本系統(tǒng)的電路板已經(jīng)設(shè)計成功并投入實際測試，系統(tǒng)電路板如圖7.1所示。

對鋰電池組管理系統(tǒng)的測試主要包括電壓采集、溫度采集、電流檢測、過充和過放電保護(hù)功能、短路保護(hù)功能、溫度保護(hù)功能等內(nèi)容。

7.1電壓采集功能測試

測試電壓采集功能時，首先按圖7.2所示方法連接系統(tǒng)。

將鋰電池組、保護(hù)器和上位機(jī)連接好后，用4位半高精度萬用表對所有單體鋰電池的電壓(用電池組模擬器產(chǎn)生)進(jìn)行測量，并觀察上位機(jī)應(yīng)用程序顯示的數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較和記錄。

對每一節(jié)鋰電池的電壓測量需要進(jìn)行3組，分別測量鋰電池在低電壓(約2.4V)、中間電壓(約3.2V)、高電壓(約3.8V)三種情況下的測量值與掃描值，比較二者誤差。

測量數(shù)據(jù)如表7.1所示。

經(jīng)實際測量后，16路的電壓檢測的大部分測量值與掃描值的誤差在10mV以內(nèi)，達(dá)到了較高的設(shè)計指標(biāo)。

在某節(jié)電池電壓不變時，改變其前級電壓，在個別節(jié)中會發(fā)生掃描值的小幅波動，經(jīng)理論分析其原因是由于分壓電阻網(wǎng)絡(luò)阻值不一致所引起的，但仍能保持在正常誤差范圍之內(nèi)。[!--empirenews.page--]

7.2電流檢測

電流檢測功能測試按圖7.3所示連接。在電池組、保護(hù)器與負(fù)載構(gòu)成的工作回路中，利用電流鉗來測試實際工作電流，同時將保護(hù)器檢測到的電流值上傳到上位機(jī)應(yīng)用程序顯示。

由于條件所限，這里僅檢測了10A以下范圍的放電電流，共測試3組，具體數(shù)據(jù)見表7.2.

由于系統(tǒng)實際電流測試范圍設(shè)計為為80A以內(nèi)，因此電流檢測精度并不高，實測結(jié)果顯示可以控制在100mA左右，可以滿足實際應(yīng)用需求。

7.3溫度檢測

保護(hù)器共有4路溫度檢測通道，對溫度檢測功能測試的方法是，將4路溫度檢測電路的熱敏電阻和萬用表的溫度檢測探頭同時置入80℃的熱水中，觀察記錄保護(hù)器傳遞給上位機(jī)應(yīng)用程序顯示的溫度值與萬用表測得的溫度值。

測試結(jié)果表明檢測電路的溫度值與萬用表的測量值有2℃內(nèi)的誤差，基本滿足設(shè)計要求，但溫度檢測電路的響應(yīng)速度較萬用表測量的溫度慢，主要原因在于熱敏電阻本身響應(yīng)速度較慢，因此在對溫度保護(hù)要求較高的應(yīng)用中，可考慮其它測溫技術(shù)。

7.4過充、過放保護(hù)功能測試

測試該功能時，按照圖7.4所示連接系統(tǒng)。

測試時，通過調(diào)整電池模擬器中某節(jié)電池的電壓，分別使之低于設(shè)定的鋰電池最低放電電壓和高于最高充電電壓，觀察保護(hù)器中的充放電狀態(tài)指示燈，測量充放電控制MOS管的管壓降，觀察上位機(jī)顯示的保護(hù)板工作狀態(tài)來判讀是否實現(xiàn)了相應(yīng)的保護(hù)功能。

系統(tǒng)實際設(shè)定的最低放電電壓為2.5V，最高充電電壓是4.2V，實際測試結(jié)果表明保護(hù)器分別在模擬器電壓達(dá)到2.510V和4.195V時，可以立即關(guān)斷放電或充電回路，實現(xiàn)了基本的過充和過放電保護(hù)功能。

7.5過流和短路保護(hù)測試

過流保護(hù)主要是由單片機(jī)依據(jù)電流采集所獲得的采樣值和設(shè)置的電流保護(hù)閾值進(jìn)行比較，來決定是否關(guān)斷充電或放電回路。測試電路結(jié)構(gòu)圖如圖7.5所示。

當(dāng)檢測到電流大于設(shè)定保護(hù)值時，由單片機(jī)輸出控制信號切斷MOSFET開關(guān)。

短路保護(hù)功能仍然利用電流采集電路獲得的電壓值和門限電壓進(jìn)行比較，短路時比較電路輸出脈沖作為單片機(jī)的中斷輸入，在中斷程序中切斷回路，實時地進(jìn)行短路保護(hù)。

7.6溫度保護(hù)

溫度保護(hù)功能是在環(huán)境溫度低于或超過一定值時，使系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，主要通過比較檢測溫度和系統(tǒng)設(shè)置的最高溫度、最低溫度來進(jìn)行充放電保護(hù)。

通過實際測試，保護(hù)器實現(xiàn)了高低溫保護(hù)功能。

7.7結(jié)論

經(jīng)過測試，該系統(tǒng)基本滿足設(shè)計要求，達(dá)到了預(yù)期的目的。盡管如此，但是由于設(shè)計經(jīng)驗的匱乏和時間的限制，系統(tǒng)還有進(jìn)一步完善和改進(jìn)的空間：

⑴電池組在均衡的過程中，由于采用的是能量損耗法，所以保護(hù)器上的溫度會較高。這需要我們研究用簡單可靠的非損耗型均衡法來實現(xiàn)電池組的均衡。

⑵電路板在設(shè)計時尺寸較大，不利于在電動車的鋰電池組附近安裝。目前，準(zhǔn)備把系統(tǒng)分成3部分制板，這樣可以大大減小電路板的面積。

⑶電流檢測的精度雖然可以滿足本系統(tǒng)的需要，但是精度不高。后期需要我們研究新的電流采集電路提高電流檢測的精度。