CN105652124A - 一种基于Labview的汽车电池管理测试系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Labview的汽车电池管理测试系统及方法，用于对汽车电池管理系统进行上位机观测和控制，所述汽车电池管理系统BMS采用分布式两级CAN网络，两级CAN网络通过双通道CAN采集卡集成到一个测试系统中，并由测试系统对两级CAN网络进行分别独立控制，所述测试系统采用Labview进行开发，采用状态机设计模式，包括标定模块、初始化模块、通讯模块、信息显示模块、故障检测模块和控制模块。本发明所能够将不同通讯频率的两个CAN网络集中到一个测试平台上，极大地提高生产效率，以适应开发需求，且可适应不同型号的CAN接口卡和电池管理系统，减少重复开发过程，重复性好，尽量减少人工因素的影响，同时也对关心的分析参数进行监控，提高覆盖率。

Description

一种基于Labview的汽车电池管理测试系统及方法
技术领域
本发明涉及电动汽车电池管理，特别涉及一种基于Labview的汽车电池管理测试系统及方法。
背景技术
纯电动汽车主要由动力电池分组串并联形成整车电源提供动源，在整车成本中占有较高的比例，因此为了延长电池的使用寿命，降低使用成本，设计电池管理系统(简称BMS)，实现对电池的在线监控与控制。市面上纯电动车平台中涉及72V和320V两种型号电池管理系统。其中320V电池管理系统采用3个slaver控制器监控所有电池包及单体电池，1个master控制器监控3个slaver，实现控制算法等复杂处理，具体如图1所示。
从整车角度考虑，三个salver控制器实现单体电池的温度、电压和电流参数的采集功能等，通过电池管理系统的内部CAN网络（相对于整车各控制器与整车控制器组成的外部网络而言）传递给master控制器。由master控制器完成BMS状态估算功能，如SOC值和SOH值得估计，电池功率限制和均衡，继电器控制，BMS热控制，充放电控制以及故障诊断和容错处理。master控制器根据整车CAN通讯协议，与整车其他系统进行信息共享。采用CAN2.0B接口与汽车电池管理测试系统、整车控制器和仪表进行通讯。
发明内容
本发明目的是：提供一种基于Labview的汽车电池管理测试系统及方法，避免每个CAN网络都需要一个独立的测试系统，减少冗余开发。
本发明的技术方案是：
一种基于Labview的汽车电池管理测试系统，用于对汽车电池管理系统进行上位机观测和控制，所述汽车电池管理系统BMS采用分布式两级CAN网络，两级CAN网络通过双通道CAN采集卡集成到一个测试系统中，并由测试系统对两级CAN网络进行分别独立控制，所述测试系统采用Labview进行开发，采用状态机设计模式，包括标定模块、初始化模块、通讯模块、信息显示模块、故障检测模块和控制模块。
具体的，所述分布式两级CAN网络包括CAN子网和CAN主网，汽车电池管理系统BMS的各BMS子控制器通过CAN子网连接到BMS主控制器，BMS主控制器通过CAN主网连接整车控制器和汽车仪表。
基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，包括步骤：
S1、电池管理测试系统接到CAN网络上后，系统自动进行各模块参数初始化，等待用户打开或关闭CAN采集卡设备，对两路CAN网络进行独立控制；
S2、两路CAN网络中有发送CAN消息时，则电池管理测试系统接收CAN消息，对CAN消息进行ID解析和数据参数解析；
S3、在用户需要对汽车电池管理系统BMS和充电机进行算法参数标定时，在面板上输入相应参数值和控制选项，单击相应的标定控制键，将标定参数下载到下位机中。
S4、在不同的CAN消息周期中，CAN网络中有故障信息时，则电池管理测试系统接收故障帧，对CAN消息进行ID解析，故障信息充电机告警状态和绝缘警告信息。
优选的，两路CAN网络收发CAN消息彼此不冲突，同一路CAN网络通讯带有缓冲区，避免同路信息冲突。
优选的，步骤1中，若用户在面板上对参数进行设置，则传输设置值，否则按照默认值运行。
优选的，用户在电池管理测试系统面板上控制继电器的连接和断开，以及关闭电池管理测试系统。
优选的，CAN消息中包含源于CAN子网的单体温度显示、单体电压显示，和源于CAN主网的各个继电器状态、绝缘状态、最高单体电压、最低单体电压、最高单体温度、最低单体温度、绝缘信息、SOC值、SOH值、平均温度和总电压、总电流，各参数按照特点和重要性选择数据显示或图形显示，方便用户。
本发明的优点是：
本发明所提供的基于labview的汽车电池管理测试系统及其测试方法，能够将不同通讯频率的两个CAN网络集中到一个测试平台上，改变了原来每个CAN网络都需要一个单独的测试平台进行监控的情况，使得测试过程自动化，极大地提高生产效率，以适应开发需求。且可适应不同型号的CAN接口卡和电池管理系统，减少重复开发过程，重复性好，尽量减少人工因素的影响，同时也对关心的分析参数进行监控，提高覆盖率。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的电池管理系统结构及在车上分布情况示意图；
图2为本发明所述的电池管理测试系统的功能结构示意图；
图3为本发明所述的电池管理测试系统的测试方法实现流程图。
具体实施方式
本发明所揭示的基于Labview的汽车电池管理测试系统，用于对汽车电池管理系统进行上位机观测和控制，所述汽车电池管理系统BMS采用分布式两级CAN网络，如图1所示，所述分布式两级CAN网络包括CAN子网和CAN主网，汽车电池管理系统BMS的各BMS子控制器通过CAN子网连接到BMS主控制器，BMS主控制器通过CAN主网连接整车控制器和汽车仪表。两级CAN网络通过双通道CAN采集卡集成到一个测试系统中，并由测试系统对两级CAN网络进行分别独立控制，如图2所示，所述测试系统采用Labview进行开发，采用状态机设计模式，包括标定模块、初始化模块、通讯模块、信息显示模块、故障检测模块和控制模块。
如图3所示，基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，包括步骤：
S1、电池管理测试系统接到CAN网络上后，系统自动进行各模块参数初始化，等待用户打开或关闭CAN采集卡设备，对两路CAN网络进行独立控制；若用户在面板上对参数进行设置，则传输设置值，否则按照默认值运行。
S2、两路CAN网络中有发送CAN消息时，则电池管理测试系统接收CAN消息，对CAN消息进行ID解析和数据参数解析；两路CAN网络收发CAN消息彼此不冲突，同一路CAN网络通讯带有缓冲区，避免同路信息冲突；CAN消息中包含源于CAN子网的单体温度显示、单体电压显示，和源于CAN主网的各个继电器状态、绝缘状态、最高单体电压、最低单体电压、最高单体温度、最低单体温度、绝缘信息、SOC值、SOH值、平均温度和总电压、总电流，各参数按照特点和重要性选择数据显示或图形显示，方便用户。
S3、在用户需要对汽车电池管理系统BMS和充电机进行算法参数标定时，在面板上输入相应参数值和控制选项，单击相应的标定控制键，将标定参数下载到下位机中。
S4、在不同的CAN消息周期中，CAN网络中有故障信息时，则电池管理测试系统接收故障帧，对CAN消息进行ID解析，故障信息充电机告警状态和绝缘警告信息。用户在电池管理测试系统面板上控制继电器的连接和断开，以及关闭电池管理测试系统。
本发明所能够将不同通讯频率的两个CAN网络集中到一个测试平台上，改变了原来每个CAN网络都需要一个单独的测试平台进行监控的情况，使得测试过程自动化，极大地提高生产效率，以适应开发需求。且可适应不同型号的CAN接口卡和电池管理系统，减少重复开发过程，重复性好，尽量减少人工因素的影响，同时也对关心的分析参数进行监控，提高覆盖率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于Labview的汽车电池管理测试系统，用于对汽车电池管理系统进行上位机观测和控制，其特征在于：所述汽车电池管理系统BMS采用分布式两级CAN网络，两级CAN网络通过双通道CAN采集卡集成到一个测试系统中，并由测试系统对两级CAN网络进行分别独立控制，所述测试系统采用Labview进行开发，采用状态机设计模式，包括标定模块、初始化模块、通讯模块、信息显示模块、故障检测模块和控制模块。
2.根据权利要求1所述的基于Labview的汽车电池管理测试系统，所述分布式两级CAN网络包括CAN子网和CAN主网，汽车电池管理系统BMS的各BMS子控制器通过CAN子网连接到BMS主控制器，BMS主控制器通过CAN主网连接整车控制器和汽车仪表。
3.一种采用权利要求1或2所述基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，其特征在于，包括步骤：
S1、电池管理测试系统接到CAN网络上后，系统自动进行各模块参数初始化，等待用户打开或关闭CAN采集卡设备，对两路CAN网络进行独立控制；
S2、两路CAN网络中有发送CAN消息时，则电池管理测试系统接收CAN消息，对CAN消息进行ID解析和数据参数解析；
S3、在用户需要对汽车电池管理系统BMS和充电机进行算法参数标定时，在面板上输入相应参数值和控制选项，单击相应的标定控制键，将标定参数下载到下位机中；
S4、在不同的CAN消息周期中，CAN网络中有故障信息时，则电池管理测试系统接收故障帧，对CAN消息进行ID解析，故障信息充电机告警状态和绝缘警告信息。
4.根据权利要求3所述的基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，其特征在于，两路CAN网络收发CAN消息彼此不冲突，同一路CAN网络通讯带有缓冲区，避免同路信息冲突。
5.根据权利要求3所述的基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，其特征在于，步骤1中，若用户在面板上对参数进行设置，则传输设置值，否则按照默认值运行。
6.根据权利要求3所述的基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，其特征在于，用户在电池管理测试系统面板上控制继电器的连接和断开，以及关闭电池管理测试系统。
7.根据权利要求3所述的基于Labview的汽车电池管理测试系统的测试方法，其特征在于，CAN消息中包含源于CAN子网的单体温度显示、单体电压显示，和源于CAN主网的各个继电器状态、绝缘状态、最高单体电压、最低单体电压、最高单体温度、最低单体温度、绝缘信息、SOC值、SOH值、平均温度和总电压、总电流，各参数按照特点和重要性选择数据显示或图形显示，方便用户。
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