电源继电器29的受控侧闭合，高压模拟子模块的供电电路闭合，高压模拟子模块上电完成。

继续参见图3。在另一些实施例中，仿真测试模块包括输出继电器213、控制电路和被控电路，被控电路包括高压模拟子模块，第一供电端子HV1连接输出继电器213的第一被控侧第一端，输出继电器213的第一被控侧第二端连接第一模拟电源21的正极，第二供电端子HV2连接输出继电器213的第二被控侧第一端，输出继电器213的第二被控侧第二端连接第二模拟电源28的正极，控制电路还包括控制电路电源和输出继电器控制端口，控制电路电源连接输出继电器213的控制侧第一端，输出继电器控制端口连接输出继电器213的控制侧第二端。

其中，输出继电器213的控制侧受控于输出继电器控制端口，输出继电器控制端口可以连接控制芯片的输入输出引脚。该控制芯片可以是任意一种能够实现以下控制方法的芯片。需要高压模拟子模块通过第一供电端子和第二供电端子供应两路高压模拟信号时，与输出继电器控制端口连接的控制芯片的输入输出引脚可以置为开漏输出状态。电流流经输出继电器213的控制侧，输出继电器213的第一被控侧和第二被控侧均吸合导通，第一供电端子和第二供电端子向外供电。无需高压模拟子模块通过第一供电端子和第二供电端子供电时，与输出继电器控制端口连接的控制芯片的输入输出引脚可以置为悬空状态。输出继电器213的控制侧所在电路断开，输出继电器213的第一被控侧和第二被控侧均断开，第一供电端子和第二供电端子不供电。

本实用新型实施例还提供了一种电池管理***，通过任意一种上述电池管理***的测试***进行测试。

其中，由于本实用新型实施例使用了电池管理***的测试***进行测试，因此本实施例中的电池管理***具有与电池管理***的测试***相应的技术特征和有益效果。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括上述电池管理***。

其中，由于本实用新型实施例所提供的车辆包含本实用新型任意实施例所提供的电池管理***，因此本实施例中的车辆具有与电池管理***相同的有益效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电池管理***的测试***，其特征在于，包括：

仿真测试模块，所述仿真测试模块包括高压模拟子模块，所述高压模拟子模块包括第一供电端子；

第一模拟电源，所述第一模拟电源的正极通过所述第一供电端子获取电压，所述第一模拟电源的负极接地；

第一电池包模拟电阻，所述第一电池包模拟电阻的第一端连接所述第一模拟电源的正极；

第二电池包模拟电阻，所述第二电池包模拟电阻的第一端连接所述第一电池包模拟电阻的第二端，所述第二电池包模拟电阻的第二端连接所述第一模拟电源的负极；

电池包电压模拟端，所述电池包电压模拟端连接所述第一模拟电源的正极；

电池包间保险丝电压模拟端，所述电池包间保险丝电压模拟端连接所述第一电池包模拟电阻的第二端。

2.根据权利要求1所述的电池管理***的测试***，其特征在于，还包括充电继电器模拟开关和充电接口电压模拟端，所述充电继电器模拟开关的第一端连接所述第一模拟电源的正极，所述充电继电器模拟开关的第二端连接所述充电接口电压模拟端。

3.根据权利要求1所述的电池管理***的测试***，其特征在于，还包括主负继电器靠近电池侧电压模拟端、主负继电器模拟开关、第一分流器模拟电阻、第二分流器模拟电阻和第二模拟电源，所述高压模拟子模块还包括第二供电端子；所述第二模拟电源的正极通过所述第二供电端子获取电压，所述第二模拟电源的正极连接所述第一分流器模拟电阻的第一端，所述第二模拟电源的负极连接所述第二分流器模拟电阻的第一端，所述第一分流器模拟电阻的第二端分别连接所述主负继电器靠近电池侧电压模拟端、所述第二分流器模拟电阻的第二端和所述主负继电器模拟开关的第一端，所述主负继电器模拟开关的第二端接地；

其中，还包括主正继电器远离电池侧电压模拟端，所述第二模拟电源的正极连接所述主正继电器远离电池侧电压模拟端。

4.根据权利要求1所述的电池管理***的测试***，其特征在于，所述仿真测试模块包括电源继电器、控制电路和被控电路，所述被控电路包括所述高压模拟子模块，所述电源继电器的被控侧连入所述高压模拟子模块的供电电路，所述控制电路还包括控制电路电源，所述电源继电器的控制侧第一端连接所述控制电路电源，所述电源继电器的控制侧第二端接地。

5.根据权利要求4所述的电池管理***的测试***，其特征在于，所述控制电路还包括安全确认继电器，所述安全确认继电器的被控侧第一端连接所述控制电路电源，所述安全确认继电器的被控侧第二端接地，所述安全确认继电器的控制侧第一端连接所述控制电路电源，所述安全确认继电器的控制侧第二端连接所述电源继电器的控制侧第一端。

6.根据权利要求5所述的电池管理***的测试***，其特征在于，所述控制电路还包括线路互锁开关，所述线路互锁开关的第一端连接所述安全确认继电器的控制侧第二端，所述线路互锁开关的第二端接地。

7.根据权利要求6所述的电池管理***的测试***，其特征在于，所述控制电路还包括高压上电开关，所述高压上电开关的第一端分别连接所述线路互锁开关的第二端和所述电源继电器的控制侧第二端，所述高压上电开关的第二端接地。

8.根据权利要求3所述的电池管理***的测试***，其特征在于，所述仿真测试模块包括输出继电器、控制电路和被控电路，所述被控电路包括所述高压模拟子模块，所述第一供电端子连接所述输出继电器的第一被控侧第一端，所述输出继电器的第一被控侧第二端连接所述第一模拟电源的正极，所述第二供电端子连接所述输出继电器的第二被控侧第一端，所述输出继电器的第二被控侧第二端连接所述第二模拟电源的正极，所述控制电路还包括控制电路电源和输出继电器控制端口，所述控制电路电源连接所述输出继电器的控制侧第一端，所述输出继电器控制端口连接所述输出继电器的控制侧第二端。

9.一种电池管理***，其特征在于，通过如权利要求1-8中任一所述的电池管理***的测试***进行测试。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电池管理***。

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