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BMS硬件在环测试系统

2023-05-06 09:47:42 6975

一、概述

BMS全称电池管理系统,是新能源汽车的核心系统之一。新能源汽车与传统燃油车存在很大的不同,以纯电动汽车为例,它是以电池包为动力来源的,那么电池包的状态对纯电动汽车就尤为重要。而电池管理系统就是对电池组的运行状态进行实时监控,精确预估电池剩余容量,对出现的故障及时报警,以便最大限度的延长电池的循环寿命,使电池工作在最佳状态。采用HIL台架的方式,可模拟和BMS交联的系统,完成对BMS的静态和动态测试。

二、系统功能特点

(1) 提供电池单体电压模拟;

(2) 提供电池单体温度传感器阻值信号模拟;

(3) 支持电池单体故障注入,包括单体电压/温度的采样线断路、采样线短路、超阈值、单体极性反接等故障;

(4) 提供多通道高压信号模拟;

(5) 提供绝缘电阻模拟;

(6) 提供电流传感器信号模拟;

(7) 提供总线通讯信号模拟;

(8) 提供BMS系统其他输入信号模拟;

(9) 提供BMS系统各种输出信号采集;

(10) 支持低压I/O信号故障注入;

(11) 集成动态仿真模型,实现被测控制器的实时闭环测试;

(12) 支持模型变量在上位机界面实时修改,无需重新编译模型;

(13) 支持上位机界面通道配置及参数设置,实现被测控制器手动测试;

(14) 支持测试用例编辑,实现自动化测试,自动生成测试报告;

(15) 支持NEDC等标准工况测试及自定义工况测试;

(16) 支持上位机界面实时查看所有通道数据,包括硬线、总线和模型数据;

(17) 支持BMS的功能测试,主要包括单体采集、高压采集、电流采集、继电器控制、单体均衡、SOC估算、热管理及国标交直流充电功能验证

三、系统组成


图片1系统组成图.png


图1系统组成图

如图1所示为多功能HIL系统组成原理图,系统采用太阳成集团tyc234ccLinks-BOX实时仿真系统,自研信号调理、故障注入、单体模拟器等多种硬件,实现对BMS系统的测试。

Ø 太阳成集团tyc234ccLinks-BOX实时仿真系统为核心,其运行单体电池模型,仿真精度可以达到1ms。其功能包括模型的加载,模型参与与实时仿真机硬件接口关联,仿真数据记录等;

Ø 系统配置了CAN总线板卡,AD/DA等接口板卡

Ø 由于电池单体是通过通讯方式与仿真机交互数据,与单体模拟、高压电源、总电流模拟、绝缘电阻模拟等实现高速的数据交互;

Ø 为了使板卡与VCU控制器接口的电气特性匹配一致,配置了信号调理模块,这些模块包括了模拟量输入和输出,数字量输入和输出,电阻模拟等;

Ø 基本上所有的被测试控制信号都需要经过故障注入模块。故障注入模块和BOB是用于测试控制器在长期使用过程中可能出现的各种硬线类故障,包括断路,对电源、对地短路和断路等。故障注入模块可以通过软件直接注入故障;BOB模块方便人工对各种信号进行测量;

Ø 程控电源和静态电流测量卡用于对被测试VCU控制器提供供电控制,并对控制器工作过程电流全程监控。静态电流测量卡测量方位可以从最大40A到1uA,因此可以测量控制器的休眠电流,同时每块卡提供六路电源输出控制,可以模拟KL30和KL15电的控制。