一种BMS的校准及测试方法与流程

本发明涉及bms测试领域，特别是涉及一种bms的校准及测试方法。

背景技术：

随着新能源及电动汽车在我国的大力推进与发展，动力电池组的一致性及安全性显得越来越重要，也是实现产业化的关键。由于受到材料、电池本身的电化学特性等一系列因素的影响。电池，特别是锂离子动力及储能电池的一致性及安全性无法通过电池本身来保证，需要配备bms来保证电池的一致性和安全性。

在现有技术中，在待测bms产品校准测试时，都固定一个值对待测bms产品进行校准测试，校准测试范围不够全面，不能很好的涵盖待测bms产品所有的校准测试范围，造成校准测试线性不佳，使得校准测试出来的待测bms产品安全性和可靠性得不到很好的保障。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种bms的校准及测试方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种bms的校准及测试方法，包括：

内、外总压校准步骤：

s11：将待测bms产品处于第一预设内、外总压条件下，读取当前第一预设内、外总压条件下待测bms产品的ad值^vad1和real值^vreal1；

s12：将待测bms产品处于第二预设内、外总压条件下，读取当前第二预设内、外总压条件下待测bms产品的ad值^vad2和real值^vreal2；

s13：计算电压增益值：

gainv＝|^vreal2-^vreal1|*10000/|^vad2-^vad1|；

s14：计算电压偏置值：

offsetv＝((^vreal2*10000-^vad2*gainv)+(^vreal1*10000-^vad1*gainv))/2；

s15：将电压增益值gainv和电压偏置值offsetv写入待测bms产品的存储器。

在其中一个实施例中，还包括：

总电流校准步骤：

s21：将待测bms产品设置在第一预设电流条件下，读取当前第一预设电流条件下待测bms产品的ad值^cad1和real值^creal1；

s22：将待测bms产品设置在第二预设电流条件下，读取当前第二预设电流条件下待测bms产品的ad值^cad2和real值^creal2；

s23：计算电流增益值：

gainc＝|^creal2-^creal1|*1000000/|^cad2-^cad1|；

s24：将电流增益值gainc写入待测bms产品的存储器。

在其中一个实施例中，还包括：

电压精度测试步骤：

s31：向待测bms产品输入若干组标准电压；

s32：依次测量若干组标准电压得到测量值，若任意一组标准电压与其对应的测量值的差值的绝对值大于2mv，测试不通过；否则，执行步骤s33；

s33：依次读取输入至待测bms产品的若干组标准电压得到读取值，若任意一组读取值与其对应的测量值的差值的绝对值小于5mv，测试通过；否则，测试不通过。

在其中一个实施例中，还包括：

电流精度测试步骤：

s41：将待测bms产品分别处于低电流条件ia1、中电流条件ia2和高电流条件ia3；

s42：分别读取待测bms产品的处于低电流条件ia1、中电流条件ia2和高电流条件ia3的电流值，分别记为ib1、ib2和ib3；

s43：计算第一差值＝ia1-ib1，第二差值＝ia2-ib2,，第三差值＝ia3-ib3；

s44：若第一差值<ia1*1％且第二差值<ia2*1％且第三差值<ia3*1％，测试通过；否则，测试不通过。

在其中一个实施例中，还包括：

ao模拟信号输出端口测试步骤：

s51：控制待测bms产品的ao端口输出ao电源电压；

s52：测量待测bms产品的ao端口的电压值，记为ao端口电压值；

s53：若|ao端口电压值-ao电源电压|<1v，测试通过；否则，测试不通过。

在其中一个实施例中，还包括：

do数字信号输出端口测试步骤：

s61：控制待测bms产品的do端口输出高电平电压；

s62：测量待测bms产品的do端口的电压值，记为do端口电压值；

s63：若|do端口电压值-高电平电压|<1v，则测试通过，否则，测试不通过。

在其中一个实施例中，还包括：

ai模拟信号输入端口测试步骤：

s71：向待测bms产品的ai端口输入ai电源电压；

s72：读取待测bms产品ai端口的电压值，记为ai端口电压值；

s73：若|ai端口电压值-ai电源电压|<1v，测试通过；否则，测试不通过。

在其中一个实施例中，还包括：

di数字信号输入端口测试步骤：

s81：向待测bms产品的di端口输入di电源电压；

s82：读取待测bms产品的di端口的电平值；

s83：若所述di端口为高电平，测试通过；否则，测试不通过。

本次技术方案相比于现有技术有以下有益效果：

通过内、外总压校准步骤、总电流校准步骤、电压精度测试步骤、电流精度测试步骤、ao模拟信号输出端口测试步骤、do数字信号输出端口测试步骤、ai模拟信号输入端口测试步骤和di数字信号输入端口测试步骤，对待测bms产品进行一系列的相关校准测试，涵盖待测bms产品的校准测试范围，提高待测bms产品的安全性，为后续和储能电池配合使用时可以很好的保证储能电池的一致性和安全性。

附图说明

图1为本实施例中的bms的校准及测试系统结构示意图；

图2为本实施例中的内、外总压校准步骤流程示意图；

图3为本实施例中的总电流校准步骤流程示意图；

图4为本实施例中的电压精度测试步骤流程示意图；

图5为本实施例中的电流精度测试步骤流程示意图；

图6为本实施例中的ao模拟信号输出端口测试步骤流程示意图；

图7为本实施例中的do数字信号输出端口测试步骤流程示意图；

图8为本实施例中的ai模拟信号输入端口测试步骤流程示意图；

图9为本实施例中的di数字信号输入端口测试步骤流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示为bms自动烧录校准测试系统结构示意图，包括：上位机100、转接板200、继电器板300、夹具板400、供电电源500和测试单元600，所述转接板200、所述继电器板300、所述测试单元600和所述上位机100依次顺序连接；

所述夹具板400分别与所述供电电源500、所述转接板200和待测bms产品700连接；

所述继电器板300与所述上位机100的第一输出控制端连接；

所述供电电源500与所述上位机100的第二输出控制端连接。

具体地，所述转接板200包括至少一个以上的转接子板201，所述继电器板300包括与所述转接子板201一一对应连接的继电器子板301，所述夹具板400包括与所述转接子板201一一对应连接的夹具子板401；

所述测试单元600与所述转接子板201连接。

具体地，所述转接子板201设置若干转接端口组，所述转接端口组包括夹具连接端口201-1、继电器连接端口201-2和测试连接端口201-3，所述继电器连接端口201-2分别与所述夹具连接端口201-1和所述测试连接端口201-3连接；

每一所述继电器子板301设置有与所述继电器连接端口201-2一一对应连接的开关装置301-1；

每一所述夹具子板401设置有与所述夹具连接端口201-1一一对应连接的夹具数据输入端口401-1；

每一所述转接端口组的测试连接端口201-3与所述测试单元600连接。

具体地，所述测试单元600包括一个以上的测试子单元601，每一所述测试子单元601分别与所述测试连接端口201-3连接。

具体地，所述供电电源500包括电流源501和与所述夹具子板4010一一对应连接的分流器502，所述电流源501与多个所述分流器502串联连接；

所述供电电源500通过所述电流源501与所述上位机100的第二输出控制端连接。

需要说明的是，转接子板201上设置有夹具连接端口201-1、继电器连接端口201-2和测试连接端口201-3，目的在于转接子板201可以集中分散的线路，用标准化的端口。便于后期对系统进行维护。倘若没有转接子板201，系统内将会有众多分散的线路，不利于人员的后期维护。

还需要说明的是，上位机100控制继电器子板301中的开关管装置301-1，在需要测试待测bms产品700对应项目需要用到的设备时，控制对应导通的相应测试连接端口201-3，上位机100获取相关数据，对待测bms产品700进行测试。继电器子板301的设计在于可以使得系统在对待测bms产品700进行测试时，上位机700通过控制继电器子板301，灵活切换开关管装置301-1，实现多个待测bms产品700共享一套测试设子单元601的功能，提高效率的同时，大幅度降低了成本。

还需要说明的是，本系统还可以在线不拆壳的情况直接对待测bms产品700的程序进行升级。待测bms产品700的单片机内部软件具有两个层级，一个为引导层，一个为应用层，本系统在进行程序升级时，上位机100发握手信号至应用层，在应用层回复握手信号正确后，上位机100对待测bms产品700进行程序升级。

还需要说明的是，待测bms产品700每个测试项目的参数是不相同的，例如，不同的待测bms产品700的电池节数、温度点个数、从板个数和soc出厂设置等一系列的参数都会因待测bms产品700的不同而不同。本系统可以同时对多个待测bms产品700的参数进行一次性输入，上位机100可以将多个待测bms产品700的参数一次性写入待测bms产品700的存储器并保存，大大提高系统对待测bms产品700的配置效率。

需要特别说明的是，测试单元600包括至少一个以上的测试子单元601，测试子单元601为不同设备，测试子单元601目的在对待测bms产品700进行各项项目的测试工作，完成对待测bms产品700的测试。在本次实施例中，测试子单元601有6个，分别为电压测量子单元、can通讯子单元、高压子单元、精密电源子单元和bms电源子单元。在实际的工作过程中，测试者可以结合实际情况灵活增添或者减少测试子单元601，针对待测bms产品700不同项目进行不同测试。

一种bms的校准及测试方法，包括：

如图2所示，内、外总压校准步骤：

s11：将待测bms产品700处于第一预设内、外总压条件下，读取当前第一预设内、外总压条件下待测bms产品700的ad值^vad1和real值^vreal1；

s12：将待测bms产品700处于第二预设内、外总压条件下，读取当前第二预设内、外总压条件下待测bms产品700的ad值^vad2和real值^vreal2；

s13：计算电压增益值：

gainv＝|^vreal2-^vreal1|*10000/|^vad2-^vad1|；

s14：计算电压偏置值：

offsetv＝((^vreal2*10000-^vad2*gainv)+(^vreal1*10000-^vad1*gainv))/2；

s15：将电压增益值gainv和电压偏置值offsetv写入待测bms产品700的存储器。

需要说明的是，请再次参照图1，ad值为上位机100通过串口通信的方式从电流源501读取的电压值，记为ad值；real值为上位机100通过can总线的方式，从待测bms产品700读取的电压值，记为real值。

还需要说明的是，在本次实施例中，上位机100通过高压子单元设置待测bms产品700分别处于第一预设内、外总压和第二预设内、外总压条件下。上位机100通过can通讯子单元分别读取第一内、外总压条件下待测bms产品700的ad值^vad1和real值^vreal1和第二内、外总压条件下待测bms产品700的ad值^vad2和real值^vreal2。

还需要说明的是，第一预设内、外总压和第二预设内、外总压不作数值上的限定，会因为不同的待测bms产品而不同。例如待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu来说，第一预设内、外总压为200v，第二预设内、外总压为400v，待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu在200v和400v这两个数值条件下电压校准的线性最佳。

具体地，还包括：

如图3所示，总电流校准步骤：

s21：将待测bms产品700设置在第一预设电流条件下，读取当前第一预设电流条件下待测bms产品700的ad值^cad1和real值^creal1；

s22：将待测bms产品700设置在第二预设电流条件下，读取当前第二预设电流条件下待测bms产品700的ad值^cad2和real值^creal2；

s23：计算电流增益值：

gainc＝|^creal2-^creal1|*1000000/|^cad2-^cad1|；

s24：将电流增益值gainc写入待测bms产品700的存储器。

需要说明的是，请再次参照图1，ad值为上位机100通过串口通信的方式从电流源501读取的电流值，记为ad值；real值为上位机100通过can总线的方式，从待测bms产品700读取的电流值，记为real值。

还需要说明的是，在上位机100读取ad值和real值前，上位机100还需要发送校准零点指令和满量程校准指令给待测bms产品700。具体过程为上位机100控制供电电源500将电流设置为0a，上位机100发送校准零点指令给所述待测bms产品700；上位机100控制供电电源500将电流设置为满量程电流，上位机100发送满量程校准指令给待测bms产品700。

还需要说明的是，在本次实施例中，上位机100通过供电电源500设置待测bms产品700分别处于第一预设电流和第二预设电流条件下。上位机100通过can通讯子单元分别读取第一电流条件下下待测bms产品700的ad值^vad1和第二电流条件下待测bms产品700的ad值^vad2，上位机100利用软件分别读取第一预设电流条件下待测bms产品700的real值^creal1和第二预设电流条件下的real值^creal2。

还需要说明的是，第一预设电流和第二预设电流不作数值上的限定，会因为不同的待测bms产品700而不同。例如待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu来说，第一预设电流为100a，第二预设电流为200a，待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu在100a和200a这两个数值条件下电流校准的线性最佳。

具体地，还包括：

如图3所示，电压精度测试步骤：

s31：向待测bms产品700输入若干组标准电压；

s32：依次测量若干组标准电压得到测量值，若任意一组标准电压与其对应的测量值的差值的绝对值大于2mv，测试不通过；否则，执行步骤s33；

s33：依次读取输入至待测bms产品700的若干组标准电压得到读取值，若任意一组读取值与其对应的测量值的差值的绝对值小于5mv，测试通过；否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本次实施例中，上位机100通过控制精密电源子单元输出若干组标准电压至待测bms产品700。但在输入若干组标准电压至待测bms产品700前，上位机100会控制继电器板300和转接板200将若干组标准电压输入至电压测量子单元，得到若干组标准电压对应的若干组标准电压测量值。

还需要说明的是，标准电压同样也不作数值上的限定。根据操作者需要针对待测bms产品700配合具体的电池组进行相应设计，电池组由若干电芯组成，若干组标准电压即为若干电芯的电压。需要强调的是，作为最佳取值，标准电压应取需要模拟电芯电压的中间值。例如，一般的单节锂电池的最大电压为4.3v，最小电压为2v，则模拟锂电池标准电压时，标准电压应取值3v，即中间值。

具体地，还包括：

如图4所示，电流精度测试步骤：

s41：将待测bms产品700分别处于低电流条件ia1、中电流条件ia2和高电流条件ia3；

s42：分别读取待测bms产品700的处于低电流条件ia1、中电流条件ia2和高电流条件ia3的电流值，分别记为ib1、ib2和ib3；

s43：计算第一差值＝ia1-ib1，第二差值＝ia2-ib2,，第三差值＝ia3-ib3；

s44：若第一差值<ia1*1％且第二差值<ia2*1％且第三差值<ia3*1％，测试通过；否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本实施例中，上位机100通过供电电源500将待测bms产品700分别处于低电流ia1条件、中电流ia2条件和高电流ia3条件下，上位机100依靠供电电源500分别读取待测bms产品700处于低电流条件、中电流条件、高电流条件下的电流值，分别记为ia1、ia2和ia3；上位机100通过can通讯子单元分别读取所述待测bms产品700的处于低电流条件下、中电流条件下和高电流条件下的电流值，分别记为ib1、ib2和ib3。

还需要说明的是，低电流ia1、中电流ia2和高电流ia3也不作数值上的限定，会因待测bms产品700的不同而不同取值。例如待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu在低电流ia1＝80a、中电流ia2＝200a和高电流ia3＝400a的条件下电流精度测试线性最佳。需要强调的是，在进行电流精度测试时，作为优选方式，待测bms产品700应分别在低电流ia1、中电流ia2和高电流ia3条件下进行电流精度测试，保证待测bms产品700测试范围涵盖了较为全面的电流范围，保证电流精度测试的准确性。

具体地，还包括：

如图5所示，ao模拟信号输出端口测试步骤：

s51：控制待测bms产品700的ao端口输出ao电源电压；

s52：测量待测bms产品700的ao端口的电压值，记为ao端口电压值；

s53：若|ao端口电压值-ao电源电压|<1v，测试通过；否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本实施例中，上位机100通过can通讯子单元控制待测bms产品700的ao端口输出ao电源电压，电压测量子单元测量待测bms产品700的ao端口的电压值，记为ao端口电压值。

还需要说明的是，ao电源电压也不作数值上的限定，会因为选择待测bms产品700的不同而不同，例如待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu的ao电源电压范围为12v-24v。需要强调的是，由于待测bms产品700在ao电源电压最大值时，容易产生问题，所以在进行测试时，优选ao电源电压取值最大值。

具体地，还包括：

如图6所示，do数字信号输出端口测试步骤：

s61：控制待测bms产品700的do端口输出高电平电压；

s62：测量待测bms产品700的do端口的电压值，记为do端口电压值；

s63：若|do端口电压值-高电平电压|<1v，则测试通过，否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本次实施例中，上位机100通过can通讯子单元控制待测bms产品700的do端口输出高电平，电压测量子单元测量待测bms产品700的do端口的电压值。

还需要说明的是，do端口输出高电平，即输出待测bms产品700的do端口电压值。do端口电压值不作数值限定，同样因选取待测bms产品700的不同而不同。需要强调的是，由于待测bms产品700在do端口电压值为最大值时，容易产生问题，所以在进行测试时，优选do端口电压值取值最大值。

具体地，还包括：

如图7所示，ai模拟信号输入端口测试步骤：

s71：向待测bms产品700的ai端口输入ai电源电压；

s72：读取待测bms产品700ai端口的电压值，记为ai端口电压值；

s73：若|ai端口电压值-ai电源电压|<1v，测试通过；否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本实施例中，上位机100控制bms电源子单元输出ai电源电压至待测bms产品700的ai端口，上位机100通过can通讯子单元读取待测bms产品700ai端口的电压值。

还需要说明的是，ai电源电压也不作数值上的限定，同样会因为选择待测bms产品700的不同而不同，例如待测bms产品700型号xy-bhn01-bcu-v02-a-bcu的ai电源电压范围为12v-24v。需要强调的是，由于待测bms产品700在ai电源电压最大值时，容易产生问题，所以在进行测试时，优选ai电源电压取值最大值。

具体地，还包括：

如图8所示，di数字信号输入端口测试步骤：

s81：向待测bms产品700的di端口输入di电源电压；

s82：读取待测bms产品700di端口的电平值；

s83：若所述di端口为高电平，测试通过；否则，测试不通过。

需要说明的是，请再次参照图1，在本次实施例中，上位机100控制bms电源子单元输出di电源电压至待测bms产品700的di端口，上位机100通过can通讯子单元读取待测bms产品700di端口的电平情况。

还需要说明的是，di电源电压值不作数值限定，因选取待测bms产品700的不同而不同。需要强调的是，由于待测bms产品700在di电源电压最大值时，容易产生问题，所以在进行测试时，优选电源电压取值最大值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。