电池管理系统(BMS)测试解决方案

一、概述

BMS，全称电池管理系统（BATTERYMANAGEMENT SYSTEM）是电池与用户之间的纽带。主要为了能够提高电池的利用率，均衡电池电量保持电池的一致性，延长电池的使用寿命，对蓄电池容量进行精确评估及蓄电池的监控等。主要应用领域包括电动汽车、分布式储能电站、微网储能等。因此BMS系统的优劣将直接影响到上述设备大安全及可靠性。对BMS系统的检测研究将是未来的趋势，本设计方案可实现对BMS系统工作状态的全方位真实仿真模拟。为BMS系统的安全可靠性评估提供准确的科学依据，可应用于BMS生产厂家、性能检测、BMS管理系统的研发等领域。

二、系统组成

2.1系统结构图

2.2系统的组成：

l 高精度单体电压模拟源

l 高精度恒流源

l 高精度高压恒压源

l 电子负载

l 高精度温度采集模块

l 控制电脑

l CAN总线分析仪

l BMS供电电源

l 绝缘电阻测试仪

l 绝缘耐压测试仪

l I/O开关量板卡

l 操作台

l 通讯模块等组成

l 系统软件

三、作为BMS的系统化测试平台，适用于以下功能验证：

l  电池充放电控制功能

l  电池总电压和电流监测功能

l  电池单体电压监测功能

l  电池组温度管理功能

l  电池组安全控制功能

l  故障诊断和处理功能

l  系统间通信功能

l  电池SOC估算功能

四、系统设备的技术指标

4.1高精度单体电压模拟源

l为安装方便宜采用标准机柜设计，可以是多个模块串并联组成。

l根据锂电池的电压调整范围，电压调整范围0.0000V-5.0000V

l电压显示分辨率：0.0001V，模拟20节电池的串联情况。

l每个通道能吸收和放出0-1A的电流，并能显示电流，分辨率0.001A。

l电压、电流精度：0.1%FD+0.1%RD

l当恒压源测试到有电流输出或输入时候，具有能给出相应的提示功能。

l设备应带有液晶显示和操作键盘，可以在仪表上实现手动操作。

l 设备应带有通讯端口，可以实现和上位机之间的通讯。

4.2高精度恒流源

l电流模拟范围至少：0～500A。

l电流输出精度：0.1%FD+0.1%RD

l电流稳定度：0.1%

l外部电流采集方式可实现分流器或电流传感器采集。

l输出的的电压0-5V

l 设备带有RS-485通讯端口，可以实现和上位机之间的通讯。

4.3高精度高压恒压源

l至少输出电压范围：0-1000V，电压显示分辨率：0.01V

l精度：0.1%FD+0.1%RD

l输出电流范围：0-100 mA

l纹波和噪声：峰峰值300mV；

l设备带有液晶显示和操作键盘，可以在仪表上实现操作。

l 设备带有RS-485通讯端口，可以实现和上位机之间的通讯。

4.4高精度恒温箱

l温度模拟范围应该为:-60℃-150℃

l升温速率：≥3.0℃/min（非线性） 降温速率：≥1.0℃/min（非线性）

l 温度波动精度：≤±0.5℃。

4.5高精度温度采集模块

l带有GPIB和RS232接口的等多种通讯接口。

l精度至少为6 1/2位（22-bit），每秒扫描不小于250个通道

l至少8种开关和控制插入模块可供选择

l温度采集探头可调整测量热电偶、RTD和电敏电阻等多种方式。

l可以设定每个通道的Hi/LO报警极限， TTL报警输出

l温度测量范围：-40 °C to 150 °C

4.6CAN通讯模块

l PC接口应符合USB2.0全速规范；

l支持CAN2.0A和CAN2.0B协议，符合ISO/DIS11898规范；

l 至少集成1~2路CAN-bus接口；

lCAN-bus通讯波特率在5Kbps~1Mbps之间任意可编程；

4.7绝缘电阻模拟模块

l 绝缘电阻的输入电压等级至少为100-600V，可模拟正负端对地电阻；

l 电阻值应该包括以下阻值：5KΩ、10KΩ、20KΩ、40KΩ、80KΩ、160KΩ可调

l 设备应可实现远程电脑控制和本地开关控制。

l 设备可显示加载的电阻值。

4.8 BMS供电电源

l 电压范围至少在0-30V之间。

l 输出电流范围应该0~20A之间。

l 可完成过压、欠压试验。

4.9 绝缘电阻测试仪

l 输出电压设定范围至少在-25V〜-1000Vdc（符合JIS C 1302-1994的输出特性）

l 电阻测量范围不小于0.01MΩ〜5000MΩ

l 搭载有SIGNALI／O端子

l 具备RS-485接口

4.10 绝缘耐压测试仪

l 搭载有数字电压计和电流计

l 便于判断运行状态的大显示屏

l 用来设定准确试验时间的数字计时器

l 采用检测断线的窗口比较器方式的判标准

l DC耐压试验后的自动放电功能

l 各类远程控制功能和各类信号输出功能。