CN112034408A - Bms电流采集精度的测试系统、方法及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种BMS电流采集精度的测试系统、方法及可读存储介质，应用于动力电池的BMS，测试系统包括：测试装置，用于向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制动力电池的放电电流或充电电流；采集装置，用于实时采集放电电流或充电电流，得到实时参考电流信息；通讯装置，用于获取BMS采集并上传的实时电流信息；分析装置，用于计算实时电流信息与实时参考电流信息之间的电流误差，判断电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定BMS的采集精度满足设计需求。本申请中整个测试过程由测试系统自行实现，不需人工逐一输入测试点并人工分析比较，显著提高了测试速度和测试正确率，大幅节省了人工成本和时间成本。
Description
技术领域
本发明涉及动力电池BMS领域，特别涉及一种BMS电流采集精度的测试系统、方法及可读存储介质。
背景技术
动力电池作为新能源汽车的核心部件，其性能对新能源汽车的影响尤为突出，BMS(Battery Management System，电池管理系统)能否准确监控动力电池的实时状态，将动力电池的状态准确反馈给整车及用户，会直接影响整车的运行。更进一步的，BMS的采集精度须与整车要求匹配，以免发生因精度不匹配的“误报警”从而导致整车发出错误指令。鉴于整车使用工况复杂，且BMS的采集精度因使用工况不同而有所差异，应对BMS匹配整车使用的各种工况进行BMS采集精度验证，以确保BMS采集精度符合整车要求。
目前针对BMS电流采集精度的检测方法，主要是按工况要求手动输入测试参数，并人工对比充放电测试系统的电流检测数据与BMS采集的电流数据。此方法对于单一工况及状态变化少的工况非常简便，但对于需要人工手动输入大量测试工况并进行数据筛查的复杂工况，则耗费较多人工成本和时间成本，且容易出错。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种BMS电流采集精度的测试系统、方法及可读存储介质，以便提高BMS电流采集精度的测试效率，降低测试成本。其具体方案如下：
一种BMS电流采集精度的测试系统，应用于动力电池的BMS，所述测试系统包括：
测试装置，用于向所述动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制所述动力电池的放电电流或充电电流；
采集装置，用于实时采集所述放电电流或所述充电电流，得到实时参考电流信息；
通讯装置，用于获取所述BMS采集并上传的实时电流信息；
分析装置，用于计算所述实时电流信息与所述实时参考电流信息之间的电流误差，判断所述电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定所述BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定所述BMS的采集精度不满足所述设计需求。
优选的，所述目标电流曲线具体为以预设时间步长和电流变化差值上升或下降的阶梯式电流变化曲线。
优选的，所述测试系统还包括：
条件输入装置，用于设置所述目标电流曲线的设计参数，所述设计参数包括所述预设时间步长、所述电流变化差值、最大放电电流值和最大充电电流值。
优选的，所述设计参数还包括所述动力电池充电阶段和放电阶段之间的搁置时间。
优选的，所述条件输入装置还用于：
设置所述动力电池的环境温度、和/或所述采集装置的采集频率、和/或所述通讯装置的信息获取频率。
优选的，所述判断所述电流误差是否处于对应的精度范围的过程，包括：
判断所述电流误差是否满足以下精度要求：
其中，ΔI为所述电流误差，η为精度系数，I0为电流区间阈值，I为所述实时参考电流信息对应的电流幅值；
若是，则判定所述电流误差处于对应的精度范围。
相应的，本申请还公开了一种BMS电流采集精度的测试方法，应用于如上文任一项所述BMS电流采集精度的测试系统，所述测试方法包括：
通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制所述动力电池的放电电流或充电电流；
通过采集装置实时采集所述放电电流或所述充电电流，得到实时参考电流信息；
通过通讯装置获取所述BMS采集并上传的实时电流信息；
通过分析装置计算所述实时电流信息与所述实时参考电流信息之间的电流误差，判断所述电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定所述BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定所述BMS的采集精度不满足所述设计需求。
优选的，所述通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号之前，还包括：
将测试程序转为测试文件，并导入所述测试系统；
所述测试程序具体为origin、minitab或excel格式的测试程序。
优选的，所述判断所述电流误差是否处于对应的精度范围之前，还包括：
根据目标测试的设计需求，设置相应的精度范围。
相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述BMS电流采集精度的测试方法的步骤。
本申请公开了一种BMS电流采集精度的测试系统，应用于动力电池的BMS，所述测试系统包括：测试装置，用于向所述动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制所述动力电池的放电电流或充电电流；采集装置，用于实时采集所述放电电流或所述充电电流，得到实时参考电流信息；通讯装置，用于获取所述BMS采集并上传的实时电流信息；分析装置，用于计算所述实时电流信息与所述实时参考电流信息之间的电流误差，判断所述电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定所述BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定所述BMS的采集精度不满足所述设计需求。本申请通过测试装置自动输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，通过分析装置自动分析BMS的采集精度是否满足设计需求，整个测试过程由测试系统自行实现，不需要人工逐一输入测试点并人工分析比较，显著提高了测试速度和测试正确率，大幅节省了人工成本和时间成本，同时降低了对工作人员的数据分析能力的要求。
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为本发明实施例中一种BMS电流采集精度的测试系统的结构分布图；
图2为本发明实施例中一种目标电流曲线的曲线示意图；
图3为本发明实施例中一种测试系统的实测数据的示意图；
图4为本发明实施例中一种BMS电流采集精度的测试方法的步骤流程图。
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。
目前针对BMS电流采集精度的检测方法，主要是按工况要求手动输入测试参数，并人工对比充放电测试系统的电流检测数据与BMS采集的电流数据。此方法对于单一工况及工况变化少的工况非常简便，但对于需要人工手动输入大量测试工况并进行数据筛查的复杂工况，则耗费较多人工成本和时间成本，且容易出错。
本申请通过测试装置自动输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，通过分析装置自动分析BMS的采集精度是否满足设计需求，整个测试过程由测试系统自行实现，不需要人工逐一输入测试点并人工分析比较，显著提高了测试速度和测试正确率，大幅节省了人工成本和时间成本，同时降低了对工作人员的数据分析能力的要求。
本发明实施例公开了一种BMS电流采集精度的测试系统，应用于动力电池的BMS，参见图1所示，测试系统包括：
测试装置01，用于向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制动力电池的放电电流或充电电流；
采集装置02，用于实时采集放电电流或充电电流，得到实时参考电流信息；
通讯装置03，用于获取BMS采集并上传的实时电流信息；
分析装置04，用于计算实时电流信息与实时参考电流信息之间的电流误差，判断电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定BMS的采集精度不满足设计需求。
可以理解的是，本实施例的测试系统中，采集装置02的采集精度明显远高于BMS，因此才能够将实时参考电流信息作为实时电流信息的精度是否足够的参考依据，进而通过二者的电流误差确定BMS的采集进度是否满足设计需求。
具体的，控制信号对应目标电流曲线和预设工况，预设工况包括动力电池的工作模式、整车使用环境等，工作模式包括充电、放电和搁置，整车使用环境包括但不限于高温、低温、动力电池SOC状态等。
进一步的，目标电流曲线具体为以预设时间步长和电流变化差值上升或下降的阶梯式电流变化曲线，例如图2所示。其中，预设时间步长为每个电流阶梯的保持时长，电流变化差值为两个电流阶梯之间的差值，例如预设时间步长可设为每阶10s，电流变化差值可根据目标电流曲线的电流区间不同或设计需求不同进行设置，以两个电流区间为例，在电流小于10A时可设置电流变化差值为0.5A，电流超过10A后设置电流变化差值为5A，此时阶梯式电流变化曲线的表现形式，实际上是10A以下的电流以0.5A/10s的阶梯上升或下降，10A及以上的电流以5A/10s的阶梯上升或下降。当然，除了以上的示例外，还可以设置其他形式的预设时间步长和电流变化差值，这两个参数可以始终保持恒定或分段保持恒定，也可以按照某一函数规律发生变化，关于阶梯式电流变化曲线的内容均属于本实施例的保护范围。
进一步的，当阶梯的预设时间越短，电流曲线越平滑。目标电流曲线的形状根据预设时间步长和电流变化差值确定，如果电流变化差值与预设时间步长的比值始终恒定，则对应一直线，如果预设时间步长和电流变化差值根据某一特定规律变化，则目标电流曲线的形状相应的发生变化，可对应抛物线、反比例曲线等等，本实施例中并不限制目标电流曲线的形状，在具体实施目标电流曲线过程中预设时间步长和电流变化差值根据目标电流曲线的形状及精度需求进行设置。
由此，为了对测试装置的测试环境进行设置，测试系统还包括：
条件输入装置05，用于设置目标电流曲线的设计参数，设计参数包括预设时间步长、电流变化差值、最大放电电流值和最大充电电流值。
进一步的，设计参数还包括动力电池充电阶段和放电阶段之间的搁置时间。
类似的，条件输入装置05还可用于对预设工况进行选择或设置。
进一步的，条件输入装置05还用于：
设置动力电池的环境温度、和/或采集装置02的采集频率、和/或通讯装置03的信息获取频率。
可以理解的是，采集装置为实时采集，其采集频率决定采集时刻，而通讯装置03并不会决定电流采集时刻，仅用于接收BMS采集并上传的实时电流信息，不论通讯装置03的信息获取频率如何变化，电流采集时刻由BMS自身决定，不受通讯装置03影响，通讯装置03的信息获取频率与分析装置04的分析效率相关，但不影响分析装置04的结果准确性。
具体的，判断电流误差是否处于对应的精度范围的过程，包括：
判断电流误差是否满足以下精度要求：
其中，ΔI为电流误差，η为精度系数，I0为电流区间阈值，I为实时参考电流信息对应的电流幅值；
若是，则判定电流误差处于对应的精度范围。
可以理解的是，此处电流区间阈值I0和精度系数η均根据设计需求对应的精度范围进行设置。同时随着采集到实时参考电流信息的电流幅值的变化，实时电流信息对应的电流误差ΔI的精度范围会发生变化，例如对某款BMS，结合整车及动力电池使用性能，电流采集的精度要求为：当采集电流值为(-30A～30A)时，误差的精度要求不超出±0.3A；当电流值为(-300A～-30A)U(30A～300A)时，误差的精度要求不超出电流值的1％。该情景下I0＝30A，η＝1％。此时测试温度为25℃，目标电流曲线的电流幅值及变化要求如下：
放电阶段：电池包放电，放电电流的设置：0≤I≤10A，每0.5A/10s设置一个电流采样点；10A＜I≤190A，每5A/10s设置一个电流采集点，每个采集点放电10s；
充电阶段：电池包充电，充电电流的设置：0≤I≤10A，每0.5A/10s设置一个电流采样点，10A＜I≤295A，每5A/10s设置一个电流采集点，每个采集点充电10s。
搁置阶段：充电阶段和放电阶段之间的搁置时间为5分钟。
本实施例中出现了三种变化的电流：测试装置01控制动力电池的放电电流或充电电流；采集装置02实时采集到的放电电流或充电电流；通讯装置03获取到BMS的实时电流信息中的放电电流或充电电流。在该示例中，不同阶段的预设时间步长、电流变化差值和采集频率均与电流采样点对应，进一步提高了这三种来源的电流值的同步性。进一步的，该示例中分析装置的实测数据可如图3所示，分析装置判断电流误差是否位于精度范围内，进而确定BMS的采集进度是否满足设计需求。
本申请公开了一种BMS电流采集精度的测试系统，应用于动力电池的BMS，测试系统包括：测试装置，用于向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制动力电池的放电电流或充电电流；采集装置，用于实时采集放电电流或充电电流，得到实时参考电流信息；通讯装置，用于获取BMS采集并上传的实时电流信息；分析装置，用于计算实时电流信息与实时参考电流信息之间的电流误差，判断电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定BMS的采集精度不满足设计需求。本申请通过测试装置自动输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，通过分析装置自动分析BMS的采集精度是否满足设计需求，整个测试过程由测试系统自行实现，不需要人工逐一输入测试点并人工分析比较，显著提高了测试速度和测试正确率，大幅节省了人工成本和时间成本，同时降低了对工作人员的数据分析能力的要求。
相应的，本申请还公开了一种BMS电流采集精度的测试方法，应用于如上文任一项BMS电流采集精度的测试系统，参见图4所示，测试方法包括：
S1：通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制动力电池的放电电流或充电电流；
S2：通过采集装置实时采集放电电流或充电电流，得到实时参考电流信息；
S3：通过通讯装置获取BMS采集并上传的实时电流信息；
S4：通过分析装置计算实时电流信息与实时参考电流信息之间的电流误差，判断电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定BMS的采集精度不满足设计需求。
当BMS的采集精度不满足设计需求，需要对BMS进一步调整，然后再次执行本实施例中测试方法进行测试。
进一步的，通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号之前，还包括：
将测试程序转为测试文件，并导入测试系统；
测试程序具体为origin、minitab或excel格式的测试程序。
可以理解的是，在实施测试方法之前，对测试系统进行配置，配置动作包括将动力电池放置在环境箱中至目标温度、连接动力电池和测试系统、通过12V电源为测试系统供电、导入测试系统的测试文件等。
进一步的，判断电流误差是否处于对应的精度范围之前，还包括：
根据目标测试的设计需求，设置相应的精度范围。
可以理解的是，整车控制要求BMS在不同的使用工况具有不同的次级精度，以达到对应的最佳精度要求，因此在步骤S4前，设置不同的精度范围，从而能够在不满足设计需求时合理报警、满足设计需求时不产生不必要的误报警。
本申请通过测试装置自动输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，通过分析装置自动分析BMS的采集精度是否满足设计需求，整个测试过程由测试系统自行实现，不需要人工逐一输入测试点并人工分析比较，显著提高了测试速度和测试正确率，大幅节省了人工成本和时间成本，同时降低了对工作人员的数据分析能力的要求。
相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项BMS电流采集精度的测试方法的步骤。
其中，具体有关测试方法的内容可参照上文中测试方法的具体描述，此处不再赘述。
本实施例具有与上文实施例中测试方法相同的有益效果，此处不再赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种BMS电流采集精度的测试系统、方法及可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种BMS电流采集精度的测试系统，其特征在于，应用于动力电池的BMS，所述测试系统包括：
测试装置，用于向所述动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制所述动力电池的放电电流或充电电流；
采集装置，用于实时采集所述放电电流或所述充电电流，得到实时参考电流信息；
通讯装置，用于获取所述BMS采集并上传的实时电流信息；
分析装置，用于计算所述实时电流信息与所述实时参考电流信息之间的电流误差，判断所述电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定所述BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定所述BMS的采集精度不满足所述设计需求。
2.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于，所述目标电流曲线具体为以预设时间步长和电流变化差值上升或下降的阶梯式电流变化曲线。
3.根据权利要求2所述测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括：
条件输入装置，用于设置所述目标电流曲线的设计参数，所述设计参数包括所述预设时间步长、所述电流变化差值、最大放电电流值和最大充电电流值。
4.根据权利要求3所述测试系统，其特征在于，所述设计参数还包括所述动力电池充电阶段和放电阶段之间的搁置时间。
5.根据权利要求4所述测试系统，其特征在于，所述条件输入装置还用于：
设置所述动力电池的环境温度、和/或所述采集装置的采集频率、和/或所述通讯装置的信息获取频率。
6.根据权利要求1至5任一项所述测试系统，其特征在于，所述判断所述电流误差是否处于对应的精度范围的过程，包括：
判断所述电流误差是否满足以下精度要求：
其中，ΔI为所述电流误差，η为精度系数，I0为电流区间阈值，I为所述实时参考电流信息对应的电流幅值；
若是，则判定所述电流误差处于对应的精度范围。
7.一种BMS电流采集精度的测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述BMS电流采集精度的测试系统，所述测试方法包括：
通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号，以控制所述动力电池的放电电流或充电电流；
通过采集装置实时采集所述放电电流或所述充电电流，得到实时参考电流信息；
通过通讯装置获取所述BMS采集并上传的实时电流信息；
通过分析装置计算所述实时电流信息与所述实时参考电流信息之间的电流误差，判断所述电流误差是否处于对应的精度范围，若是，判定所述BMS的采集精度满足设计需求，若否，判定所述BMS的采集精度不满足所述设计需求。
8.根据权利要求7所述测试方法，其特征在于，所述通过测试装置向动力电池输出对应目标电流曲线和预设工况的控制信号之前，还包括：
将测试程序转为测试文件，并导入所述测试系统；
所述测试程序具体为origin、minitab或excel格式的测试程序。
9.根据权利要求7或8所述测试方法，其特征在于，所述判断所述电流误差是否处于对应的精度范围之前，还包括：
根据目标测试的设计需求，设置相应的精度范围。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至9任一项所述BMS电流采集精度的测试方法的步骤。
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