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1、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）第一部分：模组来料检测系统方案一、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的条码信息，依据硕设好的测试方案，通过总线读取的电池信息，并招电池信息与出厂数据进行比对，依据预设的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）条码扫描枪3） 通讯卡4）明纬开关电源5） 板卡6）标签打印机7）扫描枪伺服系统8）附属组件人功能实现技术方案图2来“检测系统示意模组来料检测系统由工控
2、机通过软件进行设备集成.用户登录后，依据权限编写测试潦程，测试流程包含扫描枪伺服系统的限制、文件的选择、不合格条件的设定等,并将测试潦程与条码进行模糊绑定。在进行详细测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，模组来料检测系统自动依据测试方案驱动扫描枪伺服系统，扫描枪到预设位H后读取相应的条形码填入对应位置一条形码读取完毕后自动从数据库中搜寻电池的相应出厂值，井依据文件，自动通过通讯卡读取并解析相应的电池信息，依据预设的判定条件进行结果判定。完成测试后，将不合格的测试结果依据预设格式进行打印。同时出于满意手动调试的须要，全部的操作均可以单步手动操作。工控机内安装接口的通讯卡、板卡。工控机通
3、过板卡限制的接触器对上电、下电限制。工控机通过通讯卡与进行通讯，完成数据的读取与解析。依据功能划分，软件具备如卜.功能：5.1 人机界面供应用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件供应了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并供应测试方案的启动、停止、哲停、回复等按钮，用于测忒流程限制。软件供应了电池条码信息、接触器状态、信息、测试流程的状态等信息。界面大致如下：图3模组来料测试系统主界面示意图5.2 测试流程限制软件能依据预先编制好的测试方案，依据用户的吩咐启动测试方案，并能依据测试方案自动的执行测成流程，并完成结果判定。图4系统及流程33数据存储、管理、查询功能记录用r对电池包设符的测试
4、信息，并存储在数据库中,并供应查询界面，用手用户查询。检索条件口设备地址设备名称设备型号卜OOV1.OOAiOK1.V电池型号电池批号口备注连接方式-工艺名称0B寸间条件开始时间014-01-1511:57:27*结束时间2014-04-1511:57:27V图5数据管理功能示感3.4标签打印通过以太网接口，将电池包的测试结果依据定制好的格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上，便于干脆查看电池包状态。打印格式由客户定制。四、接口及形式 对的以太网通讯接口 对电池包的通讯接口 对电池包的12电源接口其次部分：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的条码信息，依据预设好的测试方案
5、，依次闭合电池包引线与耐压测试仪之间的连线，井启动高压绝缘测试仪对电池包进行绝缘测试，并依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）条码扫描枪3）绝缘耐汽测试仪4）板卡5）标签打印机6）附属组件图I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，依据权限编写测试流程，测试潦程包含绝缘耐压仪的参数设定、协助接触器的闭合与断开、绝缘测试的后动除止、绝缘测试结果的判定条件等，并将测试流程与条码进行模糊绑定。在进行详细测试过程中，当完成线
6、束连接后，可以点击启动按钮，绝缘测试系统自动依据测忒方案闭合对应的接触器、完成对绝缘耐压仪参数的设定后，自动启动绝缘耐压仪对电池包进行绝缘测试，并将测试结果依据预设好的条件进行判定。完成测试后，将测试结果依据预设格式进行打印。同时出于满意手动调试的须要，全部的操作均可以单步手动操作。工控机内安装接口的板卡。工控机通过板卡限制的接触器实现对绝缘耐压仪输出正对电池包生正、电池包主负、引线的互锁与切换，并利用接近开关及板卡判定线束是否在位，进行探作吩咐的锁定。工控机通过232口实现对绝缘耐用仪参数的传递、启停的限制等功能。依据功能划分，软件具能如下功能：3.1 人机界面供应用户的登入登出、新用户的建
7、立、管理等功能。软件供应了测试流程的编辑、检查、载人等功能。并供应测试方案的启动,停止、暂停、回兔等按钮，用丁测试流程限制。软件供应r电池条码信息、接触器状态、绝缘耐压仪状态及信息、测试流程的状态等信息，用于用户驾驭绝缘测试系统的实时状态.图2测试流程设置示意3.2 测试流程限制软件能依据预先编制好的测试方案，依据用户的吩咐启动试方案，并能依据测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。aRUHc图3结果判定示意33数据存储、管理、查询功能记录用于对电池包设备的绝缘耐用测试信息，并存储在数据库中，并供应查询界面,用于用户查询。查询方式同第一部分.3.4标筌打印通过以太网接口，将电池包的测试结果
8、依据定制好的格式用标签打印机打印出来,粘贴在流程卡上，便于干脆查看电池包状态。四、接口及形式 对的以太网通讯接口 对电池包的耐压测试接口 对电池包的12电源接口 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的条码信息，限制电源对设备上电后，调用预设好的用户程序完成对电池包的限制器应用层程序的刷写，刷写完成后限制电源重:新对电池包上电，检包确认系统战本参数，并将物流信息写入限制器中。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I所示。1）研华工控机2）条码扫描枪3）通讯卡4）明纬开关电源5）板卡6）标签打
9、印机7）附属组件图2主回路电气拓扑图沟通输入三相四线380,经过升压变压器将输入电压上升，经过高频整流后，输出直流母线电压，再经过斩波满意输出直流电压的需求。输入滤波电路由变压器的自身的电感量，输入波波电容，进线电抗器组成的滤波器，可以有效地削减电流中的高次谐波成分，同时，在低于谐振频率时，泄波器可以看成是两个电感之和的1.处波净，而且比1.滤波的电感值小。高频整流单元采纳进行限制，可实现能星的双向流淌。斩波单元采纳进行限制，实现输出直潦电压调整。输出海波单元采纳波波潺。c）测试仪主控单元主限制单元由板、采样/接口板、主/从驱动板组成，限制电路结构如下图所示。IGBTJGBT图3限制电路结构图
10、板采纳以320F2812为限制核心,主要完成整流和斩波限制算法的计算、各种数据采集和处理、信号生成、系统软件爱护及通讯等功能。一、可杳的标识，实现产品生产过程的可追溯性。配置界面如下图所示:设备铜号：图4设备配置窗口设备名称用户自定义运用设备的名称，如通道I:设备类型该测试仪的型号，如500500A；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：数据备注电池信息的一些补充说明，如操作人历、电池型号规格等.全部电池信息会陵工艺执行信息等起保存至数据库中，并可通过不同的检索条件进行信息的检索。如下图所示：图5记录查询窗U2）上电测
11、试系统通过自动测试柜给系统供应12V电源，从供电时刻起先计时，到自动测试柜接收到通讯发出第一帧有效报文的时间结束，推断初始化时间是否在合格范围内，并上传测试结果、记录数据。原理图如下图所示。上位机以太网调流源BMSMiA仅CANHCAN-1.图6上电测试原理图CAN/1.AN转换-W电池包3）基本参数检查实现方法：系统通过总线，读取系统的电芯组电压、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、压差、温差、最高电压及位置、最低电压及位置、故障报警、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系统绝缘检测功能进行
12、测试。系统通过限制维电器的通断来限制并入的测试电阻（R1.、R2）,及限制主正/主负对地之间的切换。在测试过程中，标准电阻模块中三种阻值的标准电阻分别并入“主正对地”和“主负时地”之间，依据并联不同的电阻值，系统绝缘检测模块检测出相应的结果，同时系统将该结果通过总线上传至测试工控机，记录相关信息。绝缘检测功能测试原理图如下图所示。上位机1.AN工控机PaCk自动测试柜CAN/1.AN转换PE+WWBMS电池包CANJ1.CANI.图7维缘检测功能测试原理图5）系统均衡功能测试实现方法：系统通过总线发送相应的指令给系统，打开其均衡功能，并读取系统对应的反馈值，显示正常即为通过，否则为不通过。原理
13、图I可上电测试原理图。6）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盘。该测试实现方法：将电池的输出端口通过高压测试线束引入自动测试柜，利用五位半多功能电表进行测量电池包总电压U1.,并通过总线读取系统反馈的电池包总电压U2,同时依据系统反馈的各电芯组电压，累积计兑出电池包总电压U3,比较UI、U2.U3相互之间的差值，差值不允许超过给定范围，满意要求即为通过，否则为不通过。系统电压测址精度测试原理图如下图所示。图8系统电布测Ift精发测试原理图7）系统电流测量精度测试利用数采板卡对电池包充放电过程中的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的
14、电流通过高精度电流传感涔引入自动测试柜中。在充放电过程中，利用柜内的数采板卡对该电流进行实时测员，同时通过总线读取系统反馈的充放电电流实测值，并计算两者之间的差值，差值不允许超过给定范围，满意要求即为通过，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成端口引入臼动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测试，结果满意要求（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自动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测试，当充电枪牢靠连接后，充电枪连接状态指示灯信号将被点亮，此时测试
15、端口为高电平。在测试过程中，系统首先模拟出充电枪牢靠连接状态信号，然后对该测试端口的电平进行测放，结果满意要求（通常电压为I2V）即为通过，否则为不通过。10）水泵限制电路测试实现方法：通过低压线束将水泵限制电路测试端口引入自动测试柜中，利用多功能电表对该测试端口的电平进行测忒，当系统发出水泵限制信号后，系统将相应的绐水泵限制器供应12V电源。在测试过程中，系统首先模拟发出水泵限制信号，然后对该测试端口的电平进行测量,结果满意要求（通常电压为I2V）即为通过，否则为不通过。ID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的测试。实现方法：系统模拟发送慢充指令给系统,此时系统闭合慢充回
16、路继电器，利用多功能电表检测电池包的总电压，测量结果满意耍求（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的测试。实现方法：系统模拟发送快充指令给系统，此时系统闭合快充回路维电器，利用多功能电表检测电池包的总电压，测量结果满意要求（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/输出回路的测试.实现方法：系统模拟发送主回路继电器闭合指令给系统，此时系统闭合主回路继电器，利用多功能电表检测电池包的总电床，测量结果满意要求（电用在正常范闱内、正负极
17、无接反，11系统无异样故障码出现）即为通过，否则为不通过。14）脉冲充电测试实现方法：充放电测试仪依据先放电工艺对电池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、电流数据而算相应的衍生函数量，并以通讯的方式传送给上位机管理系统进行数据的整合显示并保存。充放电工艺流程：IOS大电流放电（最大为约4O0A）-50*放电（小电流,10,大电流充电（通常不大于200A）r50S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分钟后三个阶段的电芯组压差值。实现方法：在脉冲
18、充放电测R前、过程中、结束2分钟后三个阶段，系统通过总线分别读取系统检测的电芯组最高电压U1.和最低电压U2,并计兑出U1.、U2之间的差值，结果满意要求即为通过，否则为不通过。其中脉冲测试过程中，需实时读取系统检测值，并计算压差。16)温升、温差测试各温度传感器的温升、温差测试在脉冲充放电测试过程中同步进行。实现方法：在进行脉冲测试的过程中，实时记录并计算每个分步阶段、每个温度传感器的温度值及温升值；计兑两次脉冲过程中各自所达到的最将温度，及该最高温度点时刻各温度传感器之间的温差：计算最低、最高温度均值，分别计算最低、最高亚度与温度均值之间的差值，结果满意耍求即为通过，否则为不通过.17)测
19、试电池包直潦内因的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(可设巴为0)恒潦放电(或充电)几秒钟1),在快结束时刻(t2)记录此时的电压电流UI、II：再对电池进行大电流放电(或充电)几秒钟(121),在快结束时刻(122)记录此时的电压电流U的12,在详细测试过程中,111、112、121、122、II、12可以依据实际带求自由设置.依据所记录的电流、电压值可以计算出电池直流内阻(52)/(112),计算结果满意要求即为通过,否则为不通过。18)容量测试实现方法：系统依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、电流数据计算相应的衍生函数量，比如电池包涵量、功率、能量等数据。19)状态调整实现方法：针对不同的型号电池包，自动扫描电池包的条码信息，依据不同的要求，对电池包进行充放电试验，将电池包调整到要求的出厂。四、接口及形式 对的以太网通讯接口 对测试仪的以太网通讯接口 对扪描枪的通讯接口 对的电源接口 平台输入电源接口 电池主动力线接口
