CN106681306A - 一种电池管理系统集成测试平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电池管理系统集成测试平台，包括用于形成待测电池管理系统运行所需的仿真环境模型的仿真模块，与仿真模块信号连接、用于与待测电池管理系统进行信号交互测试的控制模块，以及用于分别对待测电池管理系统、仿真模块和控制模块供电的电源模块。如此，在进行测试时，首先启动电源模块分别为待测电池管理系统、仿真模块和控制模块供电，然后通过仿真模块设计出与待测电池管理系统运行环境相匹配的仿真环境模型，并使待测电池管理系统运行在该仿真环境模型内，最后控制模块按照预设HIL测试指令与待测电池管理系统进行信号交互，简单、方便地完成待测电池管理系统的测试，大幅节省了测试成本，满足了新能源汽车企业的HIL测试需求。

Description

一种电池管理系统集成测试平台

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种电池管理系统集成测试平台。

背景技术

随着世界石油资源日益短缺、人们环保意识的增强、消费者观念的更新以及社会经济增长的需要，电动汽车将成为未来汽车工业发展的重点。

为了满足电动汽车汽车动力性、经济性、安全性及舒适性的要求，需要电机、电池和电控等子系统彼此协作、优化匹配来共同达成目标，电池是新能源汽车的重要动力来源，而指挥、监测电池工作的任务是由电池管理系统来完成的。电池管理系统会通过单体电压、温度、碰撞检测等传感器实时获取电池的信息及状态，并根据充电机及整车控制器的信息、状态及电池控制策略，将控制指令经由通讯线以及硬件接口传递给各执行器和充电机及整车控制器，以此来完成电池控制功能。

在基于V模式的汽车电子控制器开发测试流程中，HIL(Hardware In the Loop，硬件在环仿真)测试已成为电池管理系统开发测试流程中不可或缺的环节。HIL测试系统以实时处理器运行仿真环境模型来模拟电池管理系统运行的电气环境，通过硬件接口与被测电池管理系统连接，对被测电池管理系统进行全面系统的测试。从安全性和可行性上考虑，HIL测试减少了实车路试的里程数及次数、缩短了开发周期，同时提高了电池管理系统的软件质量，降低了新能源汽车的开发风险。

但是，由于新能源汽车电池管理系统具有硬件接口种类多、信号精度高、实时性要求强、数据交互量大以及系统可扩展等特点，使得传统汽车电控系统的HIL测试平台无法完全适用。若要针对新能源汽车电池管理系统来订制HIL测试平台，将面临购买资金成本高、平台研发周期长、技术沟通难、售后维护不及时等缺点。

因此，如何低成本地实现对电池管理系统的测试，满足新能源汽车企业的HIL测试需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池管理系统集成测试平台，能够低成本地实现对电池管理系统的测试，满足新能源汽车企业的HIL测试需求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池管理系统集成测试平台，包括用于形成待测电池管理系统运行所需的仿真环境模型的仿真模块，与所述仿真模块信号连接、用于与待测电池管理系统进行信号交互测试的控制模块，以及用于分别对待测电池管理系统、所述仿真模块和控制模块供电的电源模块。

优选地，所述电源模块包括用于模拟电池包为待测电池管理系统供电的第一供电模块和用于为所述仿真模块和控制模块供电的第二供电模块。

优选地，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于模拟直流充电枪为待测电池管理系统发送直流充电连接确认信号的直流电阻器。

优选地，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于模拟交流充电枪为待测电池管理系统发送交流充电控制确认信号的函数信号发生器。

优选地，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于测试其输入输出响应功能的校核模块。

优选地，所述校核模块包括用于调节待测电池管理系统内部变量的标定模块、用于采集待测电池管理系统的内部变量变化之后所发送的响应信号的采集模块，以及与所述采集模块信号连接、用于判断待测电池管理系统所发送的响应信号是否正确的鉴别模块。

优选地，所述控制模块包括用于与待测电池管理系统连接的接插件端口、用于接收待测电池管理系统所发送信息的输入模块、对待测电池管理系统所发送信息进行对应处理的微处理器，以及向待测电池管理系统反馈信息的输出模块。

本发明所提供的电池管理系统集成测试平台，主要包括仿真模块、控制模块和电源模块。其中，仿真模块主要用于形成待测电池管理系统运行所需的仿真环境模型，控制模块与仿真模块信号连接，主要用于与待测电池管理系统进行信号交互测试，而电源模块主要用于对待测电池管理系统、仿真模块和控制模块供电。本发明所提供的电池管理系统集成测试平台，在进行测试时，首先启动电源模块分别为待测电池管理系统、仿真模块和控制模块供电，然后通过仿真模块设计出与待测电池管理系统运行环境相匹配的仿真环境模型，并使待测电池管理系统运行在该仿真环境模型内，之后即可模拟待测电池管理系统运行时所需的各种输入输出信号状态，最后控制模块按照预设HIL测试指令与待测电池管理系统进行信号交互，完成对待测电池管理系统的测试。因此，本发明所提供的电池管理系统集成测试平台，只需通过仿真模块、控制模块和电源模块搭建对电池管理系统进行测试平台，即可简单、方便地完成待测电池管理系统的测试，无需再通过定制HIL测试平台，相比于现有技术，大幅节省了测试成本，满足了新能源汽车企业的HIL测试需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1中所示的控制模块的一种具体结构示意图。

其中，图1—图2中：

仿真模块—1，控制模块—2，接插件端口—201，输入模块—202，微处理器—203，输出模块—204，CAN网络控制模块—205，电源模块—3，第一供电模块—301，第二供电模块—302，直流电阻器—4，函数信号发生器—5，校核模块—6，标定模块—601，采集模块—602，鉴别模块—603。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，电池管理系统集成测试平台主要包括仿真模块1、控制模块2和电源模块3。

其中，仿真模块1主要用于形成待测电池管理系统运行所需的仿真环境模型，控制模块2与仿真模块1信号连接，主要用于与待测电池管理系统进行信号交互测试，而电源模块3主要用于分别对待测电池管理系统、仿真模块1和控制模块2供电。

如此，在通过本实施例中的电池管理系统集成测试平台对待测电池管理系统进行测试时，首先启动电源模块3分别为待测电池管理系统、仿真模块1和控制模块2供电，然后通过仿真模块1设计出与待测电池管理系统运行环境相匹配的仿真环境模型，并使待测电池管理系统运行在该仿真环境模型内，之后即可模拟待测电池管理系统运行时所需的各种输入输出信号状态，最后控制模块2按照预设HIL测试指令与待测电池管理系统进行信号交互，完成对待测电池管理系统的测试。

因此，本发明所提供的电池管理系统集成测试平台，只需通过仿真模块1、控制模块2和电源模块3搭建对电池管理系统进行测试平台，即可简单、方便地完成待测电池管理系统的测试，无需再通过定制HIL测试平台，相比于现有技术，大幅节省了测试成本，满足了新能源汽车企业的HIL测试需求。

在关于电源模块3的一种优选实施方式中，该电源模块3具体可包括第一供电模块301和第二供电模块302，其中，第一供电模块301主要用于模拟电池包的结构对待测电池管理系统进行供电，比如具体可通过12V直流电源对待测电池管理系统提供低压直流电，并通过220V高压直流电源对待测电池管理系统提供高压直流电等。而第二供电模块302主要用于对仿真模块1和控制模块2供电，比如12V直流电源等。

此外，为了提高待测电池管理系统在仿真模块1所形成的仿真环境模型中运行的真实性，本实施例中还增设了直流电阻器4和函数信号发生器5。

其中，直流电阻器4与待测电池管理系统信号连接，主要用于模拟直流充电枪为待测电池管理系统发送充电连接确认信号，待待测电池管理系统响应后，第一供电模块301再开始对待测电池管理系统进行供电。

同理，函数信号发生器5与待测电池管理系统信号连接，主要用于模拟交流充电枪为待测电池管理系统发送交流充电控制确认信号，待待测电池管理系统响应后，第一供电模块301再开始对待测电池管理系统进行供电。

如此，通过直流电阻器4和函数信号发生器5对待测电池管理系统的相应充电信号发送，与待测电池管理系统相应之后电源模块3再开始供电的测试方式，提高了对待测电池管理系统测试的完善度。

而对待测电池管理系统进行测试的主要部件为控制模块2，如图2所示，图2为图1中所示的控制模块的一种具体结构示意图。

在关于控制模块2的一种优选实施方式中，该控制模块2包括接插件端口201、输入模块202、微处理器203和输出模块204。其中，接插件端口201主要用于与待测电池管理系统相连，使得控制模块2与待测电池管理系统形成稳定的数据交互通信。输入模块202主要用于接收待测电池管理系统所发送的信息，一般为待测电池管理系统反馈的各类响应信息，比如前述充电确认的响应信息等，当然也包括由待测电池管理系统所发送的查询信息等。微处理器203主要用于对待测电池管理系统所发送的信息进行对应处理，比如当待测电池管理系统反馈充电确认响应信号后，则微处理器203可控制第一供电模块301开始对待测电池管理系统进行供电；或者可以搭配输出模块204，比如当待测电池管理系统反馈查询信息后，则微处理器203将对应参数信息通过输出模块204进行输出，发送给待测电池管理系统。另外，考虑到控制模块2与待测电池管理系统之间一般可通过CAN进行通信，因此，在本实施例中，还可增设CAN网络控制模块205对控制模块2与待测电池管理系统之间的网络通信进行管理和控制。

不仅如此，为进一步提高对待测电池管理系统的测试完善度，提高测试结果的真实性和可靠度，本实施例中增设了校核模块6。该校核模块6与待测电池管理系统信号连接，主要用于测试待测电池管理系统的输入和输出的响应功能，如此，可首先测试出待测电池管理系统的输入输出响应功能正常后，再通过控制模块2进行后续常规的信号交互测试。

具体的，该校核模块2主要包括标定模块601、采集模块602和鉴别模块603。其中，标定模块601主要用于对待测电池管理系统的基础参数进行标定，即调节待测电池管理系统内部的各个变量。考虑到待测电池管理系统一般可通过CAN网络与控制模块2等外部模块进行网络通信，因此标定模块601一般可采用CAN标定工具，比如INCA或CANape等工具。采集模块602主要用于采集待测电池管理系统与控制模块2等外部模块交换的信息和命令等，在标定模块601改变了待测电池管理系统的内部变量后，采集模块602即可捕捉到待测电池管理系统所产生的对应的响应信号。同理，采集模块602一般可为CANalyzer等工具。而鉴别模块603与采集模块602信号连接，主要用于根据采集模块602所采集的信息——此处主要指待测电池管理系统的内部变量改变之后的响应信号——进行分析，并判断待测电池管理系统所发送的响应信号是否正确。如此设置，校核模块2即可准确地获知待测电池管理系统的输入输出的响应状态，有利于测试故障排查，提高测试完善度和测试数据可靠度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电池管理系统集成测试平台，其特征在于，包括用于形成待测电池管理系统运行所需的仿真环境模型的仿真模块(1)，与所述仿真模块(1)信号连接、用于与待测电池管理系统进行信号交互测试的控制模块(2)，以及用于分别对待测电池管理系统、所述仿真模块(1)和控制模块(2)供电的电源模块(3)。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，所述电源模块(3)包括用于模拟电池包为待测电池管理系统供电的第一供电模块(301)和用于为所述仿真模块(1)和控制模块(2)供电的第二供电模块(302)。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于模拟直流充电枪为待测电池管理系统发送直流充电连接确认信号的直流电阻器(4)。

4.根据权利要求3所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于模拟交流充电枪为待测电池管理系统发送交流充电控制确认信号的函数信号发生器(5)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，还包括与待测电池管理系统信号连接、用于测试其输入输出响应功能的校核模块(6)。

6.根据权利要求5所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，所述校核模块(6)包括用于调节待测电池管理系统内部变量的标定模块(601)、用于采集待测电池管理系统的内部变量变化之后所发送的响应信号的采集模块(602)，以及与所述采集模块(602)信号连接、用于判断待测电池管理系统所发送的响应信号是否正确的鉴别模块(603)。

7.根据权利要求5所述的电池管理系统集成测试平台，其特征在于，所述控制模块(2)包括用于与待测电池管理系统连接的接插件端口(201)、用于接收待测电池管理系统所发送信息的输入模块(202)、对待测电池管理系统所发送信息进行对应处理的微处理器(203)，以及向待测电池管理系统反馈信息的输出模块(204)。