CN113884882A - 碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法，涉及动力电池测试技术领域，该碰撞信号模拟发生装置包括：通信接口模块，用于接收测试信号，并发送至微控制单元MCU；MCU用于根据测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS；不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，发生函数被配置为生成相应的PWM波。本申请的碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法，无需实际整车环境以及碰撞传感器实物，即可模拟各种类型的碰撞信号，对BMS的碰撞信号检测功能进行测试，不仅达到了测试方便的目的，还加快了测试效率，降低了测试成本。

Description

碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法

技术领域

本申请涉及动力电池测试技术领域，具体涉及一种碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法。

背景技术

目前，新能源汽车大力发展，动力电池的安全问题也日益突出。动力电池由于其自身特性，在碰撞后非常容易引发热失控故障，而此时需要控制器及时检测到碰撞故障，并启动切断高压等保护措施。

相关技术中，动力电池下线测试系统中，一般仅能检测电池包内部自身状态信号，如电压、电流、SOC、温度等自身信息。而对于需要与其他设备如充电桩、VCU等进行交互的信号则无法真实测试，例如碰撞信号、充电握手信号、充电桩温度信号、快充CAN信号等。上述信号一般只有到了主机厂才会发现异常，而此时维修则需要拆车拆包，花费的时间较久，且成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法，以解决相关技术中动力电池的碰撞信号测试不便且成本较高的问题。

本申请第一方面提供一种碰撞信号模拟发生装置，其包括：

通信接口模块，用于接收测试信号，并发送至微控制单元MCU；

上述MCU用于根据上述测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS；不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，上述发生函数被配置为生成相应的PWM波。

一些实施例中，不同上述PWM波为不同碰撞传感器在正常工作或碰撞故障时产生的PWM波。

一些实施例中，两个发生函数为一组，每组发生函数包括：

正常PWM波形发生函数，其用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；

异常PWM波形发生函数，其用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波。

一些实施例中，上述MCU还用于将正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS后，触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数。

一些实施例中，当上述MCU接收到BMS返回的检测结果时，上述MCU还用于将接收到的检测结果发送至上位机。

一些实施例中，上述通信接口模块包括CAN收发器和CAN接口，上述CAN收发器用于通过CAN接口接收上述测试信号，并发送至上述MCU。

一些实施例中，上述碰撞信号模拟发生装置还包括电源电路，上述电源电路为上述通信接口模块和MCU供电。

本申请第二方面提供一种具有上述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试系统，其还包括与碰撞信号模拟发生装置连接的上位机，上述上位机用于发出测试信号。

本申请第三方面提供一种基于上述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试方法，其包括步骤；

通信接口模块获取测试信号并发送至MCU；

上述MCU根据接收到的测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至BMS；其中，每两个发生函数为一组，每组发生函数包括：

正常PWM波形发生函数，其用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；

异常PWM波形发生函数，其用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波；

当上述BMS依次接收到同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波，并做出相符合的响应时，判断上述BMS的碰撞信号检测功能无故障。

一些实施例中，当上述MCU调用某一正常PWM波形发生函数，并将该正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS之后，还包括：

触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数，并将该异常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请的碰撞信号模拟发生装置、动力电池下线测试系统及方法，通过通信接口模块接收测试信号，并将该测试信号发送至微控制单元MCU后，MCU可根据上述测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS，进而可根据BMS的响应判断BMS的碰撞信号检测功能是否存在故障；由于不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，且发生函数被配置为生成相应的PWM波，因此，无需实际整车环境以及碰撞传感器实物，即可模拟各种类型的碰撞信号，对BMS的碰撞信号检测功能进行测试，不仅达到了测试方便的目的，还加快了测试效率，降低了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例中动力电池下线测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例中动力电池下线测试方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本申请实施例提供一种碰撞信号模拟发生装置，其能解决相关技术中动力电池的碰撞信号测试不便且成本较高的问题。

本申请实施例的碰撞信号模拟发生装置，具体包括通信接口模块和微控制单元MCU(Microcontroller Unit)。

上述通信接口模块用于接收测试信号，并将该测试信号发送至微控制单元MCU。

上述MCU用于根据上述测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS。

不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，上述发生函数被配置为生成相应的PWM波。

本实施例的碰撞信号模拟发生装置，通过通信接口模块接收测试信号，并将该测试信号发送至微控制单元MCU后，MCU可根据上述测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS，进而可根据BMS的响应判断BMS的碰撞信号检测功能是否存在故障；由于不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，且发生函数被配置为生成相应的PWM波，因此，无需实际整车环境以及碰撞传感器实物，即可模拟各种类型的碰撞信号，对BMS的碰撞信号检测功能进行测试，不仅达到了测试方便的目的，还加快了测试效率，降低了测试成本。

本实施例中，不同上述PWM波为：不同碰撞传感器在正常工作或碰撞故障时产生的PWM波。

进一步地，两个发生函数为一组，每组发生函数包括正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数。

上述正常PWM波形发生函数用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波。

上述异常PWM波形发生函数用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波。

本实施例中，碰撞故障主要由整车的碰撞传感器检测。碰撞传感器在正常工作时，会发出一系列规律的PWM波，在检测到碰撞故障时，则会进行PWM波翻转，发出与正常状态幅值相同、方向相反且占空比不同的波形，若功能正常的BMS检测到这个波形变化，则会发出报警信号，并进行安全保护措施。

在上述实施例的基础上，本实施例中，上述MCU还用于将正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS后，触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数，进而将该异常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS进行测试。

本实施例中，当BMS接收到正常PWM波形发生函数生成的PWM波后，再接收到同组的异常PWM波形发生函数生成的PWM波时，若BMS发出报警信号，则判断BMS的碰撞信号检测功能无故障；否则，判断BMS的碰撞信号检测功能故障。

在其他实施例中，当上述MCU接收到BMS返回的检测结果时，上述MCU还用于将接收到的检测结果通过通信接口模块发送至上位机，以便于通过上位机进行显示。其中，检测结果可为报警信号或其他信号。

在上述实施例的基础上，本实施例中，上述通信接口模块包括CAN收发器和CAN接口，上述CAN收发器用于通过CAN接口接收上述测试信号，并发送至上述MCU。

可选地，上述碰撞信号模拟发生装置还包括电源电路，上述电源电路为上述通信接口模块和MCU供电。

可选地，上述碰撞信号模拟发生装置还包括与MCU连接的隔离保护电路。

如图1所示，本申请实施例还提供一种具有上述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试系统，该系统还包括上位机，上述碰撞信号模拟发生装置和上位机之间通过CAN线连接，上述上位机用于发出测试信号。

可选地，上述碰撞信号模拟发生装置可基于STM32系列芯片实现。

如图2所示，本申请实施例还提供一种基于上述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试方法，该方法包括步骤；

S1.通信接口模块获取测试信号并发送至MCU。其中，测试信号可由上位机发出。

S2.上述MCU根据接收到的测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至BMS。

其中，两个发生函数为一组，每组发生函数包括正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数。上述正常PWM波形发生函数用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；上述异常PWM波形发生函数用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波。

S3.当上述BMS依次接收到同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波，并做出相符合的响应时，判断上述BMS的碰撞信号检测功能无故障。

可选地，上述相符合的响应为发出报警信号。

本实施例中，上述动力电池下线测试方法还包括以下步骤：

预先统计市场上典型的碰撞传感器正常工作及发生碰撞故障时产生的PWM波的幅值和占空比，进而根据不同PWM波的幅值和占空比，设置不同发生函数的参数，使得各发生函数能够生成对应的PWM波。

在上述实施例的基础上，本实施例中，当上述MCU根据接收到的测试信号调用了某一正常PWM波形发生函数，并将该正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS之后，还包括以下步骤：

触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数，并将该异常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS，此时，上述BMS依次接收到了同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波，若未做出相应的响应，则表明BMS的碰撞信号检测功能故障。

在其他实施例中，当上述MCU调用某一正常PWM波形发生函数，并将该正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS之后，还包括以下步骤：

首先，通信接口模块获取另一测试信号并发送至MCU。

然后，上述MCU根据接收到的另一测试信号调用相应的发生函数，且该相应的发生函数为与上述正常PWM波形发生函数同组的异常PWM波形发生函数，并将该异常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS。此时，上述BMS同样依次接收到了同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波。

本实施例的动力电池下线测试方法，适用于上述各碰撞信号模拟发生装置，在动力电池下线测试中，模拟整车或者外部碰撞信号输入，以快速有效地检测BMS的碰撞信号检测功能是否正常。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，上述处理器执行上述存储器中的代码实现下述的动力电池下线测试方法：

通信接口模块获取测试信号并发送至MCU；

上述MCU根据接收到的测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至BMS；其中，每两个发生函数为一组，每组发生函数包括：

正常PWM波形发生函数，其用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；

异常PWM波形发生函数，其用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波；

当上述BMS依次接收到同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波，并做出相符合的响应时，判断上述BMS的碰撞信号检测功能无故障。

优选地，上述处理器执行上述存储器中的代码还可实现前述动力电池下线测试方法中的其他步骤。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，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。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种碰撞信号模拟发生装置，其特征在于，其包括：

通信接口模块，用于接收测试信号，并发送至微控制单元MCU；

所述MCU用于根据所述测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至电池管理系统BMS；不同发生函数的参数依照不同PWM波的幅值和占空比设置，所述发生函数被配置为生成相应的PWM波。

2.如权利要求1所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于：不同所述PWM波为不同碰撞传感器在正常工作或碰撞故障时产生的PWM波。

3.如权利要求1所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于，两个发生函数为一组，每组发生函数包括：

正常PWM波形发生函数，其用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；

异常PWM波形发生函数，其用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波。

4.如权利要求3所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于：所述MCU还用于将正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS后，触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数。

5.如权利要求1所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于：

当所述MCU接收到BMS返回的检测结果时，所述MCU还用于将接收到的检测结果发送至上位机。

6.如权利要求1所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于：所述通信接口模块包括CAN收发器和CAN接口，所述CAN收发器用于通过CAN接口接收所述测试信号，并发送至所述MCU。

7.如权利要求1所述的碰撞信号模拟发生装置，其特征在于：所述碰撞信号模拟发生装置还包括电源电路，所述电源电路为所述通信接口模块和MCU供电。

8.一种具有权利要求1所述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试系统，其特征在于，其还包括与碰撞信号模拟发生装置连接的上位机，所述上位机用于发出测试信号。

9.一种基于权利要求1所述碰撞信号模拟发生装置的动力电池下线测试方法，其特征在于，其包括步骤；

通信接口模块获取测试信号并发送至MCU；

所述MCU根据接收到的测试信号调用相应的发生函数，并将该发生函数生成的PWM波发送至BMS；其中，每两个发生函数为一组，每组发生函数包括：

正常PWM波形发生函数，其用于生成某一碰撞传感器在正常工作时产生的PWM波；

异常PWM波形发生函数，其用于生成该碰撞传感器在碰撞故障时产生的PWM波；

当所述BMS依次接收到同组的正常PWM波形发生函数和异常PWM波形发生函数生成的PWM波，并做出相符合的响应时，判断所述BMS的碰撞信号检测功能无故障。

10.如权利要求9所述的动力电池下线测试方法，其特征在于，当所述MCU调用某一正常PWM波形发生函数，并将该正常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS之后，还包括：

触发中断服务程序，调用同组的异常PWM波形发生函数，并将该异常PWM波形发生函数生成的PWM波发送至BMS。

Images