动力电池自动化测试系统总体方案

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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第一部分：模组来料 OCV 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，按照预设好的测试方案，通过 CAN 总线读取 BMS 的电池 OCV 信息， 并将电池 OCV 信息与出厂数据进行比对，按照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OCV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)Honeywell 条码扫描枪3) NI PCI CAN 通讯卡4) 明纬开关电源5) NI PCI I/

2、O 板卡6) Zebra 标签打印机7) 扫描枪伺服系统8) 附属组件图 1 模组来料 OCV 检测系统原理框图三、功能实现技术方案图 2 来料 OCV 检测系统示意模组来料OCV检测系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权限 编写测试流程，测试流程包含扫描枪伺服系统的控制、DBC文件的选择、不合格条件 的设定等，并将测试流程与条码进行模糊绑定。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，模组来料OCV 检测系统自动按照测试方案驱动扫描枪伺服系统，扫描枪到预设位置后读取相应的条 形码填入对应位置。条形码读取完毕后自动从数据库中搜索电池的相应出厂OCV值， 并根据DBC

3、文件，自动通过PCI CAN通讯卡读取并解析相应的电池OCV信息，按照 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按照预设格式进行 打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操作均可以单步手动操作。工控机内安装PCI接口的CAN通讯卡、I/O板卡。工控机通过PCI I/O板卡控制 的接触器对BMS上电、下电控制。工控机通过PCI CAN通讯卡与BMS进行通讯，完 成数据的读取与解析。按照功能划分，软件具备如下功能：3.1 人机界面提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、 检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流 程

4、控制。软件提供了电池条码信息、接触器状态、BMS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3.2 测试流程控制 软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。图 4 系统及流程3.3 数据存储、管理、查询功能记录用于对电池包设备的 OCV 测试信息，并存储在数据库中，并提供查询界面， 用于用户查询。图 5 数据管理功能示意3.4 标签打印 通过以太网接口，将电池包的测试结果按照定制好的格式用标签打印机打印出来， 粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。打印格式由客户定制。四、接口及形式对ME

5、S的以太网通讯接口 对电池包的CAN通讯接口 对电池包的12VDC电源接口第二部分：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，按照预设好的测试方案，依次闭 合电池包引线与耐压测试仪之间的连线，并启动高压绝缘测试仪对电池包进行绝缘测 试，并根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)Honeywell 条码扫描枪3)Chroma 绝缘耐压测试仪4)NI PCI I/O 板卡5)Zebra 标签打印机6) 附属组件图 1 绝缘测试系统原理框图三、功能

6、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，根据权限编写测试 流程，测试流程包含绝缘耐压仪的参数设定、辅助接触器的闭合与断开、绝缘测试的 启动停止、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。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，绝缘测试系统 自动按照测试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，并将测试结果按照预设好的条件进行判定。完成测 试后，将测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所有的操 作均可以单步手动操作。工控机内安装PCI接口的I/O板卡。工控机通过PC

7、I I/O板卡控制的接触器实现对 绝缘耐压仪输出正对电池包主正、电池包主负、MSD In、MSD Out引线的互锁与切换, 并利用接近开关及PC I/O板卡判定线束是否在位，进行操作命令的锁定。工控机通过 RS232 口实现对绝缘耐压仪参数的传递、启停的控制等功能。按照功能划分,软件具 备如下功能：3.1 人机界面提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流程控制。软件提供了电池条码信息、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，用于用户掌握绝缘测试系统的实时状态。图 2 测试

8、流程设置示意3.2测试流程控制软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试 方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。图 3 结果判定示意3.3 数据存储、管理、查询功能记录用于对电池包设备的绝缘耐压测试信息，并存储在数据库中，并提供查询界面， 用于用户查询。查询方式同第一部分。3.4 标签打印通过以太网接口，将电池包的测试结果按照定制好的格式用标签打印机打印出来， 粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。四、接口及形式对MES的以太网通讯接口 对电池包的耐压测试接口 对电池包的 12VDC 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

9、的条码信息，控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控制器应用层程序的刷写，刷写完成后控制电源重新 对电池包 BMS 上电，检查确认系统基本参数，并将物流信息写入控制器中。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 1 所示。1) 研华工控机2)Honeywell 条码扫描枪3)NI PCI CAN 通讯卡4)明纬开关电源5)NI PCI I/O 板卡6)Zebra 标签打印机7) 附属组件图 1 软件刷写测试系统原理框图三、功能实现技术方案软件刷写测试系统由工控机通过软件进行设备集成。用户登录后，根据权

10、限编写 测试流程，测试流程包含选择需要刷写的用户程序、用于解析BMS协议的DBC文件、 系统基本参数的合理性的判定条件、需要写入的物流参数的设定，并将测试流程与条 码进行模糊绑定。在进行具体测试过程中，当完成线束连接后，可以点击启动按钮，软件测试系统自动完成软件的刷写、BMS的重上电、系统基本参数的判定、物流参数的写入等功能， 完成测试后，将测试结果按照预设格式进行打印。同时出于满足手动调试的需要，所 有的操作均可以单步手动操作。工控机内安装 PCI 接口的 CAN 通讯卡、 I/O 板卡。工控机通过 PCI I/O 板卡控制 的接触器对BMS上电、下电控制。工控机通过PCI CAN通讯卡与B

11、MS进行通讯，完 成程序刷写、系统基本参数读取、物流参数的写入等功能。按照功能划分，软件具备 如下功能：3.1 人机界面；提供用户的登入登出、新用户的建立、管理等功能。软件提供了测试流程的编辑、 检查、载入等功能。并提供测试方案的启动、停止、暂停、回复等按钮，用于测试流 程控制。软件具备电池包基本参数显示、刷写过程显示、物流参数显示等，提供刷写 过程中的一些必要信息。操作名称快捷操作功能载入+、一 、载入万案启动启动运行停止停止运行暂停暂停运行恢复恢复运行3.2 测试流程控制 软件能根据预先编制好的测试方案，按照用户的命令启动测试方案，并能按照测试 方案自动的执行测试流程，并完成结果判定。3.

12、3 数据存储、管理、查询功能； 记录用于对电池包设备的操作信息，并存储在数据库中，并提供查询界面，用于用 户查询。查询功能同第一部分。3.4 标签打印； 通过以太网接口，将程序的刷写结果与电池包的测试结果，按照定制好的格式用标 签打印机打印出来，粘贴在流程卡上，便于直接查看电池包状态。打印内容用户定义。四、接口及形式对MES的以太网通讯接口 对电池包的CAN通讯接口 对电池包的12VDC电源接口第四部分：电池包 EOL 测试系统方案一、简述电池包 EOL 综合测试系统是针对目前电池 Pack 测试过程自动化程度较低，记录 分析能力较差的问题，开发的一种全智能化测试平台。将电池充放电测试、电池安

13、规 检测、电池参数测试、BMS测试、辅助功能测试等多种功能，通过设备集成的方式， 实现整个工作流程全智能化、自动化，以达到减少操作人员、提高测试效率的目的。 测试范围包含电池本体及相关辅件、BMS系统等。二、功能、组成测试功能EOL 系统的主要测试功能及分配如下表所示。表1 EOL系统测试功能及分配列表序号测试阶段功能名称充放电测试仪PACK自动测试仪1BMS初始化测试2基本参数检查3绝缘检测功能测试4BMS系统均衡功能测试5总电压、电流精度测试6静态测试开路电压测试7充电状态指示电路测试8充电连接状态电路测试9水泵控制电路测试10慢充回路测试11快充回路测试12主输入/输出回路测试13脉冲充

14、放电测试14电芯组压差测试15动态测试温升、温差测试16直流内阻测试17容量测试18SOC状态调整注：开路电压测试根据精度要求不同，可用充放电测试仪或仪表进行测试组成EOL综合测试平台主要由以下设备组成，系统原理框图如图1所示。1）充放电测试仪2）Pack 自动测试柜3）研华工控机（含触摸屏显示器等）4）可编程五位半高性能数字万用表5）标准电阻模块6）NI PCI CAN 通讯卡7）NI PCI AI/DI/DO接口板卡8）NI cDAQ 数采板卡9）Honeywell 条码扫描枪10 ）标签打印机11 ）线束在位传感器12）明纬开关电源13）附属组件如图1所示,EOL综合测试系统主要由上位机、充放电测试仪及Pack测试柜组成, 其中PACK自动测试柜主要包含工控机、五位半高性能数字万用表、NI cDAQ数采板 卡和标准电阻模块等。图 1 EOL 系统原理图三、功能实现技术方案总体设计方案电源系统 EOL 综合测试平台主要由上位机、充放电测试仪及 Pack 自动测试柜组 成，总体设计方案如下：3.1.1 上位机方案上位机作为系统控制中心，完成人机界面功能、工艺流程编制及指令的下发、数 据显示和保存等功能。设计方案如下：a）上位机硬件方案上位机采用研华工控机，其硬件配置不低于下列要求：1 ） CPU：Intel 双核 3.0G 以上 D