CN107064692B - 一种带有双向仿真bms协议的测试仪及其测试方法 - Google Patents

一种带有双向仿真bms协议的测试仪及其测试方法 Download PDF

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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明公开了一种带有双向仿真BMS协议的测试仪，包括供电侧电压检测模块、供电侧电流检测模块、供电侧功率检测模块、供电侧数据接口模块、充电侧电压检测模块、充电侧电流检测模块、充电侧电池温度检测模块、充电侧数据接口模块、中央处理器、数据存储模块和人机交互模块。本发明还公开了一种上述测试仪的测试方法。本发明能够改进现有技术的不足，通用性强，可以实现快速的双向测试。

Description

一种带有双向仿真BMS协议的测试仪及其测试方法
技术领域
本发明涉及电动汽车充电测试技术领域，尤其是一种带有双向仿真BMS协议的充电桩测试仪及其测试方法。
背景技术
随着新能源电动汽车的推广应用，BMS( Battery Management System电池管理系统)的需求也随之出现。电池管理系统需要与电动汽车和充电桩进行双向匹配才能实现正常工作。目前对于电池管理系统的测试存在以下问题：
1、现有充电桩测设备，在做通信协议BMS测试时候，仅做协议分析，当在充电站运行现场测试充电桩的时候，并且没有电动汽车的时候，只能使用带BMS协议的负载进行测试。
2、现有电动汽车在做充电协议测试的时候，不可能适应所有型号充电桩，为充分测试电动汽车对充电桩的适应性，电动汽车厂家只有采购各种型号的充电桩做测试对比实验。
3、在电动汽车4S店，维修电动汽车时候，更不具备安装多种型号充电桩的条件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪及其测试方法，能够解决现有技术的不足，通用性强，可以实现快速的双向测试。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪，包括，
供电侧电压检测模块，用于检测供电侧的电压数据；
供电侧电流检测模块，用于检测供电侧的电流数据；
供电侧功率检测模块，用于检测供电侧的输出功率数据；
供电侧数据接口模块，用于连接充电桩读取供电侧数据；
充电侧电压检测模块，用于检测充电侧的电压数据；
充电侧电流检测模块，用于检测充电侧的电流数据；
充电侧电池温度检测模块，用于检测电池的温度数据；
充电侧数据接口模块，用于连接电动汽车读取充电侧数据；
中央处理器，用于分析处理采集的数据；
数据存储模块，与中央处理器连接，用于存储中央处理器处理过程中的数据；
人机交互模块，与中央处理器连接，用于进行仿真结果和仿真参数的数据交互。
作为优选，所述数据存储模块为计算机硬盘。
作为优选，所述人机交互模块包括鼠标、键盘和LCD显示屏。
一种上述的用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，包括以下步骤：
A、供电侧测试；
A1、将供电侧数据接口模块与充电桩的数据接口相连，使用模拟负载与充电桩的充电接口相连进行充电仿真；
A2、中央处理器通过供电侧电压检测模块、供电侧电流检测模块和供电侧功率检测模块采集充电桩的供电数据；
A3、将供电侧电压数据和供电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将供电侧功率数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
A4、将中央处理器接收到的供电数据与存储在数据存储模块内的模拟负载的充电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
A5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用相应的数据进行仿真处理；
B、充电侧测试；
B1、将充电侧数据接口模块与电动汽车的数据接口相连，使用模拟电源与电动汽车的充电口相连进行模拟充电；
B2、中央处理器通过充电侧电压检测模块、充电侧电流检测模块和充电侧电池温度检测模块采集电动汽车的充电数据；
B3、将充电侧电压数据和充电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将充电侧电池温度数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
B4、将中央处理器接收到的充电数据与存储在数据存储模块内的模拟电源的供电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
B5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用相应的数据进行仿真处理。
作为优选，中央处理器对第一类数据包进行实时接收，对第二类数据包进行抽样接收，未接受的第二类数据包使用第一类数据包和已接收的第二类数据进行仿真合成而得。
作为优选，所述未接受的第二类数据包的仿真合成过程为，
使用抽样接收的第二类数据包对全部第二类数据包进行拟合，拟合函数由第一类数据包与第二类数据包的关联映射经过线性变化得到。
作为优选，使用第一类数据和通过仿真合成得到的第二类数据包经过仿真合成，制得由抽样接收得到的第二类数据包的对比数据，使用对比数据与抽样接收得到的第二类数据包的偏差值对拟合函数进行修正。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过对测试数据的优化处理，利用高效的数据压缩结构和数据之间的关联处理关系，提高了测试数据的处理速度。
在测试充电桩的时候，无需电动汽车，只要普通负载即可完成测试工作，在测试电动汽车的时候，无需充电桩。减少充电桩及电动汽车生产商测试设备的品种数量，降低生产成本，提高测试效率，保证产品的兼容性。可以用于电动汽车4S店、修理厂等设备不是很全的维修场所，降低运维成本。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
图2是本发明进行充电桩BMS协议测试的原理图。
图3是本发明进行电动汽车BMS协议测试的原理图。
图中：1、供电侧电压检测模块；2、供电侧电流检测模块；3、供电侧功率检测模块；4、供电侧数据接口模块；5、充电侧电压检测模块；6、充电侧电流检测模块；7、充电侧电池温度检测模块；8、充电侧数据接口模块；9、中央处理器；10、数据存储模块；11、人机交互模块；12、充电桩；13、模拟负载；14、电动汽车；15、模拟电源。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
参照图1-3，本发明一个具体实施方式包括，
供电侧电压检测模块1，用于检测供电侧的电压数据；
供电侧电流检测模块2，用于检测供电侧的电流数据；
供电侧功率检测模块3，用于检测供电侧的输出功率数据；
供电侧数据接口模块4，用于连接充电桩读取供电侧数据；
充电侧电压检测模块5，用于检测充电侧的电压数据；
充电侧电流检测模块6，用于检测充电侧的电流数据；
充电侧电池温度检测模块7，用于检测电池的温度数据；
充电侧数据接口模块8，用于连接电动汽车读取充电侧数据；
中央处理器9，用于分析处理采集的数据；
数据存储模块10，与中央处理器9连接，用于存储中央处理器9处理过程中的数据；
人机交互模块11，与中央处理器9连接，用于进行仿真结果和仿真参数的数据交互。
所述数据存储模块10为计算机硬盘。
所述人机交互模块11包括鼠标、键盘和LCD显示屏。
一种上述的用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，包括以下步骤：
A、供电侧测试；
A1、将供电侧数据接口模块4与充电桩12的数据接口相连，使用模拟负载13与充电桩12的充电接口相连进行充电仿真；
A2、中央处理器9通过供电侧电压检测模块1、供电侧电流检测模块2和供电侧功率检测模块3采集充电桩12的供电数据；
A3、将供电侧电压数据和供电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将供电侧功率数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
A4、将中央处理器9接收到的供电数据与存储在数据存储模块10内的模拟负载13的充电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
A5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用相应的数据进行仿真处理；
B、充电侧测试；
B1、将充电侧数据接口模块8与电动汽车14的数据接口相连，使用模拟电源15与电动汽车14的充电口相连进行模拟充电；
B2、中央处理器9通过充电侧电压检测模块5、充电侧电流检测模块6和充电侧电池温度检测模块7采集电动汽车14的充电数据；
B3、将充电侧电压数据和充电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将充电侧电池温度数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
B4、将中央处理器9接收到的充电数据与存储在数据存储模块10内的模拟电源15的供电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
B5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用相应的数据进行仿真处理。
中央处理器9对第一类数据包进行实时接收，对第二类数据包进行抽样接收，未接受的第二类数据包使用第一类数据包和已接收的第二类数据进行仿真合成而得。
所述未接受的第二类数据包的仿真合成过程为，
使用抽样接收的第二类数据包对全部第二类数据包进行拟合，拟合函数由第一类数据包与第二类数据包的关联映射经过线性变化得到。
使用第一类数据和通过仿真合成得到的第二类数据包经过仿真合成，制得由抽样接收得到的第二类数据包的对比数据，使用对比数据与抽样接收得到的第二类数据包的偏差值对拟合函数进行修正。
在进行供电侧测试时，使用充电桩12的供电数据对存储在数据存储模块10内的供电数据进行更新，逻辑树更新与数据更新同步进行；在进行充电侧测试时，使用电动汽车14的充电数据对存储在数据存储模块10内的充电数据进行更新，逻辑树更新与数据更新同步进行。通过测试过程与仿真过程的实时同步更新，可以提高仿真的准确度。逻辑树的更新摒弃了传统的从第一层开始逐级更新的方式，配合本发明提出的数据更新方法，采用以数据为核心的更新方式，选取若干数据节点作为更新起点，进行网络状递推更新。这种更新方式可以优化存储数据的更新速度，提高整体系统的运算效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，所述用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪包括，
供电侧电压检测模块（1），用于检测供电侧的电压数据；
供电侧电流检测模块（2），用于检测供电侧的电流数据；
供电侧功率检测模块（3），用于检测供电侧的输出功率数据；
供电侧数据接口模块（4），用于连接充电桩读取供电侧数据；
充电侧电压检测模块（5），用于检测充电侧的电压数据；
充电侧电流检测模块（6），用于检测充电侧的电流数据；
充电侧电池温度检测模块（7），用于检测电池的温度数据；
充电侧数据接口模块（8），用于连接电动汽车读取充电侧数据；
中央处理器（9），用于分析处理采集的数据；
数据存储模块（10），与中央处理器（9）连接，用于存储中央处理器（9）处理过程中的数据；所述数据存储模块（10）为计算机硬盘；
人机交互模块（11），与中央处理器（9）连接，用于进行仿真结果和仿真参数的数据交互；所述人机交互模块（11）包括鼠标、键盘和LCD显示屏；
其特征在于包括以下步骤：
A、供电侧测试；
A1、将供电侧数据接口模块（4）与充电桩（12）的数据接口相连，使用模拟负载（13）与充电桩（12）的充电接口相连进行充电仿真；
A2、中央处理器（9）通过供电侧电压检测模块（1）、供电侧电流检测模块（2）和供电侧功率检测模块（3）采集充电桩（12）的供电数据；
A3、将供电侧电压数据和供电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将供电侧功率数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
A4、将中央处理器（9）接收到的供电数据与存储在数据存储模块（10）内的模拟负载（13）的充电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
A5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用供电侧测试数据进行仿真处理；
B、充电侧测试；
B1、将充电侧数据接口模块（8）与电动汽车（14）的数据接口相连，使用模拟电源（15）与电动汽车（14）的充电口相连进行模拟充电；
B2、中央处理器（9）通过充电侧电压检测模块（5）、充电侧电流检测模块（6）和充电侧电池温度检测模块（7）采集电动汽车（14）的充电数据；
B3、将充电侧电压数据和充电侧电流数据压缩为第一类数据包，第一类数据包包括，
地址位，存储数据包的地址信息；
逻辑树位，存储数据包内容的逻辑树信息；
特征位，存储数据包内容的特征信息；
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
校验位，存储数据包的校验信息；
将充电侧电池温度数据压缩为第二类数据包，第二类数据包包括，
数据位，存储数据包的数据内容信息；
关联位，存储与本数据包相关联的数据映射；
B4、将中央处理器（9）接收到的充电数据与存储在数据存储模块（10）内的模拟电源（15）的供电数据进行匹配；匹配过程中，将第二类数据包与第一类数据包进行关联，然后使用第一类数据包的特征信息进行匹配；
B5、匹配成功后，通过对应数据包的逻辑树调用充电侧测试数据进行仿真处理。
2.根据权利要求1所述的用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，其特征在于：中央处理器（9）对第一类数据包进行实时接收，对第二类数据包进行抽样接收，未接收的第二类数据包使用第一类数据包和已接收的第二类数据包进行仿真合成而得。
3.根据权利要求2所述的用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，其特征在于：所述未接收的第二类数据包的仿真合成过程为，使用抽样接收的第二类数据包对全部第二类数据包进行拟合，拟合函数由第一类数据包与第二类数据包的关联映射经过线性变化得到。
4.根据权利要求3所述的用于双向仿真BMS协议的充电桩测试仪的测试方法，其特征在于：使用第一类数据和通过仿真合成得到的第二类数据包经过仿真合成，制得由抽样接收得到的第二类数据包的对比数据，使用对比数据与抽样接收得到的第二类数据包的偏差值对拟合函数进行修正。
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