本發(fā)明屬于電池檢測領(lǐng)域，涉及一種動力電池箱來料檢測裝置及其方法。

背景技術(shù)：

隨著社會逐漸發(fā)展和國家政策的大力支持，新能源電動汽車需求量不斷增大；電池組作為電動汽車的核心部分，電池箱內(nèi)電池組的質(zhì)量直接影響著電動汽車的使用壽命及發(fā)展。而目前對電池箱電池組的質(zhì)量檢測主要通過肉眼判斷和采用手動檢測的方法進行檢測，不僅檢測速度慢而且檢測數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，使得電動汽車的生產(chǎn)效率變低，制約著電動汽車的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)的不足而設(shè)計的一種動力電池箱來料檢測裝置及其方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種動力電池箱來料檢測裝置，包括上位機、BMU(電池管理單元）和CAN便攜采集儀；所述CAN便攜采集儀包含電量檢測電路、顯示與按鍵電路、USB二、鋰電池充電電路、升壓電路、隔離電源模塊、CAN隔離模塊、SOC主控芯片；所述顯示與按鍵電路、USB二、鋰電池充電電路、升壓電路、CAN隔離模塊分別與SOC主控芯片相連接；所述上位機包含USB一、RS232串口一；所述USB一與USB二相連接；所述RS232串口一與RS232串口二相連接；所述RS232串口二與34401A數(shù)字臺式萬用表相連接；所述34401A數(shù)字臺式萬用表與電壓切換矩陣相連接；所述電壓切換矩陣與電池箱相連接；所述電池箱與BMU(電池管理單元）相連接。

所述BMU電池管理單元單次最大可采集196串電池、2組電流信息和48組溫度信息。

所述隔離電源模塊有1路12V/24V/48V隔離電源給BMU電池管理單元進行供電。

所述CAN隔離模塊支持3K~1M的CAN通信速度。

所述SOC主控芯片采用STM32系列型號主控芯片。

所述CAN便攜采集儀采用了虛擬串口通信方式。

所述電量檢測電路采用單片機內(nèi)部12位ADC。

一種動力電池箱來料檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

1.上位機通過USB發(fā)送命令給CAN便攜采集儀讓其開始工作；

2.CAN便攜采集儀通過CANBUS與電池箱內(nèi)的BMU(電池管理單元）通訊；

3.BMU(電池管理單元）將采集到的電壓、溫度、電流等數(shù)據(jù)通過CANBUS發(fā)送給CAN便攜采集儀；

4.CAN便攜采集儀將BMU發(fā)來的數(shù)據(jù)通過USB通信發(fā)送給上位機；

5.上位機通過RS232發(fā)送命令給34401A數(shù)字臺式萬用表讓其對電池箱進行電壓采集；

6.34401A數(shù)字臺式萬用表將測量到的電壓數(shù)據(jù)通過RS232在發(fā)送給上位機；

7.上位機將CAN便攜采集儀發(fā)來的數(shù)據(jù)和34401A數(shù)字臺式萬用表發(fā)來的數(shù)據(jù)進行比對、判斷。

步驟2中，所述CANBUS通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收采用了環(huán)形隊列結(jié)構(gòu)。

步驟4中，所述USB通信數(shù)據(jù)接收采用狀態(tài)機思想，接收一幀完成后將數(shù)據(jù)存入FIFO中。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過CAN便攜采集儀將采集的數(shù)據(jù)傳送至上位機進行數(shù)據(jù)（電壓、電流、溫度以及系統(tǒng)信息）顯示，并通過與34401A數(shù)字臺式萬用表檢測的數(shù)據(jù)進行對比，來完成動車電池箱來料檢測，具有體積小，檢測速度快、檢測精度高、成本低、顯示簡潔直觀等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理框圖；

圖2 是本發(fā)明的流程框圖；

圖3是電池箱內(nèi)部電氣布局圖；

圖4是CANBUS電路原理圖。

圖中序號說明：1為上位機、2為USB一、3為RS232串口一、4為RS232串口二、5為34401A數(shù)字臺式萬用表、6為電壓切換矩陣、7為電池箱、8為BMU（電池管理單元）、9為CAN便攜采集儀、10為顯示與按鍵電路、11為電量檢測電路、12為USB二、13為鋰電池充電電路、14升壓電路、15隔離電源模塊、16為CAN隔離模塊、17為SOC主控芯片、21為電池箱內(nèi)部的滅火系統(tǒng)、22為電池箱內(nèi)部的DCDC、24為可以測量到各串聯(lián)電池組的航叉接口、25為電池箱內(nèi)部的保險絲、26為電池箱內(nèi)部的繼電器、27為電池箱內(nèi)部的BCU單元、U5為收發(fā)芯片、J4為3PIN的排針Header3、C11為固定電容、C12為固定電容、L3為共模電感、R16為電阻、R17為電阻、D4為瞬變二極管、D5為瞬變二極管、J1為串口DB9母座、C13為極性電容、R18為電阻。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明；

如圖1、圖3所示，一種動力電池箱來料檢測裝置，主要包括上位機1、BMU(電池管理單元）8和CAN便攜采集儀9；所述CAN便攜采集儀9包含電量檢測電路11、顯示與按鍵電路10、USB二12、鋰電池充電電路13、升壓電路14、隔離電源模塊15、CAN隔離模塊16、SOC主控芯片17；所述顯示與按鍵電路10、USB二12、鋰電池充電電路13、升壓電路14、CAN隔離模塊16分別與SOC主控芯片17相連接；所述上位機1包含USB一2、RS232串口一3；所述USB一2與USB二12相連接；所述RS232串口一3與RS232串口二4相連接；所述RS232串口二4與34401A數(shù)字臺式萬用表5相連接；所述34401A數(shù)字臺式萬用表5與電壓切換矩陣6相連接；所述電壓切換矩陣6與電池箱7相連接；所述電池箱7與BMU(電池管理單元）8相連接。

所述BMU電池管理單元8單次最大可采集196串電池、2組電流信息和48組溫度信息。

所述隔離電源模塊15有1路12V/24V/48V隔離電源給BMU電池管理單元8進行供電。

所述CAN隔離模塊16支持3K~1M的CAN通信速度。

所述SOC主控芯片17采用STM32系列型號主控芯片。

所述CAN便攜采集儀9采用了虛擬串口通信方式。

所述電量檢測電路11采用單片機內(nèi)部12位ADC。

所述電池箱主要由可以測量到各串聯(lián)電池組的航叉接口24、電池箱內(nèi)部的BCU單元27、BMU（電池管理單元）8組成，所述可以測量到各串聯(lián)電池組的航叉接口24左側(cè)設(shè)有電池箱內(nèi)部的滅火系統(tǒng)21；所述電池箱內(nèi)部的滅火系統(tǒng)21下部設(shè)有電池箱內(nèi)部DCDC22；所述電池箱內(nèi)部DCDC下方設(shè)有BMU（電池管理單元）8；所述BMU（電池管理單元）8右側(cè)設(shè)有電池箱內(nèi)部的BCU單元27；所述電池箱內(nèi)部的BCU單元27上方設(shè)有電池箱內(nèi)部的保險絲25；所述電池箱內(nèi)部的保險絲25右側(cè)設(shè)有三個垂直排列的電池箱內(nèi)部的繼電器26。

如圖2、圖4所示，一種動力電池箱來料檢測方法，其步驟為：

1.上位機1通過USB發(fā)送命令給CAN便攜采集儀9讓其開始工作；

2.CAN便攜采集儀9通過CANBUS與電池箱內(nèi)的BMU(電池管理單元）8通訊；

3.BMU(電池管理單元）8將采集到的電壓、溫度、電流等數(shù)據(jù)通過CANBUS發(fā)送給CAN便攜采集儀9；

4.CAN便攜采集儀9將BMU發(fā)來的數(shù)據(jù)通過USB通信發(fā)送給上位機1；

5.上位機1通過RS232發(fā)送命令給34401A數(shù)字臺式萬用表5讓其對電池箱7進行電壓采集；

6.34401A數(shù)字臺式萬用表5將測量到的電壓數(shù)據(jù)通過RS232在發(fā)送給上位機1；

7.上位機1將CAN便攜采集儀9發(fā)來的數(shù)據(jù)和34401A數(shù)字臺式萬用表5發(fā)來的數(shù)據(jù)進行比對、判斷。

所述步驟2中CANBUS數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收采用了環(huán)形隊列結(jié)構(gòu)。

所述步驟4中USB通信數(shù)據(jù)接收采用狀態(tài)機思想，接收一幀完成后將數(shù)據(jù)存入FIFO中。

所述CANBUS通信電路，包括CANBUS收發(fā)芯片U5、若干電阻、固定電容C11、固定電容C12、極性電容C13、瞬變二極管D4、瞬變二極管D5。

所述CANBUS收發(fā)芯片U5采用型號為CTM8251。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的接收數(shù)據(jù)端RXD與發(fā)送數(shù)據(jù)端TXD直接與SOC主控芯片相連。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的接地端GND直接接地。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的電壓輸入PIG端VIN與3PIN的排針Header3J4相連。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的接地端GND與地面之間的節(jié)點與CANBUS收發(fā)芯片U5的電壓輸入PIG端VIN與3PIN的排針Header3J4之間的節(jié)點并聯(lián)了兩個固定電容C11與C12。

所述CANBUS收發(fā)芯片U5的高電平CAN總線端CANH與共模電感L3的上部相連。所述共模電感L3的上部與電阻R16的一段相連。所述電阻R16的另一端與電阻R17相連。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的低電平CAN總線端CANL與共模電感L3的下端相連。所述共模電感L3下端與電阻R17的一端相連。所述共模電感L3的上部與電阻R16之間的節(jié)點與瞬變二極管D5的一端相連，所述瞬變二極管D5的另一端直接接地。所述共模電感L3下端與電阻R17之間的節(jié)點與瞬變二極管D4相連，所述瞬變二極管D4的另一端直接接地。

所述CANBUS收發(fā)芯片U5的地信號端CANG與串口DB9母座J1端口6相連。所述CANBUS收發(fā)芯片U5的地信號端CANG與串口DB9母座J1端口6之間的節(jié)點與瞬變二極管D4、D5的接地線相連。

所述串口DB9母座J1端口1與外部12V電源電壓相連。所述串口DB9母座J1端口4直接接地。所述串口DB9母座J1端口1與外部12V電源電壓之間的節(jié)點與極性電容C13的正極相連。述串口DB9母座J1端口4與接地線之間的節(jié)點與極性電容C13的陰極相連。所述串口DB9母座J1與電阻R18的一端相連。所述電阻R18的另一端直接接地。

所述共模電感L3采用型號為ZJYS81R5-2P24-G01。

所述瞬變二極管D4、D5采用型號為NUP2105LT1G。

本發(fā)明通過CAN便攜采集儀將采集的數(shù)據(jù)傳送至上位機進行數(shù)據(jù)（電壓、電流、溫度以及系統(tǒng)信息）顯示，并通過與34401A數(shù)字臺式萬用表檢測的數(shù)據(jù)進行對比，來完成動車電池箱來料檢測，具有體積小，檢測速度快、檢測精度高、成本低、顯示簡潔直觀等優(yōu)點。

以上使本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。