CN110501998B - Bms硬件在环测试系统及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硬件在环测试系统技术领域，具体涉及一种BMS硬件在环测试系统及测试方法。所述在环测试系统包括：电池模拟单元，所述电池模拟单元的输出端设有第一插接件；信号调理单元，所述信号调理单元的输出端设有第二插接件；以及故障注入单元，所述故障注入单元的输入端和输出端分别设有第三插接件和第四插接件，所述第三插接件与所述第一插接件和所述第二插接件均匹配。本发明的BMS硬件在环测试系统在电池模拟单元的输出端以及故障注入单元的输入端和输出端均设置了插接件，能够将故障注入单元在主控模块和从控模块之间切换，并且能够实现对任意一个从控模块的故障注入，提高了测试系统的测试工况覆盖率和使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及硬件在环测试系统技术领域，具体涉及一种BMS硬件在环测试系统及测试方法。
背景技术
电池管理系统(BMS)主要包括主控模块和从控模块，主控模块主要负责控制逻辑的处理，从控模块主要负责电芯电压、温度的实时采集。由于BMS从控模块的电压和温度采样通道较多(通常大于100通道)，目前市场上大多数的 BMS硬件在环测试系统的故障注入单元不能实现对任意一个从控模块的电压和温度采样通道进行自动化故障注入(短路、断路、反接等)的操作，降低了测试系统的测试工况覆盖范围和使用效率。
鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的BMS硬件在环测试系统及测试方法成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种BMS硬件在环测试系统及测试方法。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：
本发明提供了一种BMS硬件在环测试系统，所述在环测试系统包括：
电池模拟单元，用于模拟单体电池的电压信号和温度信号，所述电池模拟单元的输出端设有第一插接件；
信号调理单元，用于将接收的测试组件的电池状态参数信号调理转换为 BMS控制器的主控模块可识别的模拟信号，所述信号调理单元的输出端设有第二插接件；以及
故障注入单元，所述故障注入单元包括输入端和连接到BMS控制器的输出端，所述故障注入单元的输入端和输出端分别设有第三插接件和第四插接件，所述第三插接件与所述第一插接件和所述第二插接件均匹配；
所述故障注入单元通过第三插接件与所述电池模拟单元的第一插接件连接、通过第四插接件与所述BMS控制器的从控模块连接，以实现对所述从控模块的故障注入；所述故障注入单元通过第三插接件与所述信号调理模块的第二插接件连接、通过第四插接件与所述BMS控制器的主控模块连接，以实现对所述主控模块的故障注入。
优选地，所述在环测试系统还包括：
测试组件，包括数字及模拟信号板卡和CAN通信板卡，所述数字及模拟信号板卡和所述信号调理单元连接，所述数字及模拟信号板卡通过所述CAN通信板卡与所述电池模拟单元连接。
优选地，所述在环测试系统还包括：
与所述测试组件连接的上位机，用于配置测试环境。
优选地，所述故障注入单元用于根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将所述第一故障模拟信号发送至所述BMS控制器的主控模块。
优选地，所述故障注入单元还用于根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将所述至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。
优选地，所述故障注入单元包括至少一个故障生成模块、以及用于控制所述故障生成模块生成故障信号的控制模块。
本发明还提供了一种BMS硬件在环测试方法，所述测试方法包括：
将故障注入单元的第三插接件与所述信号调理模块的第二插接件连接，将故障注入单元的第四插接件与所述BMS控制器的主控模块连接；
根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将所述第一故障模拟信号发送至所述BMS控制器的主控模块；
将故障注入单元的第三插接件与至少一个电池模拟单元连接，将故障注入单元的第四插接件与所述BMS控制器的从控模块连接；
根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将所述至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。
优选地，所述测试方法还包括：
所述主控模块将根据所述第一故障模拟信号产生的第一测试数据发送至所述测试系统；
所述从控模块将根据所述第二故障模拟信号产生的测试信号发送至所述主控模块，所述主控模块将根据所述测试信号产生的第二测试数据发送至所述测试系统。
优选地，所述测试方法还包括：
对所述第一测试数据进行分析，得到第一测试结果；
对所述第二测试数据进行分析，得到第二测试结果。
优选地，所述测试方法还包括：
根据预设的测试案例确定所述第一故障注入指令和对应的第一预设测试数据；
根据预设的测试案例确定需要注入故障的从控模块的数量、所述第二故障注入指令和对应的第二预设测试数据；
所述对所述第一测试数据进行分析，得到第一测试结果，包括：
将所述第一测试数据与所述第一预设测试数据进行比较，得到第一测试结果；
所述对所述第二测试数据进行分析，得到第二测试结果，包括：
将所述第二测试数据与所述第二预设测试数据进行比较，得到第二测试结果。
本发明的BMS硬件在环测试系统在电池模拟单元的输出端以及故障注入单元的输入端和输出端均设置了插接件，能够将故障注入单元在主控模块和从控模块之间切换，并且能够实现对任意一个从控模块的故障注入，提高了测试系统的测试工况覆盖率和使用效率。
附图说明
图1是本发明实施例的BMS硬件在环测试系统的结构框图。
图2是本发明实施例的BMS硬件在环测试方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
电池管理系统(BMS控制器)包括主控模块和多个从控模块，主控模块和多个从控模块之间通信连接。
本发明实施例提供了一种BMS硬件在环测试系统，请参阅图1所示，该在环测试系统包括：电池模拟单元101、测试组件102、信号调理单元103和故障注入单元104。
其中，电池模拟单元101，用于模拟单体电池的电压信号和温度信号，该电池模拟单元101的输出端设有第一插接件105；电池模拟单元101与电池管理系统的从控模块连接，将模拟的单体电池(电芯)的电压信号和温度信号发送至从控模块。
其中，测试组件102用于模拟电池的总电压信号(电池组的电压信号)和总电流信号(电池组的电流信号)，具体地，测试组件102包括数字及模拟信号板卡1021和CAN通信板卡1022，该数字及模拟信号板卡1021和该信号调理单元103连接，该数字及模拟信号板卡1021通过该CAN通信板卡1022与该电池模拟单元101连接。信号调理单元103，用于将接收的测试组件102的电池状态参数信号调理转换为BMS控制器的主控模块可识别的模拟信号，该信号调理单元103的输出端设有第二插接件106。进一步地，测试组件102内置于PXI机箱内。
其中，该故障注入单元104包括输入端和连接到BMS控制器的输出端，该故障注入单元104的输入端和输出端分别设有第三插接件107和第四插接件108，该第三插接件107与该第一插接件105和该第二插接件106均匹配。
该故障注入单元104通过第三插接件107与该电池模拟单元101的第一插接件105连接、通过第四插接件108与该BMS控制器的从控模块连接，以实现对该从控模块的故障注入。具体地，当进行主控模块故障注入时，该故障注入单元104用于根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将该第一故障模拟信号发送至该BMS控制器的主控模块。进一步地，本实施例的测试系统还包括用于连接第一插接件105和第三插接件107的第一线束。
该故障注入单元104通过第三插接件107与该信号调理模块103的第二插接件106连接、通过第四插接件108与该BMS控制器的主控模块连接，以实现对该主控模块的故障注入。具体地，当进行从控模块故障注入时，该故障注入单元104还用于根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将该至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。进一步地，本实施例的测试系统还包括用于连接第二插接件106和第三插接件107的第二线束。
在一个优选实施方式中，该故障注入单元104包括至少一个故障生成模块、以及用于控制该故障生成模块生成故障信号的控制模块。具体地，控制模块用于解析第一故障注入指令或第二故障注入指令，根据解析结果控制故障生成模块生成对应的故障模拟信号，并将故障模拟信号发送至BMS控制器。
本实施例的测试系统还包括上位机109，上位机109根据预设的测试案例生成针对主控模块的第一故障注入指令或者针对从控模块的第二故障注入指令。
本实施例的BMS硬件在环测试系统在电池模拟单元的输出端以及故障注入单元的输入端和输出端均设置了插接件，能够将故障注入单元在主控模块和从控模块之间切换，并且能够实现对任意一个从控模块的故障注入，提高了测试系统的测试工况覆盖率和使用效率。
相应地，本发明实施例还提供了一种应用上述测试系统进行BMS硬件在环测试的方法，在进行电池故障测试时，测试系统根据上位机109下发的测试指令，给电池管理系统(BMS控制器)提供各种异常模拟信号，包括异常总电压信号、异常总电流信号、一个或多个单体电池短路信号、一个或多个单体电池断路信号、或一个或多个异常单体电池反接信号。BMS控制器的主控模块或从控模块检测异常模拟信号并将测试结果通过主控模块反馈至上位机109。上位机 109将反馈的测试结果与已经给定的测试案例的已知测试结果进行比对，判断 BMS控制器是否可以正确检测异常模拟信号并对该异常模拟信号给出相应的反馈。
具体地，请参阅图2所示，该测试方法包括：
S101，将故障注入单元的第三插接件与该信号调理模块的第二插接件连接，将故障注入单元的第四插接件与该BMS控制器的主控模块连接。
S102，根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将该第一故障模拟信号发送至该BMS控制器的主控模块。
S103，将故障注入单元的第三插接件与至少一个电池模拟单元连接，将故障注入单元的第四插接件与该BMS控制器的从控模块连接。
S104，根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将该至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。
进一步地，该测试方法还包括如下步骤：
S105，该主控模块将根据该第一故障模拟信号产生的第一测试数据发送至该测试系统。
S106，该从控模块将根据该第二故障模拟信号产生的测试信号发送至该主控模块，该主控模块将根据该测试信号产生的第二测试数据发送至该测试系统。
进一步地，该测试方法还包括如下步骤：
S107，对该第一测试数据进行分析，得到第一测试结果。
S108，对该第二测试数据进行分析，得到第二测试结果。
具体地，根据预设的测试案例确定该第一故障注入指令和对应的第一预设测试数据；根据预设的测试案例确定需要注入故障的从控模块的数量、该第二故障注入指令和对应的第二预设测试数据。
在步骤S107中，将该第一测试数据与该第一预设测试数据进行比较，得到第一测试结果；在步骤S108中，将该第二测试数据与该第二预设测试数据进行比较，得到第二测试结果。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述在环测试系统包括：电池模拟单元，用于模拟单体电池的电压信号和温度信号，所述电池模拟单元的输出端设有第一插接件；信号调理单元，用于将接收的测试组件的电池状态参数信号调理转换为BMS控制器的主控模块可识别的模拟信号，所述信号调理单元的输出端设有第二插接件；以及故障注入单元，所述故障注入单元包括输入端和连接到BMS控制器的输出端，所述故障注入单元的输入端和输出端分别设有第三插接件和第四插接件，所述第三插接件与所述第一插接件和所述第二插接件均匹配；所述故障注入单元通过第三插接件与所述电池模拟单元的第一插接件连接、通过第四插接件与所述BMS控制器的从控模块连接，以实现对所述从控模块的故障注入；所述故障注入单元通过第三插接件与所述信号调理单元的第二插接件连接、通过第四插接件与所述BMS控制器的主控模块连接，以实现对所述主控模块的故障注入。
2.根据权利要求1所述的BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述在环测试系统还包括：测试组件，包括数字及模拟信号板卡和CAN通信板卡，所述数字及模拟信号板卡和所述信号调理单元连接，所述数字及模拟信号板卡通过所述CAN通信板卡与所述电池模拟单元连接。
3.根据权利要求2所述的BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述在环测试系统还包括：与所述测试组件连接的上位机，用于配置测试环境。
4.根据权利要求1所述的BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述故障注入单元用于根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将所述第一故障模拟信号发送至所述BMS控制器的主控模块。
5.根据权利要求4所述的BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述故障注入单元还用于根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将所述至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。
6.根据权利要求1所述的BMS硬件在环测试系统，其特征在于，所述故障注入单元包括至少一个故障生成模块、以及用于控制所述故障生成模块生成故障信号的控制模块。
7.一种BMS硬件在环测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：将故障注入单元的第三插接件与信号调理单元的第二插接件连接，将故障注入单元的第四插接件与BMS控制器的主控模块连接；根据第一故障注入指令生成第一故障模拟信号，将所述第一故障模拟信号发送至所述BMS控制器的主控模块；将故障注入单元的第三插接件与至少一个电池模拟单元连接，将故障注入单元的第四插接件与所述BMS控制器的从控模块连接；根据第二故障注入指令生成至少一个第二故障模拟信号，将所述至少一个第二故障模拟信号分别发送至对应从控模块。
8.根据权利要求7所述的BMS硬件在环测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：所述主控模块将根据所述第一故障模拟信号产生的第一测试数据发送至测试系统；所述从控模块将根据所述第二故障模拟信号产生的测试信号发送至所述主控模块，所述主控模块将根据所述测试信号产生的第二测试数据发送至所述测试系统。
9.根据权利要求8所述的BMS硬件在环测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：对所述第一测试数据进行分析，得到第一测试结果；对所述第二测试数据进行分析，得到第二测试结果。
10.根据权利要求9所述的BMS硬件在环测试方法，其特征在于，所述测试方法还包括：根据预设的测试案例确定所述第一故障注入指令和对应的第一预设测试数据；根据预设的测试案例确定需要注入故障的从控模块的数量、所述第二故障注入指令和对应的第二预设测试数据；所述对所述第一测试数据进行分析，得到第一测试结果，包括：将所述第一测试数据与所述第一预设测试数据进行比较，得到第一测试结果；所述对所述第二测试数据进行分析，得到第二测试结果，包括：将所述第二测试数据与所述第二预设测试数据进行比较，得到第二测试结果。
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