CN108319253A - 一种对电池管理从控系统的测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对电池管理从控系统的测试系统，电池管理主控系统分别与电池管理从控系统、电池包、测试PC上位机、整车控制器及电能循环和测试系统连接，电池管理从控系统还分别与电池包和测试PC上位机连接，测试PC上位机连接有标定测量设备，整车控制器分别与低压电池、电池包及电能循环和测试系统连接，电能循环和测试系统通过高压配电盒与电池包连接，低压电池还分别与高压配电盒、电池包连接，电池包设置于温控箱内，通过提供真实的电芯及电池包工作环境，通过整车控制器、电池管理主控系统、电能循环和测试系统对电池包进行充放电，真实模拟电芯电压和电流的实际变化，可以对新能源汽车的电池管理从控系统进行更真时、更全面的功能测试。

Description

一种对电池管理从控系统的测试系统及方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车测试技术领域，具体来说，涉及一种对电池管理从控系统的测试系统及方法。

背景技术

新能源汽车的发展前景广阔，必然会成为未来世界的主要交通出行工具。新能源汽车被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，随着新能源汽车的技术提高，市场普及和快速发展，对其关键零部件的产品性能、可靠性、安全性也提出越来越高的要求。电池包与电池管理系统作为新能源车的核心部件，他们的性能决定了整车的性能、安全和寿命。电池包担负着整车的动力源泉，电池管理系统控制着动力电池的复杂的充放电过程，担负着对动力电池的各种异常状态的检测和应对处理，对于保证动力电池安全、高效运行起着决定性作用。电池管理从控系统MMU作为电池包内电芯状态检测及均衡策略控制的主要承担者，对电池管理从控系统MMU的测试对新能源汽车存在着至关重要的作用。

目前对新能源电动汽车电池管理从控系统MMU测试主要是在硬件在环设备上用模型来模拟电池包环境。这种方式好处是所有的信号都是有模型产生的电压、电流信号来模拟，可模拟各种极端工况，测试过程很简单方便。但所有的信号都采用模拟信号，会大大的影响测试的真实性、数据的可靠性，同时测试的内容也非常有限。采用真实电池包环境、温控箱模拟真实外界环境、电能循环和测试系统提供真实的电压和电流，可大大提高测试的准确性与全面型。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种对电池管理从控系统的测试系统及方法，能够解决上述技术问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种对电池管理从控系统的测试系统，包括电池管理主控系统，所述电池管理主控系统分别与电池管理从控系统、电池包、测试PC上位机、整车控制器及电能循环和测试系统连接，所述电池管理从控系统还分别与电池包和测试PC上位机连接，所述测试PC上位机连接有标定测量设备，所述整车控制器还分别与低压电池、电池包及所述电能循环和测试系统连接，所述电能循环和测试系统通过高压配电盒与电池包连接，所述低压电池还分别与高压配电盒、电池包连接，所述电池包设置于温控箱内。

进一步地，所述电能循环和测试系统与所述高压配电盒通过高压导线连接。

进一步地，所述电池包与所述高压配电盒通过高压导线连接。

进一步地，所述测试PC上位机通过USB转CAN线束与电能循环和测试系统连接。

一种对电池管理从控系统的测试方法，包括以下步骤：

S1.测试PC上位机通过CAN通讯设备对电能循环和测试系统进行控制；

S2.整车控制器、电池管理主控系统通过CAN通讯设备对测试PC上位机反馈系统工作状态；

S3.整车控制器通过CAN通讯设备与电池管理主控系统、电能循环和测试系统进行通讯来控制电池包的充放电以模拟电池管理从控系统采集电芯状态及开启均衡需要的环境。

进一步地，步骤S1中电能循环和测试系统与测试PC上位机模拟充电机和电机对电池包进行充放电，以达到对电池管理从控系统进行测试的电芯环境。

进一步地，在行车工况下，电能循环和测试系统模拟电机，整车控制器模拟整车环境控制系统高压上下电对电池包进行放电；电能循环和测试系统模拟充电机，与电池管理主控系统一起控制电池包进行充电。

进一步地，电池管理主控系统根据电芯的电压、电流、温度信号来计算电池电荷状态、电池容量并控制充放电电流。

本发明的有益效果：通过外接电池包及温控箱可提供真实的电芯及电池包工作环境，通过整车控制器、电池管理主控系统、电能循环和测试系统对电池包进行充放电，真实模拟电芯电压和电流的实际变化，可以对新能源汽车的电池管理从控系统进行更真时、更全面的功能测试，包括电池管理从控系统对电芯的温度和电压的实时采集测试及电池包的均衡策略测试。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种对电池管理从控系统的测试系统的结构框图。

图中：1.测试PC上位机；2.标定测量设备；3.整车控制器；4.电池管理主控系统BCU；5.电池管理从控系统MMU；6.低压电池；7.电能循环和测试系统；8.高压配电盒；9.温控箱；10.电池包。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种对电池管理从控系统的测试系统，包括电池管理主控系统4，所述电池管理主控系统4分别与电池管理从控系统5、电池包10、测试PC上位机1、整车控制器3及电能循环和测试系统7连接，所述电池管理从控系统5还分别与电池包10和测试PC上位机1连接，所述测试PC上位机1连接有标定测量设备2，所述整车控制器3还分别与低压电池6、电池包10及所述电能循环和测试系统7连接，所述电能循环和测试系统7通过高压配电盒8与电池包10连接，所述低压电池6还分别与高压配电盒8、电池包10连接，所述电池包10设置于温控箱9内。

所述电能循环和测试系统7与所述高压配电盒8通过高压导线连接。

所述电池包10与所述高压配电盒8通过高压导线连接。

所述测试PC上位机1通过USB转CAN线束与电能循环和测试系统7连接。

一种对电池管理从控系统的测试方法，包括以下步骤：

S1.测试PC上位机1通过CAN通讯设备对电能循环和测试系统7进行控制；

S2.整车控制器3、电池管理主控系统4通过CAN通讯设备对测试PC上位机1反馈系统工作状态；

S3.整车控制器3通过CAN通讯设备与电池管理主控系统BCU4、电能循环和测试系统7进行通讯来控制电池包的充放电以模拟电池管理从控系统5采集电芯状态及开启均衡需要的环境。

步骤S1中电能循环和测试系统7与测试PC上位机1模拟充电机和电机对电池包10进行充放电，以达到对电池管理从控系统5进行测试的电芯环境。

在行车工况下，电能循环和测试系统7模拟电机，整车控制器3模拟整车环境控制系统高压上下电对电池包10进行放电；电能循环和测试系统7模拟充电机，与电池管理主控系统4一起控制电池包10进行充电。

电池管理主控系统4根据电芯的电压、电流、温度信号来计算电池电荷状态、电池容量并控制充放电电流。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本发明所述的一种对电池管理从控系统的测试系统，包括测试电能循环和测试系统7、测试PC上位机1、整车控制器3、标定测量设备2、电池管理主控系统4、电池管理从控系统5、电池包10、温控箱9、高压配电盒8，电池管理主控系统4与电池管理从控系统5通过线束与电池包10连接实现电芯工作状态监控，电池包10与电能循环和测试系统7通过线束连接实现行车工况与充电工况，对电芯进行充电和放电，电池包10放在温控箱9内，温控箱9为电池包10提供真实的温湿度环境，为电池管理从控系统5测试提供了真实的外界环境，整车控制器3通过线束与测试PC上位机1连接，通过CAN线信号相互之间的交互，为电池管理从控系统5测试提供了整车环境，进行联合实时仿真测试，使测试环境更趋近于整车，实验结果可信度大大提高，真实的电池包10通过线束与电池管理从控系统5连接，可实现对模组内电芯的电压、电流、温度信号的采集，电池管理主控系统4可根据这些信号来计算电池电荷状态、电池容量并控制充放电电流，防止电池包10发生过充或过放及是否需要开启均衡功能、限制整车扭矩等。电池包10与电能循环和测试系统7通过高压配电盒8进行高压电缆连接，实现电池包10的真实充放电功能，为电池管理从控系统5测试提供了真实的电芯环境，使实验数据更真实、实验结果更有说服力。测试PC上位机1通过USB转CAN线束与电能循环和测试系统7连接，利用上位机对电能循环和测试系统7的控制，可以满足测试员需要的真实的电芯温度、电压、电流环境。测试PC上位机1通过与整车控制器3、电能循环和测试系统7、电池管理主控系统4连接，利用上位机对整个系统进行控制和操作，包括各种参数设置，故障信号置起后的故障诊断策略的测试，自动化工况测试等。

综上，整车控制器3通过CAN通讯设备与测试PC上位机1和电池管理主控系统4交互模拟整车环境，PC上位机通过线束来控制电能循环和测试系统7的电压和电流输出。整个系统通过电池包10电池管理从控系统5真实的电芯电压和温度信号，所述测试PC上位机1通过线束与电池管理系统连接实现实时测试工作与数据分析处理。

具体使用时，测试PC上位机1在测试过程中，对整个系统测试环境进行搭建，包括对整车控制器3与电池管理主控系统4、电池管理从控系统5硬线信号、CAN信号分别进行关联，从而实现信号的闭环。电池包10内真实的模组和电芯为电池管理从控系统5测试提供了真实的环境，电能循环和测试系统7对电池包10进行充放电可以实时模拟电芯的真实电压、电流、温度变化，以便更好的对电池管理从控系统5的电芯状态采集、均衡策略进行控制。

电池管理主控系统4通过对高压控制盒的控制，从而实现电池包10与既是充电机又是负载的充放电设备连接，实现在放电工况时，当测试PC上位机1发出的车辆控制信号，包括加速踏板、制动踏板、档位信号等，通过CAN信号输入给整车控制器3，整车控制器3解析出驾驶员的驾驶意图，发扭矩请求给负载电机的模拟者充放电设备，使得充放电设备按相应的扭矩需求，对电池包10发出相应的功率的放电需求，从而实现整套系统模拟车辆行车工况以模拟真实的电芯环境；同时在充电工况时，充放电设备只起充电机的作用对电池包10进行充电，在充电过程中，电池管理主控系统4对电池包10状态不断监控，按测试员真实的电芯电压、电流、温度请求对充放电设备发出充电需求，以达到真实的电芯环境。

电能循环与测试系统，既可以当充电机又可以当负载，而充放电设备在运行过程中是处于放电还是充电状态，由测试PC上位机1，根据采集CAN线上整车控制器3与电池管理主控系统4发出的信号指令来进行工作。在进行电池管理从控系统5电芯状态测试过程中，当测试PC上位机1通过控制系统充放电改变电芯温度、电压、电流，以测试电池管理从控系统5的采集功能及精度；当测试电池管理从控系统5的电压均衡功能时，测试PC上位机1通过控制系统充放电改变电芯电压以达到均衡开启或关闭条件。通过以上真实的电池包10环境，可以对电池管理从控系统5进行更真实、更有说服力的测试。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过外接电池包及温控箱可提供真实的电芯及电池包工作环境，通过整车控制器、电池管理主控系统、电能循环和测试系统对电池包进行充放电，真实模拟电芯电压和电流的实际变化，可以对新能源汽车的电池管理从控系统进行更真时、更全面的功能测试，包括电池管理从控系统对电芯的温度和电压的实时采集测试及电池包的均衡策略测试。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种对电池管理从控系统的测试系统，其特征在于：包括电池管理主控系统（4），所述电池管理主控系统（4）分别与电池管理从控系统（5）、电池包（10）、测试PC上位机（1）、整车控制器（3）及电能循环和测试系统（7）连接，所述电池管理从控系统（5）还分别与电池包（10）和测试PC上位机（1）连接，所述测试PC上位机（1）连接有标定测量设备（2），所述整车控制器（3）还分别与低压电池（6）、电池包（10）及所述电能循环和测试系统（7）连接，所述电能循环和测试系统（7）通过高压配电盒（8）与电池包（10）连接，所述低压电池（6）还分别与高压配电盒（8）、电池包（10）连接，所述电池包（10）设置于温控箱（9）内。

2.根据权利要求1所述一种对电池管理从控系统的测试系统，其特征在于，所述电能循环和测试系统（7）与所述高压配电盒（8）通过高压导线连接。

3.根据权利要求1或2所述一种对电池管理从控系统的测试系统，其特征在于，所述电池包（10）与所述高压配电盒（8）通过高压导线连接。

4.根据权利要求1所述一种对电池管理从控系统的测试系统，其特征在于，所述测试PC上位机（1）通过USB转CAN线束与电能循环和测试系统（7）连接。

5.一种对电池管理从控系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.测试PC上位机（1）通过CAN通讯设备对电能循环和测试系统（7）进行控制；

S2.整车控制器（3）、电池管理主控系统（4）通过CAN通讯设备对测试PC上位机（1）反馈系统工作状态；

S3.整车控制器（3）通过CAN通讯设备与电池管理主控系统（4）、电能循环和测试系统（7）进行通讯来控制电池包的充放电以模拟电池管理从控系统（5）采集电芯状态及开启均衡需要的环境。

6.根据权利要求5所述一种对电池管理从控系统的测试方法，其特征在于，步骤S1中电能循环和测试系统（7）与测试PC上位机（1）模拟充电机和电机对电池包（10）进行充放电，以达到对电池管理从控系统（5）进行测试的电芯环境。

7.根据权利要求5或6所述一种对电池管理从控系统的测试方法，其特征在于，在行车工况下，电能循环和测试系统（7）模拟电机，整车控制器（3）模拟整车环境控制系统高压上下电对电池包（10）进行放电；电能循环和测试系统（7）模拟充电机，与电池管理主控系统（4）一起控制电池包（10）进行充电。

8.根据权利要求7所述一种对电池管理从控系统的测试方法，其特征在于，电池管理主控系统（4）根据电芯的电压、电流、温度信号来计算电池电荷状态、电池容量并控制充放电电流。