一种新能源汽车动力电池检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及电池检测技术领域，具体涉及一种新能源汽车动力电池检测装置。


背景技术：

2.目前，国内的新能源汽车市场发展状况十分火热，各个品牌的汽车厂商都在不断推出新车型来抢占市场。市场上绝大多数的新能源车型是纯电动(ev)或者混合动力(hev)。纯电动汽车的动力全部来源于电池，电池提供电能带动电动机运转，进而驱动汽车行驶。这也是目前国家大力推广的一种新能源车型，不仅可以直接上绿牌、不限行，还能够免征购置税，享受国家补贴(前提是进入国家新能源车目录)。
3.新能源汽车随着行驶里程和电池充电次数的增加，电池性能会逐渐下降，并出现伴之而来的安全隐患。目前，亟需独立的第三方的可靠的检测设备和技术，可以定期对动力电池现状进行检测，通过车辆动力电池在充电过程中的数据分析，对动力电池的剩余寿命及安全性进行诊断，进而作为必要的安全预警和快速的价值判断参考依据。传统动力电池检测通常使用拆解式检测方案，检测时间通常需要1天时间，大大增加了检测时间，而且在拆解过程中容易出现安全问题，造成人员及财产损失。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供一种新能源汽车动力电池检测装置，实现新能源汽车动力电池在无拆解情况下快速检测电池的真实状态，可作为新能源汽车流通环节的快速检测和估值依据。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新能源汽车动力电池检测装置，包括主控单元、交互模块、通讯模块、故障处理主机、电池状态检测主机、绝缘检测仪器和电池充电检测端口；
6.所述交互模块配置有触控显示屏，交互模块通过串行通信接口与所述主控单元电连接，交互模块用于通过所述触控显示屏进行动力电池检测信息交互；
7.所述通讯模块通过串行通信接口与所述主控单元电连接，通讯模块用于新能源汽车动力电池检测装置进行远程通信；
8.所述故障处理主机通过串行通信接口与所述主控单元电连接，故障处理主机用于对新能源汽车的动力电池故障进行检测处理；
9.所述电池状态检测主机通过串行通信接口与所述主控单元电连接，电池状态检测主机用于对新能源汽车的动力电池状态信息进行检测；
10.所述绝缘检测仪器通过串行通信接口与所述主控单元电连接，绝缘检测仪器用于对新能源汽车的动力电池的绝缘状态进行检测；
11.所述电池充电检测端口与所述绝缘检测仪器和主控单元之间电连接，电池充电检测端口用于获取动力电池的电池信息。
12.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述主控单元通过辅助开关电源连接有功率模块，所述功率模块采用双向dc
‑
dc变换器，功率模块连接至三相电源。
13.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述功率模块与所述电池充电检测端口之间连接有主继电器和熔断器，所述主继电器还与所述主控单元之间电连接，所述熔断器还与所述绝缘检测仪器之间电连接。
14.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述辅助开关电源和所述电池充电检测端口之间电连接有辅助继电器，所述辅助继电器与所述主控单元之间电连接。
15.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述电池充电检测端口设有电源引脚、信号引脚和接地引脚。
16.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述交互模块、通讯模块、故障处理主机和电池状态检测主机均采用rs
‑
232标准接口与主控单元连接。
17.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，所述绝缘检测仪器通过rs485标准接口与主控单元连接。
18.作为新能源汽车动力电池检测装置的优选方案，还包括急停控制按钮，所述急停控制按钮与所述主控单元电连接，急停控制按钮用于紧急情况切断新能源汽车动力电池检测装置的电源。
19.本实用新型具有如下优点：设有主控单元、交互模块、通讯模块、故障处理主机、电池状态检测主机、绝缘检测仪器和电池充电检测端口；交互模块配置有触控显示屏，交互模块通过串行通信接口与主控单元电连接，交互模块用于通过触控显示屏进行动力电池检测信息交互；通讯模块通过串行通信接口与主控单元电连接，通讯模块用于新能源汽车动力电池检测装置进行远程通信；故障处理主机通过串行通信接口与主控单元电连接，故障处理主机用于对新能源汽车的动力电池故障进行检测处理；电池状态检测主机通过串行通信接口与主控单元电连接，电池状态检测主机用于对新能源汽车的动力电池状态信息进行检测；绝缘检测仪器通过串行通信接口与主控单元电连接，绝缘检测仪器用于对新能源汽车的动力电池的绝缘状态进行检测；电池充电检测端口与绝缘检测仪器和主控单元之间电连接，电池充电检测端口用于获取动力电池的电池信息。本实用新型可实现无拆解的状况下对电池状态的快速准确测量，从而缩短检测时间，避免动力电池拆解中会引起的安全事故，为车辆流通环节的快速检测和价值判断提供有力的依据。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
21.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
22.图1为本实用新型实施例中提供的新能源汽车动力电池检测装置示意图；
23.图2为本实用新型实施例中提供的新能源汽车动力电池检测装置主控单元配置的现有算法示意图；
24.图3为本实用新型实施例中提供的新能源汽车动力电池检测装置交互模块的界面示意图。
25.图中，1、主控单元；2、交互模块；3、通讯模块；4、故障处理主机；5、电池状态检测主机；6、绝缘检测仪器；7、电池充电检测端口；8、功率模块；9、辅助开关电源；10、主继电器；11、熔断器；12、辅助继电器；13、急停控制按钮。
具体实施方式
26.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要强调的是，本技术请求保护的是新能源汽车动力电池检测装置的硬件架构，并不请求保护所采用的方法或算法，其中所蕴含的算法或方法只是为了更方便的理解本技术方案，类似机械设备的使用方法，实现本技术的发明目的，不依赖对方法的改进，本技术提供的硬件架构是独立的可专利的客体。
28.参见图1，提供一种新能源汽车动力电池检测装置，包括主控单元1、交互模块2、通讯模块3、故障处理主机4、电池状态检测主机5、绝缘检测仪器6和电池充电检测端口7；
29.所述交互模块2配置有触控显示屏，交互模块2通过串行通信接口与所述主控单元1电连接，交互模块2用于通过所述触控显示屏进行动力电池检测信息交互；
30.所述通讯模块3通过串行通信接口与所述主控单元1电连接，通讯模块3用于新能源汽车动力电池检测装置进行远程通信；
31.所述故障处理主机4通过串行通信接口与所述主控单元1电连接，故障处理主机4用于对新能源汽车的动力电池故障进行检测处理；
32.所述电池状态检测主机5通过串行通信接口与所述主控单元1电连接，电池状态检测主机5用于对新能源汽车的动力电池状态信息进行检测；
33.所述绝缘检测仪器6通过串行通信接口与所述主控单元1电连接，绝缘检测仪器6用于对新能源汽车的动力电池的绝缘状态进行检测；
34.所述电池充电检测端口7与所述绝缘检测仪器6和主控单元1之间电连接，电池充电检测端口7用于获取动力电池的电池信息。
35.具体的，所述交互模块2、通讯模块3、故障处理主机4和电池状态检测主机5均采用rs
‑
232标准接口与主控单元1连接。所述绝缘检测仪器6通过rs485标准接口与主控单元1连接。
36.本实施例中，所述主控单元1通过辅助开关电源9连接有功率模块8，所述功率模块8采用双向dc
‑
dc变换器，功率模块8连接至三相电源。所述功率模块8与所述电池充电检测端口7之间连接有主继电器10和熔断器11，所述主继电器10还与所述主控单元1之间电连
接，所述熔断器11还与所述绝缘检测仪器6之间电连接。主继电器10和熔断器11用于控制双向dc
‑
dc变换器和电池充电检测端口7之间的电源通断，双向dc
‑
dc变换器与三相电源连接处设有空气开关，保证用电安全性。
37.具体的，双向dc
‑
dc变换器实现直流电能双向流动，采用经典buck/boost电路拓扑，具备升降压双向变换功能，即升降压斩波电路。
38.本实施例中，所述辅助开关电源9和所述电池充电检测端口7之间电连接有辅助继电器12，所述辅助继电器12与所述主控单元1之间电连接。辅助开关电源9和辅助继电器12实现电池充电检测端口7的辅助通断。
39.本实施例中，所述电池充电检测端口7设有电源引脚、信号引脚和接地引脚。将电池充电检测端口7与动力电池充电接口整合，实现充电过程中的电池检测。
40.本实施例中，还包括急停控制按钮13，所述急停控制按钮13与所述主控单元1电连接，急停控制按钮13用于紧急情况切断新能源汽车动力电池检测装置的电源。
41.辅助图2和图3，新能源汽车动力电池检测装置使用过程，按照预设格式读取动力电池的电池信息，并读取安装所述动力电池的新能源汽车的车辆信息；采用电池寿命估算算法对所述动力电池进行电池综合性能检测，所述电池综合性能检测结果包括电池健康状态；对所述动力电池的电池健康度进行修改，修正方式为：
42.电池健康度＝电池健康状态
×
车型系数
×
年份系数
×
电池系数
×
荷电状态系数
×
温度系数。
43.具体的，所述动力电池的电池信息包括电池类型、额定容量、额定总电压、单体最高允许电压、最高允许充电电流、标称总能量、最高允许充电总电压、最高允许温度、荷电状态和电池包总电压。安装所述动力电池的新能源汽车的车辆信息包括车辆品牌、车辆型号、车辆识别号、电机型号、电机功率、电池工作电压、电池容量、最大设计质量、车身颜色、使用性质、首次登记日期、发证日期和行驶里程。
44.具体的，所述电池综合性能检测的结果还包括电压差、最高温度、最低温度、最高电压单体编号、最高温度编号、最低温度编号、单体电压、充电过电流、电池绝缘状态、bms元件、高压继电器、整车荷电状态、电池温度、电池组输出连接器状态、充电连接器和检测点二电压检测。
45.具体的，根据车辆品牌、车型、电池型号确定车型系数、年份系数、电池系数、荷电状态系数和温度系数。
46.所述年份系数的确定方式为：
47.车辆年限<1年：1；
48.车辆年限>1年：0.9 (0.1
‑
年限
×
m)，m为根据车辆品牌、车型、电池型号给定的衰减系数。
49.具体的，所述荷电状态系数的确定方式为：
50.荷电状态<30％：1；
51.荷电状态30％
‑
60％：0.98；
52.荷电状态：60％
‑
90％：0.978；
53.荷电状态>90％：0.975。
54.具体的，所述温度系数的确定方式为：
55.环境温度<0摄氏度：1.05；
56.环境温度：0
‑
10摄氏度：1.025；
57.环境温度：10
‑
30摄氏度：1；
58.环境温度>30摄氏度：0.99。
59.具体的，从新能源汽车的电池管理系统和obd读取单体电池数据并进行相互比对和修正；单体电池数据包括：单体电压、单体电流和单体温度；
60.所述单体电池数据随积累随时修正，修正系数公式为：
61.y＝|[(v1
‑
v2)/(v1
‑
v3)]
×
[(t1
‑
t2)/(t1
‑
t3)]
×
vc
×
tc|
[0062]
式中，y:obd修正系数，取绝对值保证为正数；
[0063]
v1：额定单体电压；
[0064]
v2：bms单体电压测定值；
[0065]
v3：obd单体电压测定值；
[0066]
t1：额定单体温度；
[0067]
t2：bms单体温度测定值；
[0068]
t3：obd单体温度测定值；
[0069]
vc：电压一致性；
[0070]
tc：温度一致性。
[0071]
本实用新型设有主控单元1、交互模块2、通讯模块3、故障处理主机4、电池状态检测主机5、绝缘检测仪器6和电池充电检测端口7；交互模块2配置有触控显示屏，交互模块2通过串行通信接口与主控单元1电连接，交互模块2用于通过触控显示屏进行动力电池检测信息交互；通讯模块3通过串行通信接口与主控单元1电连接，通讯模块3用于新能源汽车动力电池检测装置进行远程通信；故障处理主机4通过串行通信接口与主控单元1电连接，故障处理主机4用于对新能源汽车的动力电池故障进行检测处理；电池状态检测主机5通过串行通信接口与主控单元1电连接，电池状态检测主机5用于对新能源汽车的动力电池状态信息进行检测；绝缘检测仪器6通过串行通信接口与主控单元1电连接，绝缘检测仪器6用于对新能源汽车的动力电池的绝缘状态进行检测；电池充电检测端口7与绝缘检测仪器6和主控单元1之间电连接，电池充电检测端口7用于获取动力电池的电池信息。本实用新型可实现无拆解的状况下对电池状态的快速准确测量，从而缩短检测时间，避免动力电池拆解中会引起的安全事故，为车辆流通环节的快速检测和价值判断提供有力的依据。
[0072]
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。