—— 概述
在电动汽车的动力系统中，动力蓄电池始终是技术上的重要一环。BMS控制器作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，其功能可靠性及安全性必须经过严格的测试。
BMS 控制器包括电池控制单元BMC和电池监控单元CMC两部分，BMS功能测试会对两个控制单元做单独测试和联合测试，能模拟、采集电池单体电压、温度，完成BMS与子板（CMC）之间的功能测试。
—— 主要功能
• BMS 功能测试：
※ SOC 估计、SOH 估计、功率预测；
※ 主动及被动均衡功能，均衡过程中的最大电压检测，故障检测；
※ 同一SOC验证，均衡电流验证；
※ 电压采样功能、电流采样功能、温度采样功能测试；
※ 交流充电测试、直流充电测试等；
※ 测试BMS的安全相关的算法，比如单体欠压过压、过电流、温度过高或过低、开路短路；
※ 验证单体的连接时间，验证BMS的绝缘检测等；
• 电池包系统集成测试：
※ BMS 内部 CAN、LIN 、SENT、菊花链等通讯协议；
※ CMC CAN 信号的同步响应测试；
※ BMS 系统(BMC+CMC)网络管理、休眠唤醒响应等功能测试；
※ BMS 系统(BMC+CMC)静态电流消耗评估、低功耗状态评估；
• 电池包系统功能安全测试：
※ 单体电池短路故障注入测试；
※ 温度传感器短路故障注入测试；
※ 温度传感器开路故障注入测试；
※ 电池单体采样线短路故障注入测试；
※ 电池单体采样线断路故障注入测试；
—— BMS HIL 系统框架
• 硬件平台
※ NI PXI实时仿真平台
※ 故障注入单元
※ 综合信号管理单元
※ 断线测试盒
※ 可编程电源
※ 电源分配单元
※ 上位机系统
※ 电池单体仿真板卡
※ 高压模拟系统
※ CAN 通信系统
• 上位机软件
※ 试验管理软件
※ 自动测试软件
※ 故障注入软件
• 实时仿真模型
※ 电动汽车模型
※ 锂离子动力电池模型
※ 测试模型 |
BMS-HIL硬件结构
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—— 系统方案
方案A：BMS级测试
测试原理如上图所示。BMS的主模块BMU、BMS从模块CMU都集成到测试系统中，由电池单体仿真板卡来模拟电池单体电压、电流；电阻仿真板卡来模拟单体温度；高压模拟箱来模拟高压上下电、预充继电器控制、高压故障模拟的功能；同时由IO通道来模拟开关、传感器以及采集BMS控制器输出。
方案B：BMU级测试
该测试方案只测试BMS主控板，不需要从控板和电池单体模拟板卡和电池温度模拟板卡。从控板由CAN通信、LIN通信、SENT信号等来模拟。其余测试方案与BMS级测试相同。
—— 应用领域
• 电池模块或单体的模拟
• BMS 均衡，绝缘及 SOC 估算算法验证
• BMS上下电，高压故障诊断验证
• BMS 充放电，高压安全测试
• 基于实车工况的通讯和功能验证
—— 典型案例
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