技术领域
[0001] 本
发明涉及
电动汽车电池监控模块自动测试系统及方法。
背景技术
[0002] 随着国家环保重视程度的加强，电动汽车必然是汽车工业发展的必然趋势。动
力电池系统作为电动汽车的动力来源，其安全性和可靠性确定了企业未来的发展前景。
电池管理系统中，电池监控模块起着举足轻重的作用，电池监控模块主要用于检测和监控电池模组的各项
电压、
电流和
温度等参数。只有准确可靠地掌握动力电池的各项运行参数，才能及时做出相应的应对措施，确保电池系统的安全运行。
[0003] 目前对电池监控模块的测试还停留在人工手动操作阶段。测试人员需按照技术规格书的步骤，一步一步进行测试。测试过程中会采用一些自行设计的生简易工装，使测试方便一些，比如测试时需要70K
电阻和30K电阻切换，可以做一个拔动
开关来回拔动。测试得到的测试数据也是利用监控上位机进行查看，然后人工对比参数，进行结果判定。这种测试方法的
缺陷包括：测试步骤混乱，容易丢失步骤；人工监控判定，容易误判；数据未进行保存，无法追溯；测试时间过长，效率低下。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种可自动对电池监控模块进行完整测试操作的电动汽车电池监控模块自动测试系统及方法。
[0005] 一种电动汽车电池监控模块自动测试系统，包括：
[0006] 一具有电压源的总压模拟
电路，用于模拟一动力电池模组的总电压；
[0007] 一具有恒流源的总电流模拟电路，用于模拟所述动力电池模组的总电流；
[0008] 一具有多个虚拟电池和
热敏电阻的
单体电池模拟电路，用于模拟所述动力电池模组的多个单体电池和温度
传感器；
[0009] 一电源电路，用于模拟所述待测试电池监控模块的供电电源，并为所述自动测试系统的各模块供电；
[0010] 一控制计算机，用于根据测试
软件设定程序发出控制
信号，从所述待测试电池监控模块获取其输出的数据，分析获取到的数据并输出分析结果；
[0011] 一控制板，用于根据所述
控制信号控制所述总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路输出预设信号，以模拟各种性能的所述动力电池模组；以及
[0012] 一采集模块，用于采集所述模拟的动力电池模组的总电压、总电流、单体电池温度、单体电池电压信息，并将采集到的信息输出到所述待测试电池监控模块；
[0013] 其中，所述控制板包括控制电路以及
串联在所述总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路中的继电器。
[0014] 优选的，所述控制计算机通过兼容USB
接口和CAN总线接口的CAN卡接口与所述待测试电池监控模块相连。
[0015] 优选的，所述总电流模拟电路具有分流器，用于输出不同的电流信号。
[0016] 一种电动汽车电池监控模块自动测试方法，其包括步骤：
[0017] 将所述待测试电池监控模块接入自动测试系统，并输入与所述待测试电池监控模块对应的工程代号；
[0018] 根据所述工程代号获得预设波特率、SX刷写文件、配置文件和检验数据；
[0019] 检测所述待测试电池监控模块的波特率；
[0020] 当所述预设波特率与所述待测试电池监控模块的波特率相同时，将获得的所述SX刷写文件和配置文件放到预设目录以备使用；
[0021] 根据所述SX刷写文件在所述待测试电池监控模块中刷写程序，以使待测试电池监控模块可正常工作；
[0022] 对所述待测试电池监控模块进行绝缘测试、继电器测试、外部CAN通讯测试、
终端电阻测试和数据保存测试；以及
[0023] 将执行上述测试时所述待测试电池监控模块输出的数据与所述检验数据进行比较，生成并输出测试结果。
[0024] 优选的，所述的自动测试方法还包括对所述待测试电池监控模块进行数据显示测试。
[0025] 作为一种实施方式，所述的自动测试方法还包括对所述待测试电池监控模块进行历史故障数据读取测试或版本读取测试。
[0026] 优选的，所述在所述待测试电池监控模块中刷写程序的步骤后首先执行以下步骤以确保待测试电池监控模块和自动测试系统是否可以正常工作：
[0027] 所述待测试电池监控模块根据所述配置文件进行读写参数操作；
[0028] 对所述自动测试系统进行数据校正，所述数据包括总电流、内总压、外总压；以及[0029] 对所述自动测试系统进行数据监控，确认各参数是否在预设范围之内。
[0030] 本发明的电动汽车电池监控模块自动测试系统可自动完成电池监控模块的全部测试项目，测试结果准确，使得电池监控模块产品出货速度加快、生产周期变短，节省了人力成本。
附图说明
[0031] 图1为一
实施例的电动汽车电池监控模块自动测试系统的结构示意图。
具体实施方式
[0032] 下面将结合具体实施例及附图对本发明电动汽车电池监控模块自动测试系统及方法作进一步详细描述。
[0033] 本发明的自动测试系统用于对电动汽车的电池监控模块进行自动测试。待测试的电池监控模块属于电动汽车电池管理系统（BMS），其主要是用于对与其连接的动力电池模组的总电压、总电流、动力电池模组内的多个点的温度、动力电池模组内单体电池电压进行检测并根据检测结果做出相应反馈。
[0034] 本发明的自动测试系统用于模拟连接至待测试电池监控模块的动力电池模组，根据待测试电池监控模块对所模拟的动力电池模组进行检测到的数据与实际提供的数据进行对比得到测试结果。本实施例中，自动测试系统主要包括一总压模拟电路、一总电流模拟电路、单体电池模拟电路、电源电路、控制板和控制计算机，如图1所示。
[0035] 其中，所述总压模拟电路用于模拟动力电池模组的总电压，其可在控制板的控制下输出期望的电压值到待测试的电池监控模块。可以理解的，总压模拟电路包括至少一个电压源以提供稳定的高电压，例如300V，其还包括多个分压电路，以提供各种数值的电压，而电路中的多个开关管使得电压的输出由控制板控制。
[0036] 所述总电流模拟电路用于模拟动力电池模组的总电流，其可在控制板的控制下输出期望的电流值到待测试的电池监控模块。可以理解的，总电流模拟电路包括至少一个恒流源以提供稳定的电流，例如300A，其还包括多个分流器，以提供各种数值的电流，而电路中的多个开关管使得电流的输出由控制板控制。
[0037] 所述单体电池模拟电路用于模拟多个单体电池，其可在控制板的控制下向待测试电池监控模块
输出电压（例如3.3V）、电流信号（例如1000mA），和多个温度信号。可以理解的，单体电池模拟电路可包括多个虚拟电池和多个热敏电阻（NTC），电路中的多个开关管使得信号的输出由控制板控制。
[0038] 所述电源电路用于模拟待测试电池监控模块的供电电源，并为自动测试系统的各模块供电。本实施例中，电源电路输出稳定的12V电压。
[0039] 此外，待测试电池监控模块还需要通过采集模块采集模拟动力电池模组的，也即总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路输出的实际的总电压、总电流、单体电池温度、单体电池电压信息。本实施例中，该采集模块分别分布在总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路中。
[0040] 所述控制板用于根据控制计算机发来的控制信号控制总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路输出预设信号，以模拟电动汽车的动力电池模组的性能。控制板主要包括串联在总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路中的继电器和控制电路，其通过继电器控制总压模拟电路、总电流模拟电路和单体电池模拟电路。
[0041] 所述控制计算机是电动汽车电池监控模块自动测试系统的大脑，用于根据内设测试软件设定程序向控制板发出控制信号，从待测试电池监控模块获取其输出的检测数据，分析获取到的检测数据并输出分析结果。在分析获取到的检测数据时，将该检测数据与检验数据比较，如果与检验数据相同或在检验数据的一定范围之内，则确定电池监控模块合格，否则不合格。所述控制计算机通过兼容USB接口和CAN总线接口的CAN卡接口，例如型号为CAN_2E_U的CAN卡接口与待测试电池监控模块相连，以获得其检测数据。具体的，控制计算机通过USB数据线连接CAN卡接口连接，CAN卡接口通过CAN总线连接待测试电池监控模块。
[0042] 上述电动汽车电池监控模块自动测试系统均为标准配置，可测试各种型号的电池监控模块。电池监控模块一般做成一块独立的
电路板，在测试的过程中，需被夹持在测试系统的机械控制台上。每一型号的电池监控模块都具有唯一的工程代号。
[0043] 电动汽车电池监控模块自动测试系统的测试方法包括以下步骤：
[0044] 步骤101，将待测试电池监控模块接入自动测试系统，向控制计算机输入对应的工程代号。
[0045] 步骤102，根据所述工程代号获取预存在控制计算机中的预设波特率、SX刷写文件、配置文件和检验数据；其中SX刷写文件为待测试电池监控模块的应用层程序，只有将SX刷写文件根据底层协议刷写到待测试电池监控模块芯片的应用层，待测试电池监控模块才能正常使用。配置文件记录了待测试电池监控模块的产品参数，例如但不限于
工作温度范围，电压测量
精度等。检验数据为控制计算机实际提供给所模拟的动力电池模组的数据，用于与待测试电池监控模块的输出数据进行对比以检验待测试电池监控模块。
[0046] 步骤103，检测待测试电池监控模块的底层波特率是否和步骤102中获得的预设波特率相同，如果相同，执行下一步，否则输出警告或提示信息。
[0047] 步骤104，将获得的SX刷写文件和配置文件（ini文件）放到控制计算机下的
指定目录以备使用。执行该步骤后，操作人员能在指定
主板目录下找到ini文件、SX刷写文件、对应的软、
硬件版本信息。
[0048] 步骤105，从上述指定目录调取SX刷写文件，刷写在待测试电池监控模块中，使得待测试电池监控模块可正常启用。
[0049] 步骤106，调取所述配置文件，待测试电池监控模块读取对应参数，进行参数写入操作。具体地，在指定目录下查找对应工程代号的配置文件（ini文件），读取出来进行参数写入和读取，确认写入和读取都正确，如不正确，则输出警告或提示信号。
[0050] 步骤107，对自动测试系统进行数据校正。具体的，对总电流、内总压、外总压进行数据校正，例如：输入1000mA，输出时因中间损耗只有998mA，校正成1000mA，另外对总电流模拟电路的分流器型号进行写入区分，对电压源和恒流源的零点和满量程进行校正。
[0051] 步骤108，对自动测试系统进行数据监控和均衡功能监控，确认各参数是否在预设范围之内以及系统均衡功能是否完好。具体的，可对部分故障信息，DI/AI，时间的年月日时，总电流，内总压，外总压，CC CC2，零飘，CP，单体电压，单体温度等进行测试并判定，方法可为：
[0052] 打开控制计算机，对各种参数进行监控；
[0053] 打开总压模拟电路的高压源程序，设定成上限值（例如300V），判断监控内总压外总压，是否在范围内（±1%）；
[0054] 打开总电流模拟电路的恒流源程序，设定为上限值（例如300A），查看总电流，是否在范围内（±0.5%）；关闭恒流源，看此时总电流的值的
波动范围，看是否在范围内（0±0.3A），确定此时零飘是否在范围内；
[0055] 查看监控数据，确定CC（交流充
电信号），CC2（直流充电信号）的值在范围内（12±0.5V），在CC 和CC2端都接上1K电阻，查看此时的CC，CC2的值，看是否在范围内（6±0.5V）；
[0056] 打开信号发生器程序，设置信号发生器（
波形选择：SQU；FREQ：1K；AMPL：10；DUTY：10），查看此时的CP值，看是否在范围内（10%±1%）；
[0057] 打开虚拟电池程序，全部单体设置成一预设电压，例如3.3V，查看此时监控到的单体电压，看是否在范围内（±10mV）；自动化机台设置温度为电阻，固定值例如为25度，查看此时的单体温度，看是否在范围内（±2度）。
[0058] 监控均衡功能是否完好，单体耗电是否在范围值内(例如<1mA)等。以上监控的数据只是部分内容，其它的监控数据的内容不一一阐述。
[0059] 最后，当确认测试系统和待测试电池监控模块的各项已准备好，可以开始正式的测试。
[0060] 步骤109，对待测试电池监控模块进行绝缘测试，主要是测试总正和总负对地的绝缘状态，以确认待测试电池监控模块是否能正常报出故障，具体的方法例如但不限于：
[0061] 打开总电压，设定为300V，打开总正开关；
[0062] 不接入电阻时，没有绝缘故障（包括一级，二级，三级都没有）；
[0063] 接入70K电阻，查看绝缘故障，查看有二级绝缘故障；
[0064] 换成接入30K电阻，查看有三级绝缘故障；
[0065] 把总正开关关闭，打开总负开关；
[0066] 重复以上两个步骤，输出结果。
[0067] 步骤110，对待测试电池监控模块进行继电器测试，以测试硬件上的继电器能否正常工作，包括总正继电器，总负继电器，预充电继电器，充电继电器，加热继电器，
风机继电器。测试方法可为：打开总正继电器，看是否正常开启，其他继电器是关闭的；关闭总正继电器，看是否正常关闭，其他几个继电器是关闭的；以此类推，测试其他几个继电器开启和关闭，输出结果。
[0068] 步骤111，对待测试电池监控模块进行外部CAN通讯测试，主要是测试整车CAN和充电CAN发送数据是否正常，不需要测试其发送数据正确性。测试方法可包括；打开整车CAN，波特率调到一致，确认能接收数据，输出结果；打开充电CAN，调整波特率，确认能接收数据，输出结果；
[0069] 步骤112，对待测试电池监控模块进行历史故障数据读取测试，主要是测试故障数据可以正常读取，历史故障数据可以正常清除。测试方法可为：读取故障数据，确认能读取数据后，重启硬件电源；开始清除历史数据和故障数据，成功清除后，输出结果。
[0070] 步骤113，对待测试电池监控模块进行版本读取测试，主要是读取平台软件版本，项目软件版本，硬件版本。方法可为：自动读取三个版本信息，与预设版本信息进行对比，输出结果。
[0071] 步骤114，对待测试电池监控模块进行终端电阻测试，主要是对内部CAN，充电CAN，整车CAN进行终端电阻测试，查看监控到的阻值，可以确认是否有接终端电阻。测试方法可包括；自动测试当前的阻值，并判定显示出来；关闭电源，打到内部CAN，看阻值电表上显示电阻值是多少，和自动化读取的阻值进行对比，输出结果；以此类推，完成整车CAN，充电CAN的终端电阻测试，输出结果。
[0072] 步骤115，对待测试电池监控模块进行数据保存测试，主要是对几个测试数据进行保存，为后续的出货检查系统及追溯系统提供数据支持。测试方法可包括：确认预设目录下的预设文件夹下有没有最新的保存文件，并对保存文件内容进行确认，确保文件内容是此次自动化生成的，输出结果。
[0073] 步骤116，对待测试电池监控模块进行数据显示测试，对界面进行部分测试数据及结果显示，可以达到只看界面就能分析故障的目的。具体可为：运行完成后，确认显示界面，主板信息，从板信息，合格率信息等显示情况是否和预设相同，然后换一个硬件主板（从板）测试（当待测试电池监控模块分为主板和从板时），看测试数据是否和上一张图片不同，输出结果。
[0074] 本发明测试系统和方法的优点包括：
[0075] 1）一次输入规格文件，后续全部自动判定，减少出错的机率及判定的准确性；
[0076] 2）测试顺序规范化，测试项目固定化，减少漏测项目的机率；
[0077] 3）每条测试数据都进行保存，可以对产品数据进行追溯查看；
[0078] 4）把几个工序合并，减少多工序测试时间；（比如测均衡状态，测单体耗电等）[0079] 5）生产效率提高，提高3倍以上；例如，实际测量一型号为EV05的主板由原来手动测试20分钟/块，提高到3分钟/块；型号为EV05的从板由原来的3分钟/块提高到1分钟/块；
[0080] 6）测试的
稳定性提高，每次的测试结果都相似，偏差极小。
[0081] 从而，产品出货速度加快，生产周期变短，不良率下降，客户投诉率下降。
[0082] 虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、
修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的
权利要求的精神和范围内。
