动力电池自动化测试系统总体方案(修改).doc

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
(、32765１３)
ﻬ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得条码信息,按照预设好得测试方案,通过CAN总线读取ＢＭS得电池OCV信息,并将电池OＣＶ信息与出厂数据进行比对,按照预设得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

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得控制、ＤBC文件得选择、不合格条件得设定等,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,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得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得相应出厂OCV值,并根据DBＣ文件,自动通过ＰCI　CＡＮ通讯卡读取并解析相应得电池ＯCＶ信息,按照预设得判定条件进行结果判定、完成测试后,将不合格得测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试得需要,所有得操作均可以单步手动操作。
工控机内安装PCI接口得ＣAN通讯卡、I／O板卡、工控机通过PCI　Ｉ/Ｏ板卡控制得接触器对ＢＭS上电、下电控制、工控机通过PCＩ CAＮ通讯卡与ＢMＳ进行通讯,完成数据得读取与解析。按照功能划分,软件具备如下功能:
3.1 人机界面
提供用户得登入登出、新用户得建立、管理等功能。软件提供了测试流程得编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案得启动、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、测试流程得状态等信息。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得测试方案,按照用户得命令启动测试方案,并能按照测试方案自动得执行测试流程,并完成结果判定、

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得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,将电池包得测试结果按照定制好得格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上,便于直接查瞧电池包状态。
打印格式由客户定制。
四、接口及形式
u 对MＥS得以太网通讯接口
u 对电池包得ＣＡＮ通讯接口
u 对电池包得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得条码信息,按照预设好得测试方案,依次闭合电池包引线与耐压测试仪之间得连线,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

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得参数设定、辅助接触器得闭合与断开、绝缘测试得启动停止、绝缘测试结果得判定条件等,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得接触器、完成对绝缘耐压仪参数得设定后,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得条件进行判定、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得需要,所有得操作均可以单步手动操作。
工控机内安装PCI接口得I／O板卡。工控机通过PCI　I／O板卡控制得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引线得互锁与切换,并利用接近开关及ＰC I/Ｏ板卡判定线束就是否在位,进行操作命令得锁定。工控机通过RS232口实现对绝缘耐压仪参数得传递、启停得控制等功能。按照功能划分,软件具备如下功能:
3.1 人机界面
提供用户得登入登出、新用户得建立、管理等功能、软件提供了测试流程得编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案得启动、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、绝缘耐压仪状态及信息、测试流程得状态等信息,用于用户掌握绝缘测试系统得实时状态。

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得测试方案,按照用户得命令启动测试方案,并能按照测试方案自动得执行测试流程,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得绝缘耐压测试信息,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,将电池包得测试结果按照定制好得格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上,便于直接查瞧电池包状态。
四、接口及形式
u 对MES得以太网通讯接口
u 对电池包得耐压测试接口
u 对电池包得1２VDC电源接口
u 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得条码信息,控制电源对设备上电后,调用预设好得用户程序完成对电池包得控制器应用层程序得刷写,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标签打印机
7)附属组件

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得用户程序、用于解析BMＳ协议得DBC文件、系统基本参数得合理性得判定条件、需要写入得物流参数得设定,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件得刷写、BMＳ得重上电、系统基本参数得判定、物流参数得写入等功能,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得需要,所有得操作均可以单步手动操作。
工控机内安装PCＩ接口得CＡN通讯卡、I／O板卡。工控机通过PＣI I/O板卡控制得接触器对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、物流参数得写入等功能。按照功能划分,软件具备如下功能:
3.1 人机界面;
提供用户得登入登出、新用户得建立、管理等功能。软件提供了测试流程得编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案得启动、停止、暂停、回复等按钮,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,提供刷写过程中得一些必要信息。
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得测试方案,按照用户得命令启动测试方案,并能按照测试方案自动得执行测试流程,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得操作信息,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,将程序得刷写结果与电池包得测试结果,按照定制好得格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上,便于直接查瞧电池包状态。
打印内容用户定义。
四、接口及形式
u 对MES得以太网通讯接口
u 对电池包得CAＮ通讯接口
u 对电池包得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综合测试系统就是针对目前电池Pacｋ测试过程自动化程度较低,记录分析能力较差得问题,开发得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,通过设备集成得方式,实现整个工作流程全智能化、自动化,以达到减少操作人员、提高测试效率得目得、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系统得主要测试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
静态测试
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
主输入／输出回路测试

●
13
动态测试
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
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
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数采板卡与标准电阻模块等。

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得下发、数据显示与保存等功能。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、0GHZ
2)硬盘:≥１T　GB Hａrd drｉvｅ ａbove １TＧＢ
３)ＲＡM:≥４　GB　
4)有相应得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　>=１Ｃhannel
５)键盘:UＳ—ASＣII　Keyｂoarｄ:　US-AＳＣIＩ
6)鼠标: Mousｅ USB
7)PCI网卡:100MB／1０MＢ PCI　Nｅtwoｒk ａｄapteｒ 100MB/1０ＭB
8)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;
提供用户得登入登出、新用户得建立、管理等功能;软件提供了测试流程得编辑、检查、载入等功能;并提供测试方案得启动、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得电压、电流、时间、容量、电池表面温度、能量等参数、
2)测试流程控制
软件能根据预先编制好得测试方案,按照用户得命令启动测试方案,并能按照测试方案自动得执行测试流程,并完成结果判定;同时具备测试流程得保存、再修改功能,软件提供电池性能测试得典型例程库,用户可对其进行调用、编制、添加、另保存等操作,并可按新保存得测试流程对电池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得通断,方便系统调试。
测试过程中,测试流程得跳转、终止等过程控制值可以就是循环次数与电流、电压、时间、温度及其任意组合参量。同时,BMS通过ＣAＮ上传得单体电压、温度等参量作为试验程序控制得终止值,参与测试流程得控制、
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,失去对上位机得控制后,下位机可按照运行得程序继续自动运行,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、分析得功能。
数据记录通道可任意选择,试验数据以电流、电压、时间、温度及其任意组合得参量进行记录,并存储在硬盘中或以图形得方式进行显示、打印,可以同时刻坐标轴记录及显示ＢＭＳ发送得CAN总线信息。
提供试验数据得实时跟踪曲线并可以在测试结束后进行回放,曲线得参量可以就是电流、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得文件中,系统定期自动进行数据备份。能与MES进行信号交互,告知刷写就是否完成,测试就是否通过等、
5)标签打印
通过以太网接口,将电池包编号、软件版本号、测试结果就是否合格等信息,按照定制好得格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上,便于直接查瞧电池包状态。
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、电流可控制得电子负载,对各种汽车动力电池(铅酸、镍氢、锂离子、超级电容等)进行充放电测试,并可以将电池得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％　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
控制程序
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
在程序运行得过程中可对正在运行得程序进行修改
编程特点
每工步可以有一个或者多个出口,具备“gｏtｏ"功能
工作模式
恒流充放电
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得衍生数值等、
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
搁 　置
时间截止
数据展现方式
项目列表 　
有项目名称及测试结果
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
曲线种类
X坐标:总时间、序号、电流、电压、容量、功率、能量等
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,工况数据可以就是功率－时间或电流—时间
输入交流电源
38０Ｖ±15%三相五线制,频率 50Ｈz±2Hz
电能质量(对电网得影响)
输入侧功率因数
＞9８％
输入侧电流谐波(THD)
≤3％
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)
≤２000mm×2000mm×1200mm
重量
≤4０0０kg
3.1．2。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,各组成单元得方案如下。
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。
主要功能包括:
l 通过以太网接收上位机编制得工艺文件与起停控制指令;
l 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。
l 增加支持上位机离线后,对检测数据得保存功能;
l 开发设计高速记录,能到达最快10mｓ记录得功能,设计多级缓冲机制;
l 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,斩波单元与输出滤波单元组成、如下图所示

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得需求、
输入滤波电路由变压器得自身得电感量,输入滤波电容,进线电抗器组成得ＬCＬ滤波器,可以有效地减少电流中得高次谐波成分,同时,在低于谐振频率时,LCL滤波器可以瞧成就是两个电感之与得L滤波器,而且比L滤波得电感值小。
高频整流单元采用ＩGBT进行PWM控制,可实现能量得双向流动。
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、

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整流与斩波控制算法得计算、各种数据采集与处理、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、电流信号得采样、滤波处理,并送至MＣU板,作为控制反馈量;同时对MCＵ板输出得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与斩波单元功率器件IGＢT得驱动,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数采板卡与标准电阻模块等。
a)Pacｋ测试工控机
Pａck测试工控机主要完成与上位机得通讯、对各个功能模块控制指令得发送、对各模块测试数据得收集、上传等功能。根据上位机得试验工艺指令,通过PＣI DI/DO接口卡控制相应继电器得通断来控制对应功能模块得投入/切除,并以通讯得方式下发测试指令给对应得功能模块,使功能模块按照上位机得试验工艺指令进行相应项目得测试,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、显示与保存等。
b)五位半多功能电表
五位半多功能电表对电池Pack得开路电压进行高精度测量,并以通讯得方式传输到控制系统进行数据得显示及保存。
c)ＮI数采板卡
ＮI数采板卡通过外接高精度电流传感器,对试验主通道得电流进行测量。
ｄ)标准电阻模块
标准电阻模块用于BＭS得绝缘检测功能得测试。该模块配置多路固定阻值得高精度电阻,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得测试。
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,根据产品得需求,配置相应得模块,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得产品,本系统通过智能化得配置,使得每个产品可具备唯一、可查得标识,实现产品生产过程得可追溯性。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得名称,如通道１;
设备类型—--－—该测试仪得型号,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—--—－-电池信息得一些补充说明,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,并可通过不同得检索条件进行信息得检索。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得时间结束,判断初始化时间就是否在合格范围内,并上传测试结果、记录数据。原理图如下图所示。

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系统得电芯组电压、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、系统通过控制继电器得通断来控制并入得测试电阻(R１、R2),及控制主正/主负对地之间得切换。在测试过程中,标准电阻模块中三种阻值得标准电阻分别并入“主正对地”与“主负对地”之间,根据并联不同得电阻值,BMS系统绝缘检测模块检测出相应得结果,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。

图7 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总线发送相应得指令给BMS系统,打开其均衡功能,并读取ＢMS系统对应得反馈值,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得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系统反馈得电池包总电压U2,同时根据ＢMＳ系统反馈得各电芯组电压,累积计算出电池包总电压U3,比较Ｕ1、U2、U３相互之间得差值,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。

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得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得电流通过高精度电流传感器引入Pａck自动测试柜中、在充放电过程中,利用柜内得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系统反馈得充放电电流实测值,并计算两者之间得差值,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得电平进行测试,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得电平进行测试,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,然后对该测试端口得电平进行测量,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得电平进行测试,当系统发出水泵控制信号后,BMS系统将相应得给水泵控制器提供１２V电源。在测试过程中,系统首先模拟发出水泵控制信号,然后对该测试端口得电平进行测量,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得测试。实现方法:系统模拟发送慢充指令给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得总电压,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得测试。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得总电压,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/输出回路得测试、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系统闭合主回路继电器,利用多功能电表检测电池包得总电压,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、电流数据计算相应得衍生函数量,并以通讯得方式传送给上位机管理系统进行数据得整合显示并保存、
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分钟后三个阶段得电芯组压差值。
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系统检测得电芯组最高电压U1与最低电压U2,并计算出U1、Ｕ２之间得差值,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
各温度传感器得温升、温差测试在脉冲充放电测试过程中同步进行。
实现方法:在进行脉冲测试得过程中,实时记录并计算每个分步阶段、每个温度传感器得温度值及温升值;计算两次脉冲过程中各自所达到得最高温度,及该最高温度点时刻各温度传感器之间得温差;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得差值,结果满足要求即为通过,否则为不通过。
17)DCＲ测试
电池包直流内阻得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)记录此时得电压电流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)记录此时得电压电流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。根据所记录得电流、电压值可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、电流数据计算相应得衍生函数量,比如电池包容量、功率、能量等数据。
1９)ＳＯC状态调整
实现方法:针对不同得型号电池包,自动扫描电池包得条码信息,根据不同得要求,对电池包进行充放电试验,将电池包SOＣ调整到要求得出厂SＯＣ、
四、接口及形式
u 对MEＳ得以太网通讯接口
u 对测试仪得以太网通讯接口
u 对扫描枪得USＢ通讯接口
u 对BMS得电源接口
u 平台输入电源接口
u 电池主动力线接口