CN104834592A - 电池管理模块模型在环测试方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电池管理模块模型在环测试方法及系统，该系统包括：待测电池管理模块；输入信号处理模块和输出信号处理模块，两者分别与待测电池管理模块相连；与输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的整车模型，用于根据测试用例产生控制信号并通过输入信号处理模块发送至待测电池管理模块，以及接收待测电池管理模块的执行结果，并根据执行结果生成测试结果；与输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的动力电池组模型，用于通过输出信号处理模块接收待测电池管理模块的指令，并将执行结果通过输入信号处理模块反馈至待测电池管理模块。本发明的系统能够提高电池管理系统的软件开发质量，缩短开发周期，节约开发成本。

Description

电池管理模块模型在环测试方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种电池管理模块模型在环测试方法及系统。

背景技术

随着国际上对能源安全和环境保护问题的重视程度不断提升，各国对汽车排放污染物要求越来越严格。减少对能源的依赖，实现节能减排，已成为世界经济持续发展迫切需要解决的问题。因此，混合动力汽车、纯电动汽车已成为当今汽车业发展的趋势。

电池管理系统是新能源汽车的关键技术，主要负责监测和分析电池组电压、电流等状态，保护动力电池组，防止安全事故发生，并对电池充放电控制进行管理。目前汽车电池管理系统的开发广泛的采用基于模型的开发方法，通常是采用Simulink模型进行图形化的控制算法开发，通过代码生成技术自动生成面向嵌入式系统的高性能的精简代码。目前电池管理系统普遍是在产品设计成型时进行测试。由于在电池管理系统开发流程中，通常采取概念设计---建模与仿真---代码生成---软硬件集成---硬件测试的做法。对硬件产品进行测试时如果发现问题，需要重复上述开发过程，耗时耗力，且效率低下、成本高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种电池管理模块模型在环测试系统，该系统能够提高电池管理系统的软件开发质量，缩短开发周期，节约开发成本。

本发明的另一个目的在于提出一种电池管理模块模型在环测试方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种电池管理模块模型在环测试系统，包括：待测电池管理模块；输入信号处理模块和输出信号处理模块，所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别与所述待测电池管理模块相连；与所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的整车模型，所述整车模型用于根据测试用例产生控制信号并通过所述输入信号处理模块发送至所述待测电池管理模块，以及接收所述待测电池管理模块的执行结果，并根据所述执行结果生成测试结果；与所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的动力电池组模型，所述动力电池组模型用于通过所述输出信号处理模块接收所述待测电池管理模块的指令，并将执行结果通过所述输入信号处理模块反馈至所述待测电池管理模块。

根据本发明实施例的电池管理模块模型在环测试系统，整车模型根据测试用例产生控制信号并通过输入信号处理模块发送至待测电池管理模块，然后接收待测电池管理模块的执行结果，并据此生成测试结果，然后动力电池组模型通过输出信号处理模块接收待测电池管理模块的指令，并将执行结果通过输入信号处理模块反馈至待测电池管理模块。该系统可在软件开发初期发现电池管理系统软件存在的缺陷时，能在保证软件开发质量的情况下，大大提高开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。

另外，根据本发明上述实施例的电池管理模块模型在环测试系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：控制面板，所述控制面板通过所述输入信号处理模块与所述测电池管理模块相连，用于输入所述测试用例。

在一些示例中，所述整车模型包括整车控制器子模型、负载子模型和驾驶员子模型。

在一些示例中，还包括：联合调试模块，用于对所述待测电池管理模块、所述整车模型和所述动力电池组模型进行联合调试。

在一些示例中，所述测试用例包括多个观测点，所述观测点用于提取对应的测试数据。

本发明第二方面的实施例还提出了一种电池管理模型在环测试方法，包括以下步骤：利用整车模型根据测试用例产生控制信号，并将所述控制信号发送至待测电池管理模块；利用整车模型接收所述待测电池管理模块的执行结果，并根据所述执行结果生成测试结果；以及利用动力电池组模型接收所述待测电池管理模块的指令，根据所述指令将所述执行结果反馈至所述待测电池管理模块。

根据本发明实施例的电池管理模块模型在环测试方法，整车模型根据测试用例产生控制信号并发送至待测电池管理模块，然后接收待测电池管理模块的执行结果，并据此生成测试结果，然后动力电池组模型接收待测电池管理模块的指令，并将执行结果反馈至待测电池管理模块。该方法可在软件开发初期发现电池管理系统软件存在的缺陷时，能在保证软件开发质量的情况下，大大提高开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。

另外，根据本发明上述实施例的电池管理模块模型在环测试方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：通过控制面板输入测试用例。

在一些示例中，所述整车模型包括整车控制器子模型、负载子模型和驾驶员子模型。

在一些示例中，还包括：对所述待测电池管理模块、所述整车模型和所述动力电池组模型进行联合调试。

在一些示例中，所述测试用例包括多个观测点，所述观测点用于提取对应的测试数据。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的电池管理模块模型在环测试系统的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的电池管理模块模型在环测试系统的工作流程图；以及

图3是根据本发明一个实施例的电池管理模块模型在环测试方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

以下结合附图描述根据本发明实施例的电池管理模块模型在环测试方法及系统。

图1是根据本发明一个实施例的电池管理模块模型在环测试系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括待测电池管理系统110、输入信号处理模块120、输出信号处理模块130、整车模型140和动力电池组模型150。

其中，输入信号处理模块120和输出信号处理模块130分别与待测电池管理模块110相连。

整车模型140分别与输入信号处理模块120和输出信号处理模块130相连，整车模型140用于根据测试用例产生控制信号并通过输入信号处理模块120发送至待测电池管理模块110，以及接收待测电池管理模块110的执行结果，并根据执行结果生成测试结果。其中，在一些示例中，测试用例例如包括多个观测点，更为具体地，观测点用于提取对应的测试数据。在具体示例中，多个观测点例如为动力电池组总电压、总电流、单体状态、高压状态、充放电功率等。

其中，在本发明的一个实施例中，如图1所示，整车模型140包括整车控制器子模型141、负载子模型142和驾驶员子模型143。

动力电池组模型150分别与输入信号处理模块120和输出信号处理模块130相连，动力电池组模型150用于通过输出信号处理模块130接收待测电池管理模块110的指令，并将执行结果通过输入信号处理模块120反馈至待测电池管理模块110。

另外，在一些示例中，如图1所示，该系统还包括控制面板160，控制面板160通过输入信号处理模块120与待测电池管理模块110相连，用于输入测试用例。

进一步地，在一些示例中，该系统还包括联合调试模块170(图1中未示出)，联合调试模块170用于对待测电池管理模块110、整车模型140和动力电池组模型150进行联合调试。

作为具体地示例，以下结合图1和图2详细描述本发明上述实施例的电池管理模块模型在环测试系统的具体工作流程。如图2所示，该系统在环测试的具体流程包括以下步骤：

步骤1：搭建测试环境。具体地说，环境模型主要分为两部分，例如图1中所示的动力电池组模型150和整车模型140。

其中，动力电池组模型150包括电池单体、高压电路、绝缘检测电路以及故障注入模块等，该部分利用simulink模块库中的simscape元件模块进行等效电路搭建，电池管理系统(也即待测电池管理模块110)能够通过继电器命令信号控制动力电池组模型150中正负等继电器的通断，能够模拟端电压、电流、温度等信号的采集。其中，电池单体需要设置额定容量、额定电压、充放电速率、阻抗、寿命和自放电率等参数值。

整车模型140包括整车控制器子模型141、负载子模型142和驾驶员子模型等。在该示例中，整车控制器子模型141主要侧重于模拟整车与电池管理系统之间的指令发送及响应，包括对电池管理系统工作指令的发送、高压指令及功率需求等，负载子模型142包括电机、风扇及空调附件等耗电元件，用来模拟整车的需求功率。

步骤2：搭建输入输出模块。具体地说，电池管理系统(也即待测电池组管理模块110)的输入输出都是分为两个部分，一部分是与动力电池组模型150的信号交互，另一部分是与整车模型140的信号。在输入模块中，要对整车模型140发送过来的信号处加入手动开关，可将整车模型140发送的信号切换成控制面板160发过来的手动信号，便于测试。

步骤3：控制策略模型与环境模型联合调试。具体地说，首先配置控制策略模型和环境模型版本，令其版本一致；然后将控制策略模型与环境模型的输入输出接口对应并连接形成闭环；设置运行周期，使两个模型程序调度时间相同；然后匹配控制策略模型与环境模型的数据类型，最终达到两个模型联合运行畅通。

步骤4：编写测试用例。在整车模型140中的驾驶员子模型143中手动设置模拟驾驶员行为，在控制面板160中配置钥匙开关、档位、加速踏板开度、制动踏板位置等信号的输入值，可根据测试需求进行用例的配置。在进行故障测试时，可开启输入模块中的手动开关，屏蔽整车模型140发送的信号值，切换到控制面板160发送的信号值，直接对电池单体电压、温度等信号进行故障状态下的测试用例输入。

步骤5：执行测试。在整车模型140中添加观测点，如动力电池组总电压、总电流、单体状态、高压状态、充放电功率等，按实际测试要求设置仿真时间。然后运行测试用例，读取测试结果，并通过对比期望输出和实际输出的差异判断电池管理系统的功能是否存在缺陷，对缺陷进行分析记录，即时反馈给相关人员。

步骤6：回归测试。即对修改完的控制策略模型，针对测试没有通过的测试用例进行再次测试。

步骤7：重复执行步骤5和步骤6，直到所有的回归测试结果均无需要修改的缺陷。

综上，根据本发明实施例的电池管理模块模型在环测试系统，整车模型根据测试用例产生控制信号并通过输入信号处理模块发送至待测电池管理模块，然后接收待测电池管理模块的执行结果，并据此生成测试结果，然后动力电池组模型通过输出信号处理模块接收待测电池管理模块的指令，并将执行结果通过输入信号处理模块反馈至待测电池管理模块。该系统可在软件开发初期发现电池管理系统软件存在的缺陷时，能在保证软件开发质量的情况下，大大提高开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。另外，该系统在电池过充、过放等故障测试时，完全用模型来模拟，避免了对硬件的损伤。

本发明的进一步实施例还提出了一种电池管理模块模型在环测试方法。

图3是根据本发明一个实施例的电池管理模块模型在环测试方法的流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤S301，利用整车模型根据测试用例产生控制信号，并将控制信号发送至待测电池管理模块。其中，在一些示例中，测试用例例如包括多个观测点，更为具体地，观测点用于提取对应的测试数据。在具体示例中，多个观测点例如为动力电池组总电压、总电流、单体状态、高压状态、充放电功率等。

步骤S302，利用整车模型接收待测电池管理模块的执行结果，并根据执行结果生成测试结果。

其中，在本发明的一个实施例中，如图1所示，整车模型包括整车控制器子模型、负载子模型和驾驶员子模型。

步骤S303，利用动力电池组模型接收待测电池管理模块的指令，根据指令将执行结果反馈至待测电池管理模块。

另外，在一些示例中，例如通过控制面板向待测电池管理模块输入测试用例。

进一步地，在一些示例中，该方法还包括：对待测电池管理模块、整车模型和动力电池组模型进行联合调试。

对该方法的示例性描述参见上述对本发明实施例的系统的描述部分，为减少冗余，此处不再赘述。

综上，根据本发明实施例的电池管理模块模型在环测试方法，整车模型根据测试用例产生控制信号并发送至待测电池管理模块，然后接收待测电池管理模块的执行结果，并据此生成测试结果，然后动力电池组模型接收待测电池管理模块的指令，并将执行结果反馈至待测电池管理模块。该方法可在软件开发初期发现电池管理系统软件存在的缺陷时，能在保证软件开发质量的情况下，大大提高开发和测试效率，缩短开发周期，降低开发成本和风险。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池管理模块模型在环测试系统，其特征在于，包括：

待测电池管理模块；

输入信号处理模块和输出信号处理模块，所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别与所述待测电池管理模块相连；

与所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的整车模型，所述整车模型用于根据测试用例产生控制信号并通过所述输入信号处理模块发送至所述待测电池管理模块，以及接收所述待测电池管理模块的执行结果，并根据所述执行结果生成测试结果；

与所述输入信号处理模块和输出信号处理模块分别相连的动力电池组模型，所述动力电池组模型用于通过所述输出信号处理模块接收所述待测电池管理模块的指令，并将执行结果通过所述输入信号处理模块反馈至所述待测电池管理模块。

2.如权利要求1所述的电池管理模块模型在环测试系统，其特征在于，还包括：

控制面板，所述控制面板通过所述输入信号处理模块与所述待测电池管理模块相连，用于输入所述测试用例。

3.如权利要求1所述的电池管理模块模型在环测试系统，其特征在于，所述整车模型包括整车控制器子模型、负载子模型和驾驶员子模型。

4.如权利要求1所述的电池管理模块模型在环测试系统，其特征在于，还包括：

联合调试模块，用于对所述待测电池管理模块、所述整车模型和所述动力电池组模型进行联合调试。

5.如权利要求1所述的电池管理模块模型在环测试系统，其特征在于，所述测试用例包括多个观测点，所述观测点用于提取对应的测试数据。

6.一种电池管理模块模型在环测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用整车模型根据测试用例产生控制信号，并将所述控制信号发送至待测电池管理模块；

利用整车模型接收所述待测电池管理模块的执行结果，并根据所述执行结果生成测试结果；以及

利用动力电池组模型接收所述待测电池管理模块的指令，根据所述指令将所述执行结果反馈至所述待测电池管理模块。

7.如权利要求6所述的电池管理模块模型在环测试方法，其特征在于，还包括：

通过控制面板输入测试用例。

8.如权利要求6所述的电池管理模块模型在环测试方法，其特征在于，所述整车模型包括整车控制器子模型、负载子模型和驾驶员子模型。

9.如权利要求6所述的电池管理模块模型在环测试方法，其特征在于，还包括：

对所述待测电池管理模块、所述整车模型和所述动力电池组模型进行联合调试。

10.如权利要求6所述的电池管理模块模型在环测试方法，其特征在于，所述测试用例包括多个观测点，所述观测点用于提取对应的测试数据。