CN107247202A - 充电模拟的测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种充电模拟的测试系统，包括：电池管理系统；充电模拟装置，经由CAN总线与所述电池管理系统相连，用于模拟至少一种测试参数；上位机，经由CAN总线与所述充电模拟装置相连，用于配置所述充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数；其中，所述充电模拟装置还用于采集电池管理系统生产的测试数据，并根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。本发明还提供了一种充电模拟的测试方法，解决了现有测试过程中需要充电机实物的弊端，提高了可靠性及安全性，提高测试效率，降低成本，能够初步验证BMS程序是否符合新国标协议，完成BMS程序逻辑调试，且整个调试过程安全、经济、准备、可靠。
Description
技术领域
本发明属于电池设备领域，具体地涉及一种充电模拟的测试系统及测试方法。
背景技术
目前，新能源汽车被列为国家重点项目，其中主要涉及电动汽车行业，而目前电动汽车关键技术的发展包括整车控制技术、动力电池技术、电池管理系统技术等。其中，电池管理系统(BMS)是动力电池与用户之间的纽带。近几年来，随着电动汽车技术的发展，BMS系统的优劣将直接影响到电动汽车的安全及可靠性，因此对BMS系统的性能要求越来越高。
由于国家标准GB/T27930-2011《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》的更改，电池管理系统的程序也需要与新国标相适应，以符合新国标规定的充电机与BMS之间的通信规则。
然而，购置新的充电机设备作为检验BMS程序逻辑是否符合要求的工具进行实际的充电过程实验，将投入较大的人力、物力和财力，且存在较大的安全隐患。
而且，现有技术中，一般使用VB或VC++开发上位机，连接控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)卡后直接与BMS系统进行测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充电模拟的测试系统及测试方法，能够初步验证BMS程序是否符合新国标协议，完成BMS程序逻辑调试，且整个调试过程安全、经济、准备、可靠。
根据本发明的一方面，提供一种充电模拟的测试系统，包括：电池管理系统；充电模拟装置，经由CAN总线与所述电池管理系统相连，用于模拟至少一种测试参数；上位机，经由CAN总线与所述充电模拟装置相连，用于配置所述充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数；其中，所述充电模拟装置还用于采集电池管理系统生产的测试数据，并根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。
优选地，所述CAN总线为基于CCP协议的CAN总线，使充电模拟装置分别与上位机以及电池管理系统交互式连接。
优选地，所述电池管理系统至少包括第一电池管理系统和第二电池管理系统，所述充电模拟装置经由第一CAN总线与所述第一电池管理系统相连，经由第二CAN总线与所述第二电池管理系统相连，其中，所述充电模拟装置对第一电池管理系统和第二电池管理系统同时进行测试。
优选地，所述测试系统还包括：电源，与所述电池管理系统以及所述充电模拟装置相连，用于向所述电池管理系统以及所述充电模拟装置供电。
优选地，所述充电模拟装置包括：比较单元，用于根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果。
优选地，所述充电模拟装置还包括：电池电压模拟单元，用于模拟电池组电压；其中，所述电池管理系统测量所述电池电压模拟单元得到测量电压值，所述上位机配置所述电池电压模拟单元的模拟电压值，所述比较单元将所述测量电压值和所述模拟电压值进行比较生成电压测试结果。
优选地，所述充电模拟装置包括：电池电流模拟单元，用于模拟电池电流；其中，所述电池管理系统测量所述电池电流模拟单元得到测量电流值，所述上位机配置所述电池电压模拟单元的模拟电流值，所述比较单元将所述测量电流值和所述模拟电流值进行比较生成电流测试结果。
优选地，所述充电模拟装置包括：电池总电压模拟单元，用于模拟电池总电压；其中，所述电池管理系统测量所述电池总电压模拟单元得到测量总电压值，所述上位机配置所述电池总电压模拟单元的模拟总电压值，所述比较单元将所述测量总电压值和所述模拟总电压值进行比较生成总电压测试结果。
优选地，所述充电模拟装置包括：温度模拟单元，用于模拟温度；其中，所述电池管理系统测量所述温度模拟单元得到测量温度值，所述上位机配置所述温度模拟单元的模拟温度值，所述比较单元将所述测量温度值和所述模拟温度值进行比较生成温度测试结果。
优选地，所述充电模拟装置包括：逻辑验证单元，用于验证电池管理系统的逻辑是否满足基准条件
根据本发明的另一方面，提供一种充电模拟的测试方法，包括：从上位机获取充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数；采集电池管理系统生成的测试数据，其中，所述电池管理系统测量所述充电模拟装置的各个模拟单元以生成测试数据；对比所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。
本发明提供的充电模拟的测试系统及测试方法，通过基于CCP协议的总线使充电模拟装置连接在上位机和电池管理系统之间，充电模拟装置从上位机获取配置的测试参数，以及采集电池管理系统对充电模拟装置中各个模拟单元的测试数据，并对测试参数和测试数据进行比较生成测试结果发送至上位机，解决了现有测试过程中需要充电机实物的弊端，提高了可靠性及安全性，提高测试效率，降低成本。本发明的充电模拟装置还能够模拟充电过程中充电机发出的CAN信息至CAN总线，然后等待CAN总线网络中的BMS主机回复消息以确定BMS系统的逻辑是否符合新国标的要求。
附图说明
图1示出了本发明实施例提供的充电模拟的测试系统的结构框图；
图2示出了本发明实施例中的充电模拟装置的结构框图；
图3示出了本发明实施例提供的充电模拟的测试方法的流程图。
具体实施方式
以下公开为实施本申请的不同特征提供了许多不同的实施方式或实例。下面描述了部件或者布置的具体实施例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例并不旨在限制本发明。
在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。由此，在说明书的各处出现的短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都指同一实施例，但是可能如此。此外，根据本发明公开对本领域技术人员而言显而易见的是，在一个或多个实施例中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
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作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。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
图1示出了本发明实施例提供的充电模拟的测试系统的结构框图。如图1所示，所述充电模拟的测试系统，包括：电池管理系统10、充电模拟装置20以及上位机30。
其中，充电模拟装置20经由CAN总线与所述电池管理系统10相连，用于模拟至少一种测试参数。
上位机30经由CAN总线与所述充电模拟装置20相连，用于配置所述充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数。
所述充电模拟装置20还用于采集电池管理系统生产的测试数据，并根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机30。
在本实施例中，所述CAN总线为基于CCP协议(CAN Calibration Protocol)的CAN总线，使充电模拟装置20分别与上位机30以及电池管理系统10交互式连接。
CCP协议就是一种基于CAN通信的协议，类似于UDS协议，均是基于CAN报文来传输数据，不能脱离CAN报文的限制。CCP有两种工作模式：Polling(查询模式)为主机发送询问请求，从机根据该询问请求做出应答；DAQ(Data Acquisition)模式为主机设定好相关的传输规则，从机根据该规则进行自动的发送消息。
本发明提供的充电模拟的测试系统，通过基于CCP协议的总线使充电模拟装置连接在上位机和电池管理系统之间，充电模拟装置从上位机获取配置的测试参数，以及采集电池管理系统对充电模拟装置中各个模拟单元的测试数据，并对测试参数和测试数据进行比较生成测试结果发送至上位机，解决了现有测试过程中需要充电机实物的弊端，提高了可靠性及安全性，提高测试效率，降低成本。
在一个优选地实施例中，所述电池管理系统10至少包括第一电池管理系统11和第二电池管理系统12。
充电模拟装置20经由第一CAN总线(CAN1)与第一电池管理系统11相连；经由第二CAN总线(CAN2)与第二电池管理系统12相连。所述充电模拟装置20可以独立对第一电池管理系统11和第二电池管理系统12同时进行测试，且互不影响，提高测试效率。
在本实施例中，充电模拟装置可以由TMS320F28335单片机实现。
优选地，如图2所述，本发明一种可行的实施例中，所述充电模拟装置20包括比较单元21、电池电压模拟单元22、电池电流模拟单元23、电池总电压模拟单元24、温度模拟单元25和逻辑验证单元26。
其中，电池电压模拟单元22用于模拟电池组电压。电池电流模拟单元23用于模拟电池电流。电池总电压模拟单元24用于模拟电池总电压。温度模拟单元25用于模拟温度。逻辑验证单元26用于验证电池管理系统的逻辑是否满足基准条件。
其中，比较单元21用于根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果。
具体地，所述电池管理系统10测量所述电池电压模拟单元22得到测量电压值，所述上位机30配置所述电池电压模拟单元22的模拟电压值，所述比较单元21将所述测量电压值和所述模拟电压值进行比较生成电压测试结果。
所述电池管理系统10测量所述电池电流模拟单元23得到测量电流值，所述上位机30配置所述电池电压模拟单元23的模拟电流值，所述比较单元21将所述测量电流值和所述模拟电流值进行比较生成电流测试结果。
所述电池管理系统10测量所述电池电压模拟单元24得到测量总电压值，所述上位机30配置所述电池总电压模拟单元24的模拟总电压值，所述比较单元21将所述测量总电压值和所述模拟总电压值进行比较生成总电压测试结果。
所述电池管理系统10测量所述温度模拟单元25得到测量温度值，所述上位机30配置所述温度模拟单元25的模拟温度值，所述比较单元21将所述测量温度值和所述模拟温度值进行比较生成温度测试结果。
所述充电模拟装置20按照新国标的四大步骤(充电握手阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段)的顺序发送和接受CAN信息，并将CAN信息所代表的参数信息发送至上位机30并显示，若在规定时间内未接收到返回信息则停止模拟过程，并在上位机30上显示出现问题的位置，可以直观地看出BMS系统是在哪个阶段出现逻辑错误的，便于相关技术人员及时发现和解决程序问题。
在本实施例中，上位机30可以提供控制软件，控制软件完成配置充电模拟装置20中每个模拟单元的测试参数。
充电模拟装置20可以提供数据采集分析软件，数据采集分析软件完成对电池管理系统10的测试数据的采集、记录、分析及自动生成测试报告。
采用simulink/stateflow开发充电模拟装置20实现数据交换和监控，完成相应的测试、数据存储和本地访问，开发速度快、效率高。
在一个优选地实施例中，所述测试系统还包括电源40，与所述电池管理系统10以及所述充电模拟装置20相连，用于向所述电池管理系统以及所述充电模拟装置供电。该电源40可以为24V电源。
本发明的充电模拟装置还能够模拟充电过程中充电机发出的CAN信息至CAN总线，然后等待CAN总线网络中的BMS主机回复消息以确定BMS系统的逻辑是否符合新国标的要求。图3示出了本发明实施例提供的充电模拟的测试方法的流程图。如图3所示，所述充电模拟的测试方法，包括以下步骤。
在步骤S01中，从上位机获取充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数。
在步骤S02中，采集电池管理系统生成的测试数据，其中，所述电池管理系统测量所述充电模拟装置的各个模拟单元以生成测试数据。
在步骤S03中，对比所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。
本发明提供的充电模拟的测试方法，通过基于CCP协议的总线使充电模拟装置连接在上位机和电池管理系统之间，充电模拟装置从上位机获取配置的测试参数，以及采集电池管理系统对充电模拟装置中各个模拟单元的测试数据，并对测试参数和测试数据进行比较生成测试结果发送至上位机，解决了现有测试过程中需要充电机实物的弊端，提高了可靠性及安全性，提高测试效率，降低成本。本发明的充电模拟装置还能够模拟充电过程中充电机发出的CAN信息至CAN总线，然后等待CAN总线网络中的BMS主机回复消息以确定BMS系统的逻辑是否符合新国标的要求。
上述实施例只是本发明的举例，尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (11)
1.一种充电模拟的测试系统，其特征在于，包括：
电池管理系统；
充电模拟装置，经由CAN总线与所述电池管理系统相连，用于模拟至少一种测试参数；
上位机，经由CAN总线与所述充电模拟装置相连，用于配置所述充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数；
其中，所述充电模拟装置还用于采集电池管理系统生产的测试数据，并根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述CAN总线为基于CCP协议的CAN总线，使充电模拟装置分别与上位机以及电池管理系统交互式连接。
3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述电池管理系统至少包括第一电池管理系统和第二电池管理系统，
所述充电模拟装置经由第一CAN总线与所述第一电池管理系统相连，经由第二CAN总线与所述第二电池管理系统相连，
其中，所述充电模拟装置对第一电池管理系统和第二电池管理系统同时进行测试。
4.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，还包括：
电源，与所述电池管理系统以及所述充电模拟装置相连，用于向所述电池管理系统以及所述充电模拟装置供电。
5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置包括：
比较单元，用于根据所述测试参数和所述测试数据生成测试结果。
6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置还包括：
电池电压模拟单元，用于模拟电池组电压；
其中，所述电池管理系统测量所述电池电压模拟单元得到测量电压值，所述上位机配置所述电池电压模拟单元的模拟电压值，所述比较单元将所述测量电压值和所述模拟电压值进行比较生成电压测试结果。
7.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置包括：
电池电流模拟单元，用于模拟电池电流；
其中，所述电池管理系统测量所述电池电流模拟单元得到测量电流值，所述上位机配置所述电池电压模拟单元的模拟电流值，所述比较单元将所述测量电流值和所述模拟电流值进行比较生成电流测试结果。
8.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置包括：
电池总电压模拟单元，用于模拟电池总电压；
其中，所述电池管理系统测量所述电池电压模拟单元得到测量总电压值，所述上位机配置所述电池总电压模拟单元的模拟总电压值，所述比较单元将所述测量总电压值和所述模拟总电压值进行比较生成总电压测试结果。
9.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置包括：
温度模拟单元，用于模拟温度，
其中，所述电池管理系统测量所述温度模拟单元得到测量温度值，所述上位机配置所述温度模拟单元的模拟温度值，所述比较单元将所述测量温度值和所述模拟温度值进行比较生成温度测试结果。
10.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述充电模拟装置包括：
逻辑验证单元，用于验证电池管理系统的逻辑是否满足基准条件。
11.一种充电模拟的测试方法，其特征在于，包括：
从上位机获取充电模拟装置中各个模拟单元的测试参数；
采集电池管理系统生成的测试数据，其中，所述电池管理系统测量所述充电模拟装置的各个模拟单元以生成测试数据；
对比所述测试参数和所述测试数据生成测试结果并发送至上位机。
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