[发明专利]电池模拟负载电路及BMS电子硬件测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及电池管理系统(Battery Management System，BMS)技术领域，尤其涉及一种电池模拟负载电路及BMS电子硬件测试系统。

背景技术

新能源技术是汽车领域一个崭新的技术，是汽车技术发展的未来发展方向。BMS已经成为新能源三大核心技术之一，成为新能源技术研究的热点，BMS中的电子硬件设计的好坏关系到BMS产品的质量，在BMS研发的过程中，需要对BMS电子硬件进行各种测试试验，如环境测试、电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)测试等，在BMS电子硬件生产过程中需要做各种生产测试，如功能测试(Functional Circuit Test，FCT)、项目终止/停产(End-of-life，EOL)测试等。由于真实的电池单体的各种性能指标有很大的差异，同时片上系统(System on Chip，SOC)的状态不方便快速实现改变，且测试过程中的耐久和稳定性得不到保证，所以，在BMS电子硬件测试过程中需要有一个电池模拟负载来代替真实的电池才能进行，电池模拟负载设计的好坏，关系到BMS电子硬件产品的质量，是BMS研发、测试、以及生产所需的关键设备，这个设备的设计方案同样是新能源汽车的一个关键技术。

由于BMS技术是一个崭新的技术，关于BMS系统的负载一般采用真实的电池来做，缺乏灵活性和稳定性，同时SOC的控制很难且改变速度很低，无法满足BMS的试验测试或生产线上的测试使用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种灵活性、易控性、以及电磁兼容性均较好的电池模拟负载电路及BMS电子硬件测试系统，以克服现有技术中的缺陷。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种电池模拟负载电路，该负载电路包括：主控制器，与电池负载模块、电源模块、以及Pack负载模块均相连，用于完成每一个电池负载模块的系统级芯片控制、以及Pack负载模块的控制；电池负载模块，与所述主控制器相连，用于模拟电池单体，为BMS电子硬件挂接电池负载、做电池均衡、以及采集电池单体电压；电源模块，与所述主控制器以及电池负载模块相连，为所述主控制器供电，以及提供电池单体的充电电源；Pack负载模块，与所述主控制器相连，用于模拟BMS系统的Pack的电压和电流特性。

其中，该负载电路还包括：温度负载模块，与所述主控制器相连，用于模拟电池单体温度的变化。

其中，该负载电路还包括：CAN通信模块，与所述主控制器相连，用于实现主控制器与外部的命令和数据交互。

其中，所述电池负载模块包括：电源转换单元，连接在负载电源接口与所述主控制器之间，用于对供给所述主控制器的直流电源进行电压转换；负载电源接口，用于连接为所述主控制器供电以及提供电池单体的充电电源的直流电源。

其中，所述电池负载模块包括：电池负载电路，与所述主控制器相连，用于模拟电池单体，为BMS电子硬件挂接电池负载、做电池均衡、以及采集电池单体电压；电池负载接口，用于所述电池负载电路与BMS电子硬件的电池连接口的连接。

其中，所述Pack负载模块包括：Pack负载电路，与所述主控制器相连，用于模拟BMS系统的Pack的电压和电流特性；Pack负载接口，用于所述Pack负载电路与BMS系统的Pack电压监控电路的连接；高压电源接口，用于所述Pack负载电路与其供电电源的连接。

其中，所述温度负载模块包括：温度负载电路，与所述主控制器相连，用于模拟电池单体温度的变化；温度负载接口，用于所述温度负载电路与BMS系统的温度采集接口相连。

其中，所述CAN通信模块包括：CAN接口以及连接在所述CAN接口与所述主控制器之间的隔离CAN收发器。

其中，该负载电路还包括：屏蔽外壳，将负载电路的各组成部分罩在其中，用于屏蔽电磁场干扰，由金属材料制成，其上设有屏蔽地接口，所述屏蔽地接口与地相连。

本发明还提供了一种基于上述电池模拟负载电路的BMS电子硬件测试系统，该系统包括：PC机，与若干级联的电池模拟负载电路以及待测试BMS电子硬件相连，用于测试过程的控制和以及数据监控；若干级联的电池模拟负载电路，与所述PC机及待测试BMS电子硬件相连，用于为待测试BMS电子硬件提供模拟的电池负载，并将测试过程中的各参数传递至所述PC机；以及

BMS电源，为待测试BMS电子硬件提供电源。

(三)有益效果

本发明的电路及系统具有高度的灵活性：