CN112394288B - 用于电池管理系统的测试系统和测试方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于电池管理系统的测试系统和测试方法，以实现对电池管理系统进行动态且更多、更复杂的测试。所述测试系统包括上位机和电池包模拟器，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接；所述上位机用于，响应于接收到对所述电池管理系统的测试指令，根据所述测试指令中携带的测试工况类型输出电流激励信号；所述电池包模拟器用于，根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，并响应于接收到所述电池管理系统发出的动作指令，对各个所述单体电池的状态参数进行调整，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据各个所述单体电池的状态参数发出的。

Description

用于电池管理系统的测试系统和测试方法
技术领域
本公开涉及测试技术领域，具体地，涉及一种用于电池管理系统的测试系统和测试方法。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System，BMS)是电动汽车的关键部件之一，其用于对电池包中各单体电池的充放电、电流、电压、温度、均衡等进行实时检测和管理，从而确保电池安全、高效地运行。电池管理系统从开发到量产的过程中需要对其充放电、电池均衡、保护等策略的实现情况进行大量测试，以保证产品的可靠性。
目前，在对电池管理系统进行测试时，通常由测试人员根据测试需求编写脚本，通过脚本向电池管理系统输出模拟电池状态参数来对电池管理系统进行测试。然而，由于通过脚本输出的电池模拟状态参数固定，只能对电池管理系统进行一些简单的测试，而其它较为复杂的测试，如均衡策略、功率控制等测试，则需搭建真实的电池包台架进行测试。但实包测试存在操作不便，且需消耗大量的物料和测试资源等缺点。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本公开提供一种用于电池管理系统的测试系统和测试方法。
为了实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于电池管理系统的测试系统，包括上位机和电池包模拟器，所述电池包模拟器分别所述上位机和所述电池管理系统连接；
所述上位机用于，响应于接收到对所述电池管理系统的测试指令，根据所述测试指令中携带的测试工况类型输出电流激励信号；
所述电池包模拟器用于，根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，并响应于接收到所述电池管理系统发出的动作指令，对各个所述单体电池的状态参数进行调整，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据各个所述单体电池的状态参数发出的。
可选地，所述电池包模拟器包括：
SOC计算模块，用于输出各个所述单体电池的荷电状态SOC值；
电压计算模块，用于输出各个所述单体电池的电压；
热计算模块，用于输出各个所述单体电池的温度；
均衡模块，用于根据接收到的动作指令调整一个或多个所述单体电池的状态参数，其中，每一所述单体电池的状态参数包括SOC值和电压中的至少一者。
可选地，所述电池包参数包括各个所述单体电池的类型，所述电压计算模块中预置有不同的电池等效电路模型，每一所述电池等效电路模型对应一种类型的单体电池；
所述电压计算模块用于：
针对每一所述单体电池，根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标电池等效电路模型；
将所述电流激励信号输入所述目标电池等效电路模型，得到该单体电池的电压。
可选地，每一所述电池等效电路模型是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。
可选地，所述电压计算模块中预置的电池等效电路模型包括：内阻模型，Thevenin模型，PNGV模型及二阶RC等效电路模型。
可选地，所述上位机与所述电池管理系统连接，所述上位机还用于显示各个所述单体电池的实时状态参数，以及接收所述电池管理系统发出的动作指令，并根据所述动作指令显示相应的测试信息。
可选地，所述上位机还用于响应于接收到对所述电池包模拟器的配置指令，将所述配置指令中携带的电池包参数发送给所述电池包模拟器；
所述电池包模拟器还用于，接收所述电池包参数，并根据所述电池包参数对所模拟的电池包进行参数配置。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种用于电池管理系统的测试方法，应用于测试系统中的上位机，所述测试系统还包括电池包模拟器，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接，所述测试方法包括：
响应于接收到对所述电池管理系统的测试指令，根据所述测试指令中携带的测试工况类型，向所述电池包模拟器输出电流激励信号，其中，所述电流激励信号用于所述电池包模拟器输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，以指示所述电池管理系统发出相应的动作指令。
可选地，所述上位机与所述电池管理系统连接，所述方法还包括：
接收所述电池管理系统发出的动作指令，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据所述电池包模拟器输出的各个所述单体电池的状态参数发出的；
根据所述动作指令显示相应的测试信息和各个所述单体电池的实时状态参数。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种用于电池管理系统的测试方法，应用于测试系统中的电池包模拟器，所述测试系统还包括上位机，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接，所述测试方法包括：
接收所述上位机输出的电流激励信号，其中，所述电流激励信号是所述上位机根据接收到的测试指令中携带的测试工况类型输出的；
根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，向所述电池管理系统输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数；
响应于接收到所述电池管理系统发出的动作指令，对各个所述单体电池的状态参数进行调整，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据各个所述单体电池的状态参数发出的。
可选地，所述电池包参数包括各个所述单体电池的类型，每一所述单体电池的状态参数包括该单体电池的电压，所述电池包模拟器中预置有不同的电池等效电路模型，每一所述电池等效电路模型对应一种类型的单体电池；
根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，向所述电池管理系统输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，包括：
针对每一所述单体电池，根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标电池等效电路模型，并且，
将所述电流激励信号输入所述目标电池等效电路模型，得到该单体电池的电压；
向所述电池管理系统输出各个所述单体电池的电压。
可选地，每一所述电池等效电路模型是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。
可选地，所述方法还包括：
实时向所述上位机输出各个所述单体电池的状态参数。
通过上述技术方案，至少可以达到如下技术效果：上位机可以输出各种测试工况类型对应的电流激励信号，电池包模拟器可以模拟电池包，根据上位机输出的电流激励信号和预先配置的电池包参数计算输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数对电池管理系统进行测试，也就是说，电池包模拟器输出的单体电池的状态参数也是随测试工况类型变化的，从而无需搭建专门的测试台架，就可以实现对电池管理系统的动态且更多更复杂的测试，降低了测试成本且提高了测试效率、缩短了测试周期。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试系统的结构示意图；
图2是根据本公开另一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试系统的结构示意图；
图3是根据本公开一示例性实施例示出的二阶RC等效电路模型的结构示意图；
图4是根据本公开一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试方法的流程图，其中，该测试方法应用于测试系统中的上位机；
图5是根据本公开另一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试方法的流程图，其中，该测试方法应用于测试系统中的上位机；
图6是根据本公开一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试方法的流程图，其中，该测试方法应用于测试系统中的电池包模拟器。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1和图2所示，本公开提供一种用于电池管理系统的测试系统，该测试系统包括上位机110和电池包模拟器120，且电池包模拟器120分别与上位机110和电池管理系统200连接。
在该测试系统中，上位机110用于，响应于接收到对电池管理系统200的测试指令，根据该测试指令中携带的测试工况类型输出电流激励信号。电池包模拟器120用于，根据上位机110输出的电流激励信号和预先配置的电池包参数，输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，并响应于接收到电池管理系统200发出的动作指令，对各个单体电池的状态参数进行调整，其中，该动作指令是电池管理系统200根据电池包模拟器120输出的各个单体电池的状态参数发出的。
其中，电池包参数可以例如包括但不限于：环境温度，电池包中单体电池的数量，每一单体电池的类型、电压、容量、质量、尺寸和比热容，以及空气的对流换热系数等信息等，本公开对此不做限定。每一单体电池的状态参数可以包括以下参数中的至少一者：荷电状态(State of Charge，SOC)值、电压、温度等。测试工况类型可以为以下任一种工况：慢充、快充和NEDC等工况。
在本公开的测试系统中，上位机110可以输出各种测试工况类型对应的电流激励信号，电池包模拟器120可以模拟电池包，根据上位机110输出的电流激励信号和预先配置的电池包参数计算输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数对电池管理系统进行测试，也就是说，电池包模拟器120输出的单体电池的状态参数也是随测试工况类型变化的，从而无需搭建专门的测试台架，就可以实现对电池管理系统的动态且更多更复杂的测试，降低了测试成本且提高了测试效率、缩短了测试周期。
在本公开的测试系统中，上位机110可以是安装有测试应用程序且具有运算能力的任何设备，例如：安装有测试应用程序的计算机等。测试人员可根据测试需求在测试应用程序的操作界面上输入相应的测试指令，例如，在操作界面的相应位置输入测试工况类型并点击开始测试按钮。上位机110中预置有不同测试工况类型对应的电流数据，上位机110响应于接收到测试人员输入的测试指令，读取与该测试指令中携带的测试工况类型对应的电流数据，并根据读取出的电流数据生成并向电池包模拟器120输出相应的电流激励信号，由电池包模拟器120根据该电流激励信号和预先配置的电池包参数输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数。
需要说明的是，针对每一采样周期，上位机110会在该采样周期的每一采样时刻读取相应的电流数据并输出相应的电流激励信号，由电池包模拟器120根据该电流激励信号和预先配置的电池包参数输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数。
进一步地，上位机110还可以具有对电池包模拟器120所模拟的电池包的参数进行配置的功能。具体地，上位机110还用于，响应于接收到对电池包模拟器120的配置指令，将该配置指令中携带的电池包参数发送给电池包模拟器120；电池包模拟器120还用于，接收该电池包参数，并根据该电池包参数对所模拟的电池包进行参数配置。
在具体实施时，测试人员可以在对电池管理系统进行测试前，根据测试需求在上位机110运行的测试应用程序的相应操作界面上输入配置指令，例如，在上位机110运行的测试应用程序的相应操作界面中输入所要模拟的电池包参数(比如包括如上所述的电池包参数)并点击设置按钮。上位机110响应于该配置指令，将测试人员输入的电池包参数发送给电池包模拟器120，电池包模拟器120在接收到该电池包参数后，使用该电池包参数更新预置的初始电池包参数，即完成对电池包参数的配置。
通过上位机110控制电池包模拟器120进行电池包参数配置，使得测试人员可以根据不用的测试需求设置不同的电池包参数，以使电池包模拟器模拟输出不同的电池包中各个单体电池的状态参数对电池管理系统进行测试，进而能够满足不同的测试需求，且对电池管理系统的测试结果更准确、可靠。
进一步地，上位机110还与电池管理系统200连接。上位机110还用于显示电池包模拟器120所模拟的电池包内各个单体电池的实时状态参数，以及接收电池管理系统200发出的动作指令，根据动作指令显示相应的测试信息。其中，测试信息可以包括电池管理系统200发出的动作指令的内容，如执行均衡、过压保护、过热保护等。通过上位机110显示测试信息以及各个单体电池的实时状态参数，可以方便测试人员对测试结果进行评估和分析，判断电池管理系统的管理策略是否达到预期效果，进而及时发现并解决电池管理系统存在的问题。
在本公开的测试系统中，如图2所示，电池包模拟器120可以包括SOC计算模块121、电压计算模块122、热计算模块123以及均衡模块124。其中，SOC计算模块121用于输出电池包模拟器120所模拟的电池包中每一单体电池的SOC值，电压计算模块122用于输出每一单体电池的电压，热计算模块123用于输出每一单体电池的温度，均衡模块124用于根据电池管理系统反馈的动作指令，调整一个或多个单体电池的状态参数。下面分别对电池包模拟器120中的各个模块进行详细说明。
在该电池包模拟器120中，SOC计算模块121可用于针对每一单体电池，采用安时积分计算该单体电池的SOC值，计算公式如公式(1)所示。
SOCk＝SOCk-1+i·Δt/Cap(1)
其中，SOCk为该单体电池在当前采样时刻的SOC值；SOCk-1为该单体电池在上一采样时刻的SOC值；Δt为采样时间间隔；i为电池包模拟器120在当前时刻接收到的电流激励信号；Cap为该单体电池的容量。
需要说明的是，SOC计算模块121也可以采用本领域技术人员公知的其他计算方法来计算和输出各个单体电池的SOC值，例如，开路电压法、内阻法、卡尔曼滤波法，本公开对此不做限定。
在该电池包模拟器120中，电压计算模块122中预置有不同的电池等效电路模型，每一电池等效电路模型对应一种类型的单体电池。相应地，该电压计算模块122用于，针对每一单体电池，根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标等效电路模型，并将接收到的电流激励信号输入该目标等效电路模型中，得到该单体电池的电压。其中，该电压计算模块122中预置的电池等效电路模型可以例如包括但不限于：内阻模型、Thevenin模型、PNGV模型以及二阶RC等效电路模型等。
下面以目标等效电路模型为二阶RC等效电路模型为例，对该电压计算模块122的计算过程进行详细说明。图3为二阶RC等效电路模型的结构示意图，如图3所示，该电池等效电路模型的参数包括电阻R0～R2各自的阻值、电容C1和C2各自的电容值以及各单体电池的开路电压OCV，其中，开路电压OCV是指单体电池长时间静置后，内部处于平衡状态下所测得的单体电池的电压，其近似等于单体电池的电动势；单体电池的电压U0是指单体电池的正负极柱两端的电压；电阻R0用于模拟单体电池的电机、电解液、隔膜及各部分零件之间的接触电阻，R1C1电路用于模拟单体电池内部电荷转移过程产生的极化效应，R2C2电路用于模拟单体电池内部物质转移过程产生的极化效应。
该电池等效电路模型对应的单体电池的电压计算公式如公式(2)所示。
Figure BDA0002166915120000091
其中，U0为单体电池在当前采样时刻的电压；U1,k-1为上一采样时刻，R1C1电路两端的电压；U2,k-1为上一采样时刻，R2C2电路两端的电压；U1,k为当前采样时刻，R1C1电路两端的电压；U2,k为当前采样时刻，R2C2电路两端的电压；i为电池包模拟器120在当前时刻接收到的电流激励信号；Δt为采样时间间隔。
进一步地，电压计算模块122中预置的每一电池等效电路模型均是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。例如，以图3所示的二阶RC等效电路模型为例，R0、R1、C1、R2和C2均与单体电池的SOC值、温度以及接收到的电流激励信号有关，因而可通过其对应类型的单体电池在不同温度下的混合脉冲(HPPC)的历史测试数据计算得到；单体电池的开路电压OCV与单体电池的SOC值有关，因而可通过静置实验得到单体电池的SOC值与开路电压OCV之间的关系曲线。通过该方式激励的电池等效电路模型输出的单体电池电压与真实值相近，从而可以提高对电池管理系统测试的精度。
在该电池包模拟器120中，热计算模块123可针对每一单体电池，根据以下公式(3)计算该单体电池的温度。
Tk＝(i2·(R0+R1+R2)+cmTk-1+hAT环境)/(cm+hA) (3)
其中，Tk为该单体电池在当前采样时刻的温度；Tk-1为该单体电池在上一采样时刻的温度；i为电池包模拟器120在当前时刻接收到的电流激励信号；T环境为环境温度；m为该单体电池的质量；c为该单体电池的比热容；A为该单体电池与空气接触的面积；h为空气的对流换热系数。
在该电池包模拟器120中，均衡模块124用于根据电池管理系统反馈的动作指令，执行相应的动作。例如，若电池管理系统反馈的动作指令指示对所模拟的电池包内的单体电池进行均衡，则可根据动作指令中携带的均衡策略调整其中一个或多个单体电池的状态参数，以实现对电池包内的单体电池的主/被动均衡。
基于同一发明构思，本公开还提供了一种用于电池管理系统的测试方法，该方法应用于测试系统中的上位机，该测试系统还包括电池包模拟器，且电池包模拟器分别与上位机和电池管理系统连接。示例地，该测试系统可以为如图1和图2所示的测试系统，该上位机可以为如图1和图2所示的测试系统中的上位机110。参见图4，图4是根据一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试方法的流程图，该测试方法包括以下步骤：
S401、响应于接收到对电池管理系统的测试指令，根据该测试指令中携带的测试工况类型，向电池包模拟器输出电流激励信号，其中，该电流激励信号用于电池包模拟器输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，以指示电池管理系统发出相应的动作指令。
其中，电池包参数可以例如包括但不限于：环境温度，电池包中单体电池的数量，每一单体电池的类型、初始电压、容量、质量、尺寸和比热容，以及空气的对流换热系数等信息等，本公开对此不做限定。每一单体电池的状态参数可以包括以下参数中的至少一者：荷电状态(State of Charge，SOC)值、电压、温度等。测试工况类型可以为以下任一种工况：慢充、快充和NEDC等工况。
具体地，上位机中预置有不同测试工况类型对应的电流数据，上位机响应于接收到测试指令，读取与该测试指令中携带的测试工况类型对应的电流数据，并根据读取出的电流数据生成并向电池包模拟器输出相应的电流激励信号，由电池包模拟器根据该电流激励信号和预先配置的电池包参数输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数。
需要说明的是，针对每一采样周期，上位机会在该采样周期的每一采样时刻读取相应的电流数据并输出相应的电流激励信号，由电池包模拟器根据该电流激励信号和预先配置的电池包参数输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数。
通过上述实施例的测试方法，上位机向电池包模拟器输出各种测试工况类型对应的电流激励信号，由电池包模拟器可以模拟电池包，根据电流激励信号输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，以指示电池管理系统发出相应的动作指令，也就是说，通过上位机可以控制电池包模拟器输出随测试工况类型变化的单体电池状态参数，从而无需搭建专门的测试台架，就可以实现对电池管理系统的动态且更多更复杂的测试，降低了测试成本且提高了测试效率、缩短了测试周期。
进一步地，如图5所示，上位机还与电池管理系统连接，上述方法还包括：
S402、接收电池管理系统发出的动作指令。
其中，该动作指令是电池管理系统根据电池包模拟器输出的各个单体电池的状态参数发出的。
S403、根据动作指令显示相应的测试信息和各个单体电池的实时参数。
其中，测试信息可以包括电池管理系统发出的动作指令的内容，如执行均衡、过压保护、过热保护等。
通过上位机显示测试信息以及各个单体电池的实时状态参数，可以方便测试人员对测试结果进行评估和分析，判断电池管理系统的管理策略是否达到预期效果，进而及时发现并解决电池管理系统存在的问题。
基于同一发明构思，本公开还提供了一种用于电池管理系统的测试方法，该方法应用于测试系统中的电池包模拟器，该测试系统还包括上位机，且电池包模拟器分别与上位机和电池管理系统连接。示例地，该测试系统可以为如图1和图2所示的测试系统，该电池包模拟器可以为如图1和图2所示的测试系统中的电池包模拟器120。参见图6，图6是根据一示例性实施例示出的一种用于电池管理系统的测试方法的流程图，该测试方法包括以下步骤：
S601、接收上位机输出的电流激励信号。
其中，该电流激励信号是上位机根据接收到的测试指令中携带的测试工况类型输出的。
S602、根据电流激励信号和预先配置的电池包参数，向电池管理系统输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数。
其中，各个单体电池的状态参数可以包括以下参数中的至少一种：SOC值、电压和温度。
接下来，分别通过具体的实施方式对每种状态参数的具体计算方式进行说明。
针对每一单体电池的SOC值，可采用安时积分计算该单体电池的SOC值，计算公式如上述公式(1)所示，此处不再赘述。
需要说明的是，也可以采用本领域技术人员公知的其他计算方法来计算和输出各个单体电池的SOC值，例如，开路电压法、内阻法、卡尔曼滤波法，本公开对此不做限定。
针对每一单体电池的电压，电池包模拟器中预置有不同的电池等效电路模型，每一电池等效电路模型对应一种类型的单体电池，相应地，可根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标等效电路模型，并将接收到的电流激励信号输入该目标等效电路模型中，得到该单体电池的电压。其中，电池包模拟器中预置的电池等效电路模型可以例如包括但不限于：内阻模型、Thevenin模型、PNGV模型以及二阶RC等效电路模型等。
以二阶RC等效电路模型为例，对各个单体电池的电压的计算过程可参见上述测试系统实施例中对各个单体电池的电压计算过程，为了减少冗余，此处不再详细描述。
进一步地，电池包模拟器中预置的每一电池等效电路模型均是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。例如，以图3所示的二阶RC等效电路模型为例，R0、R1、C1、R2和C2均与单体电池的SOC值、温度以及接收到的电流激励信号有关，因而可通过其对应类型的单体电池在不同温度下的混合脉冲(HPPC)的历史测试数据计算得到；单体电池的开路电压OCV与单体电池的SOC值有关，因而可通过静置实验得到单体电池的SOC值与开路电压OCV之间的关系曲线。通过该方式激励的电池等效电路模型输出的单体电池电压与真实值相近，从而可以提高对电池管理系统测试的精度。
针对每一单体电池的温度，可采用上述公式(3)计算该单体电池的温度，此处不再详细描述。
S603、响应于接收到电池管理系统发出的动作指令，对各个单体电池的状态参数进行调整，其中，动作指令是电池管理系统根据各个单体电池的状态参数发出的。
例如，若电池管理系统反馈的动作指令指示对所模拟的电池包内的单体电池进行均衡，则可根据动作指令中携带的均衡策略调整其中一个或多个单体电池的状态参数，以实现对电池包内的单体电池的主/被动均衡。
通过上述实施例的测试方法，电池包模拟器可以模拟电池包，根据电流激励信号输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，以指示电池管理系统发出相应的动作指令，由于上位机输出的电流激励信号是随测试工况类型变化的，因而电池包模拟器输出的单体电池状态参数也是随测试工况类型变化的，从而无需搭建专门的测试台架，就可以实现对电池管理系统的动态且更多更复杂的测试，降低了测试成本且提高了测试效率、缩短了测试周期。
进一步地，上述实施例所述的测试方法还包括：实时向上位机实时输出各个单体电池的状态参数。电池包模拟器通过向上位机实时输出所模拟的各个单体电池的状态参数，由上位机进行展示。这样，可以方便测试人员对测试结果进行评估和分析，判断电池管理系统的管理策略是否达到预期效果，进而及时发现并解决电池管理系统存在的问题。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种用于电池管理系统的测试系统，其特征在于，包括：上位机和电池包模拟器，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接；
所述上位机用于，响应于接收到对所述电池管理系统的测试指令，根据所述测试指令中携带的测试工况类型输出电流激励信号，以及用于响应于接收到对所述电池包模拟器的配置指令，将所述配置指令中携带的电池包参数发送给所述电池包模拟器；
所述电池包模拟器用于，根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，并响应于接收到所述电池管理系统发出的动作指令，对各个所述单体电池的状态参数进行调整，以及接收所述电池包参数，并根据所述电池包参数对所模拟的电池包进行参数配置，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据各个所述单体电池的状态参数发出的。
2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述电池包模拟器包括：
SOC计算模块，用于输出各个所述单体电池的荷电状态SOC值；
电压计算模块，用于输出各个所述单体电池的电压；
热计算模块，用于输出各个所述单体电池的温度；
均衡模块，用于根据接收到的动作指令调整一个或多个所述单体电池的状态参数，其中，每一所述单体电池的状态参数包括SOC值和电压中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述电池包参数包括各个所述单体电池的类型，所述电压计算模块中预置有不同的电池等效电路模型，每一所述电池等效电路模型对应一种类型的单体电池；
所述电压计算模块用于：
针对每一所述单体电池，根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标电池等效电路模型；
将所述电流激励信号输入所述目标电池等效电路模型，得到该单体电池的电压。
4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，每一所述电池等效电路模型是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。
5.根据权利要求3或4所述的测试系统，其特征在于，所述电压计算模块中预置的电池等效电路模型包括：内阻模型，Thevenin模型，PNGV模型及二阶RC等效电路模型。
6.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述上位机与所述电池管理系统连接，所述上位机还用于显示各个所述单体电池的实时状态参数，以及接收所述电池管理系统发出的动作指令，并根据所述动作指令显示相应的测试信息。
7.一种用于电池管理系统的测试方法，其特征在于，应用于测试系统中的上位机，所述测试系统还包括电池包模拟器，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接，所述测试方法包括：
响应于接收到对所述电池包模拟器的配置指令，将所述配置指令中携带的电池包参数发送给所述电池包模拟器，以使所述电池包模拟器在接收到所述电池包参数之后，根据所述电池包参数对所模拟的电池包进行参数配置；
响应于接收到对所述电池管理系统的测试指令，根据所述测试指令中携带的测试工况类型，向所述电池包模拟器输出电流激励信号，其中，所述电流激励信号用于所述电池包模拟器根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，以指示所述电池管理系统发出相应的动作指令。
8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述上位机与所述电池管理系统连接，所述方法还包括：
接收所述电池管理系统发出的动作指令，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据所述电池包模拟器输出的各个所述单体电池的状态参数发出的；
根据所述动作指令显示相应的测试信息和各个所述单体电池的实时状态参数。
9.一种用于电池管理系统的测试方法，其特征在于，应用于测试系统中的电池包模拟器，所述测试系统还包括上位机，所述电池包模拟器分别与所述上位机和所述电池管理系统连接，所述测试方法包括：
接收所述上位机输出的电流激励信号，其中，所述电流激励信号是所述上位机根据接收到的测试指令中携带的测试工况类型输出的；
根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，向所述电池管理系统输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，所述预先配置的电池包参数是根据接收到的电池包参数对所模拟的电池包进行参数配置的，所述接收到的电池包参数是所述上位机响应于接收到对所述电池包模拟器的配置指令，将所述配置指令中携带的电池包参数发送给所述电池包模拟器的；
响应于接收到所述电池管理系统发出的动作指令，对各个所述单体电池的状态参数进行调整，其中，所述动作指令是所述电池管理系统根据各个所述单体电池的状态参数发出的。
10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，所述电池包参数包括各个所述单体电池的类型，每一所述单体电池的状态参数包括该单体电池的电压，所述电池包模拟器中预置有不同的电池等效电路模型，每一所述电池等效电路模型对应一种类型的单体电池；
根据所述电流激励信号和预先配置的电池包参数，向所述电池管理系统输出所模拟的电池包中各个单体电池的状态参数，包括：
针对每一所述单体电池，根据该单体电池的类型，从预置的电池等效电路模型中选取出与该单体电池对应的电池等效电路模型，作为目标电池等效电路模型，并且，
将所述电流激励信号输入所述目标电池等效电路模型，得到该单体电池的电压；
向所述电池管理系统输出各个所述单体电池的电压。
11.根据权利要求10所述的测试方法，其特征在于，每一所述电池等效电路模型是根据所对应类型的单体电池的历史测试数据建立的。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
实时向所述上位机输出各个所述单体电池的状态参数。
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CN113985296A (zh) * 2021-10-29 2022-01-28 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种电池管理系统硬件在环测试系统
CN115166523B (zh) * 2022-09-06 2022-12-02 江苏时代新能源科技有限公司 移动式电池状态检测设备、系统和方法
CN115327413B (zh) * 2022-10-14 2023-01-06 北京索英电气技术有限公司 一种电池包模拟器的工作方法及电池包模拟器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101762800B (zh) * 2010-01-28 2013-04-03 北京航空航天大学 电池组管理系统测试平台
CN101908657A (zh) * 2010-07-06 2010-12-08 奇瑞汽车股份有限公司 一种电池模拟系统
KR101101947B1 (ko) * 2010-09-12 2012-01-02 주식회사 브이앤아이 배터리 관리시스템의 배터리 시뮬레이터
CN102508167B (zh) * 2011-10-25 2014-08-06 上海交通大学 一种电池管理系统自动测试、自动标定参数的装置和方法
KR101426162B1 (ko) * 2012-11-30 2014-08-01 사단법인 전북대학교자동차부품금형기술혁신센터 Bms 시뮬레이션 시스템
CN103345163B (zh) * 2013-07-11 2016-01-20 哈尔滨工业大学 基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法
CN103632018B (zh) * 2013-12-24 2016-06-22 山东大学 一种基于Simscape平台的电池建模方法
CN104730938B (zh) * 2015-03-30 2018-03-30 上海科梁信息工程股份有限公司 一种电池特征模拟方法及系统
CN107202959B (zh) * 2017-05-19 2019-11-05 江苏大学 一种用于电池组及电池管理系统匹配测试中心系统
CN109388074A (zh) * 2018-09-20 2019-02-26 深圳大学 一种电池组仿真方法及系统、bms标定系统

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