DE102010031884B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems Download PDF

Info

Publication number
DE102010031884B4
DE102010031884B4 DE102010031884.1A DE102010031884A DE102010031884B4 DE 102010031884 B4 DE102010031884 B4 DE 102010031884B4 DE 102010031884 A DE102010031884 A DE 102010031884A DE 102010031884 B4 DE102010031884 B4 DE 102010031884B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
voltage
management system
simulator
battery management
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102010031884.1A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010031884A1 (de
Inventor
Michael Kleinfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AUMOSOFT GmbH
Original Assignee
AUMOSOFT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AUMOSOFT GmbH filed Critical AUMOSOFT GmbH
Priority to DE102010031884.1A priority Critical patent/DE102010031884B4/de
Publication of DE102010031884A1 publication Critical patent/DE102010031884A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010031884B4 publication Critical patent/DE102010031884B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Verfahren zur Testung eines Batterie-Management-Systems, bei dem ein Batterie-Management-System (2) mit einer Spannungsquelle getestet wird, wobei die Spannungsquelle einer Batterie simuliert wird,die Spannungsquelle simuliert wird, indem die Batteriezellenspannungen von in Reihe verschalteten Batteriezellen bereitgestellt werden und die Messwerte des Stromes einer realen Batterie über die Simulation mindestens eines Stromsensors bereitgestellt werden dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochvoltbatterie simuliert wird, wobei die Stromsignale der Spannungsausgänge (9) derart zu verstärken sind, dass diese den Stromsignalen einer realen Batterie entsprechen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Testung eines Batterie-Management-Systems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine dazugehörige Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3.
    Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden für die Entwicklung, die Erprobung und die Testung von Batterie-Management-Systemen insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt.
  • In der Automobilindustrie gewinnen elektrische Antriebe, insbesondere in Elektro- oder Hybridautos zunehmend an Bedeutung. Diese elektrischen Antriebe bestehen im Wesentlichen aus einer Batterie, einem Umrichter, einem Elektromotor und einer Getriebeeinheit, wobei die Batterie von einem Batterie-Management-System überwacht wird. Vor dem Einbau in Elektro- oder Hybridautos müssen neben dem elektrischen Antrieb auch das Batterie-Management-System erprobt werden, wofür es zwei prinzipielle Vorgehensweisen gibt.
    In der ersten Vorgehensweise wird das Batterie-Management-System an einer realen Batterie angeschlossen und erprobt. In der zweiten Vorgehensweise wird die Funktionssoftware des Batterie-Management-Systemes an einem Simulationsmodell der realen Batterie angeschlossen.
    Die erste Vorgehensweise ist sehr realitätsnah und liefert deshalb Ergebnisse mit einer sehr guten Übereinstimmung mit der zu realisierenden Anwendung. Dafür ist sie jedoch sehr zeitaufwändig und teuer.
    Dagegen ist die zweite Vorgehensweise billiger. Allerdings hängt die Qualität der Ergebnisse sehr von der Qualität der Simulationsmodelle ab. Zudem werden Nebeneffekte, die die spätere Anwendung entscheidend stören könnten, in vielen Fällen nicht entdeckt.
  • Die Entwicklung von elektrischen Antrieben steht unter dem Druck immer komplexerer Zusammenhänge bei gleichzeitig immer kürzeren Entwicklungszeiten. Gleichsam wachsen die Anforderungen an den Umfang der Erprobungen.
    Dazu werden in der Praxis automatisierte Test- und Prüfstände für die Testfallgenerierung, die Prüfstandkonfiguration, die Testdurchführung und für die Testauswertung eingesetzt. Weitere Anforderungen bestehen in der Wiederverwendbarkeit und der Austauschbarkeit von Testfällen. Ebenfalls wird eine weitestgehende Unabhängigkeit der Testfälle für unterschiedliche Anwendungsvarianten gefordert. Dadurch findet eine Verlagerung des Anteils der Entwicklungsleistung von den Steuergeräten hin zu deren Testsystemen statt. Die Wirtschaftlichkeit erfordert „Testhäuser“ mit einer 24 h bis 7 d Auslastung. Diese Anforderungen führten dazu, dass eine standardisierte Schnittstelle in der Automobilindustrie für Testsysteme beschlossen worden ist.
  • Dazu zählt der HIL (engl.: Hardware-in-the-loop) Standard, der einen Mittelweg zu den eingangs genannten Vorgehensweisen ist. Das ist ein wichtiges Verfahren, das weiter an Bedeutung gewinnen wird, weil damit ein Industriestandart für den Einsatz von HIL-Testsystemen in der Automobilindustrie existiert. Bei HIL- Testsystemen wird mindestens eine reale Komponente an einem Simulator angeschlossen.
  • Bezogen auf die erste Vorgehensweise sind die realen Komponenten das Batterie-Management-System und die Batterie. Ein Simulator dient der Simulation des kompletten elektrischen Antriebs einschließlich dem Elektromotor und der Getriebeeinheit. Die Schnittstelle zwischen den realen Komponenten und dem Simulator ist hierbei einerseits zwischen dem Batterie-Management-System und dem Simulator und andererseits zwischen der Batterie und dem Simulator.
    Von Nachteil an dieser Lösung ist aber, dass die Verwendung einer Batterie zu teuer ist. Außerdem können mit der realen Batterie keine Grenzfälle, wie z.B. der Defekt mehrere Batteriezellen nicht getestet werden, ohne die Batterie zu beschädigen.
  • Bezogen auf die zweite Vorgehensweise wird die Funktionssoftware des Batterie-Management-Systems nicht auf dem realen Steuergerät getestet, sondern auf einer für die Simulationsumgebung geeigneten Hardware, wie z.B. einem PC.
  • In der Druckschrift US 5 428 560 A wird ein Batteriesimulator zur Simulation einer Batteriespannung vorgestellt.
    In der Druckschrift AT 10 763 U2 wird ein Batteriesimulator mit Echtzeitrechner vorgestellt, in dem ein Batteriemodell abgelegt ist.
    In der Druckschrift US 2006/ 0 132 097 A1 wird ebenfalls ein Batteriesimulator vorgestellt.
    In der Druckschrift CN 101 762 800 A wird auch ein Batteriesimulator vorgestellt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Testverfahren für ein Batterie-Management-Systems (BMS) und eine dazugehörige Vorrichtung zu entwickeln, bei dem das BMS so getestet werden kann, als ob es mit einer realen Batterie verbunden sei, wobei zusätzlich alle Vorteile eines hardware-in-the-loop Teststandes, wie automatisierte Testabläufe und Testszenarien in den physikalischen Grenzbereichen der zu testenden Batterie, gegeben sind.
  • Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 sowie 4 bis 9.
  • Das neue Verfahren zur Testung eines Batterie-Management-Systems, sowie die dazugehörige Vorrichtung beseitigen die genannten Nachteile des Standes der Technik.
  • Vorteilhaft bei der Anwendung des neuen Verfahrens zur Testung eines Batterie-Management-Systems ist es, dass ein Batterie-Management-System mit einer Spannungsquelle getestet wird, die die Spannungsquelle einer Batterie, insbesondere Hochvoltbatterie simuliert, weil dadurch das Batterie-Management-System in den Grenzfällen der Zustände einer Spannungsquelle, bei denen z.B. eine reale Batterie zerstört werden würde, getestet werden kann.
    Von Vorteil ist es dann, wenn zum Simulieren der Spannungsquelle entweder eine elektrische Spannung und ein elektrischer Strom einer realen Batterie, insbesondere einer Hochvoltbatterie simuliert wird oder eine elektrische Spannung einer realen Batterie, insbesondere einer Hochvoltbatterie simuliert wird und die Messwerte des Stromes einer realen Batterie, insbesondere einer Hochvoltbatterie über die Simulation eines Stromsensor simuliert werden.
  • Vorteilhaft bei der Anwendung der neuen Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems, bestehend aus mindestens einer Spannungsquelle, an welcher ein zu testendes Batterie-Management-Systems anschließbar ist, ist es, dass die Spannungsquelle ein HV-Batteriesimulator ist, weil dadurch nur die Spannung an das Batterie-Management-Systems geliefert wird und der Strom simuliert wird.
    Dabei ist es von Vorteil, wenn der Batteriesimulator mehrere Funktionsschnittstellen und elektrische Schnittstellen aufweist, wobei die Funktionsschnittstellen in einer Sollwertschnittstelle zusammengefasst und die elektrischen Schnittstellen an das zu testendes Batterie-Management-Systems angeschlossen sind. Dadurch werden mit dem Batteriesimulator auch alle für eine reale Batterie relevanten Betriebsgrößen wie z.B. die Temperatur der Batterie simuliert.
  • Das neue Verfahren zur Testung eines Batterie-Management-Systems sowie die dazugehörige Vorrichtung sollen anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigen:
    • 1: Schematische Darstellung der Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems in einem Ausführungsbeispiel,
    • 2: Schematische Darstellung der Hardwareschnittstellen der Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems und
    • 3: Schematische Darstellung der Funktionsblöcke der Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems.
  • Gemäß der 1 bis 2 ist die neue Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems ein Batteriesimulator 1, der einerseits mit einem zu testendes Batterie-Management-System 2 und andererseits mit einer Sollwertschnittstelle 3 für eine automatisierte Testablaufsteuerung elektrisch verbunden ist.
    Der Batteriesimulator 1 besitzt ein Gehäuse 4 mit einer Sollwertschnittstelle 3 und elektrischen Schnittstellen 6, wobei die elektrischen Schnittstellen 6 mit dem zu testenden Batterie-Management-System 2 verbunden sind. Dabei umfasst die Sollwertschnittstelle 3 mehrere Funktionsschnittstellen 5. Diese sind ein Temperatursollwerteingang 7 und ein Spannungssollwerteingang 8. Dabei ist die Sollwertschnittstelle 3 als CAN-Schnittstelle ausgeführt. Die elektrischen Schnittstellen 6 sind 112 Spannungsausgänge 9 und mindestens ein Temperatursensorausgang 10, wobei jeder Temperatursensorausgang 10 an einer I2C-Bus-Schnittestelle ausgeführt ist.
    In dem Gehäuse 4 sind sieben 4AE16GGAA-Karte 11 integriert, wobei jede 4AE16GGAA-Karte 11 einerseits über einen Datenbus 12 mit dem Spannungssollwerteingang 8 und andererseits mit 16 Spannungsausgängen 9 elektrisch verbunden ist. Dabei ist der Spannungswert jedes Spannungsausganges 9 zwischen 1 und 5 Volt einstellbar, woraus 16 elektrisch in Reihe geschaltete Spannungsausgänge 9 eine Gesamtspannung zwischen 16 und 80 Volt pro 4AE16GGAA-Karte 11 ergeben. Dabei wird der einstellende Signalwert über den Datenbus 12 und den Spannungssollwerteingang 8 von der Sollwertschnittstelle 3 erhalten. Jeder Spannungsausgang 9 simuliert dabei jeweils eine reale Batteriezelle.
    Mit den sieben 4AE16GGAA-Karten 11 mit je 16 Spannungsausgängen 9 können somit 112 reale Batteriezellen simuliert werden.
  • Auf jeder 4AE16GGAA-Karte 11 ist mindestens ein elektrischer DA-Wandler 13 integriert, der eingangsseitig mit der Sollwertschnittstelle 3 und ausgangsseitig mit den elektrischen Schnittstellen 6 verbunden ist. Dabei wandelt der DA-Wandler 13 den über die Sollwertschnittstelle 3 kommenden Signalwert um und gibt diesen Signalwert über die elektrischen Schnittstellen 6 an das Batterie-Management-System 2 ab.
    In Funktion der neuen Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems wird der Batteriesimulator 1 mit dem Batterie-Management-System 2 gemäß der 1 elektrisch verbunden.
    Werden nun über den Temperatursollwerteingang 7 und den Spannungssollwerteingang 8 der Sollwertschnittstelle 3 entsprechende elektrische Signale angelegt, so werden diese elektrischen Signale auf den 4AE16GGAA-Karten 11 verarbeitet. Dadurch werden an den elektrischen Schnittstellen 6 entsprechende elektrische Signale erzeugt, welche das Verhalten einer realen Batterie unter den gegebenen elektrischen Signalen an der Sollwertschnittstelle 3 widerspiegeln.
  • 3 ist eine Blockeinteilung der neuen Vorrichtung aus funktionaler Sicht. Der Batteriesimulator 1 ist in einen HV-Batteriesimulator-Spannung 14, einen Sensorsimulator-Strom 15, einen Spannungsquellen HV-Batteriezellen 16 und einen Sensorsimulator-HV-Batterie 17 unterteilt.
    Die von dem Batteriesimulator 1 abgegebenen Spannungen werden mit der Funktion Spannungsquellen HV-Batteriezellen 16 realisiert. Die in einer realen Hochvoltbatterie (HV-Batterie) integrierten Sensoren werden durch die Funktion Sensorsimulator-HV-Batterie 17 bereitgestellt. Diese beiden Funktionen Spannungsquellen HV-Batterie zellen 16 und Sensorsimulator-HV-Batterie 17 werden funktionell in HV-Batteriesimulator-Spannung 14 zusammengefasst.
    Die Funktion Sensorsimulator-Strom 15 dient der alternativen Vorgabe eines Stromsensorsignales einer realen HV-Batterie.
  • Denkbar ist es, die Stromsignale der Spannungsausgänge 9 extern oder intern derart zu verstärken, dass diese den Stromsignalen einer realen Batterie, insbesondere einer realen Hochvoltbatterie entsprechen.
  • Denkbar ist es auch, den Spannungswert jedes Spannungsausganges 9 anstatt zwischen 1 bis 5 Volt, auch zwischen 0 bis 5 Volt oder zwischen 0 bis 12 Volt oder zwischen 0.5 bis 4.5 Volt einstellbar zu gestalten. Dabei ist es insbesondere denkbar die galvanisch entkoppelten Spannungsausgänge 9 elektrisch in Reihe miteinander zu verbinden und die resultierenden Teilspannungen und/ oder die Gesamtspannung abzugreifen.
  • Denkbar ist es, mindestens einen Stromsensorsollwerteingang als weitere Funktionsschnittstellen 5 sowie mindestens einen Stromsensorausgang als weitere elektrische Schnittstelle 6 am Gehäuse 4 anzuordnen, wobei jeder Stromsensorsollwerteingang wiederum als CAN-Schnittstelle und jeder Stromsensorausgang aber als eine SPI-Schnittestelle ausgeführt ist. In dem Gehäuse 4 ist dann jeder Stromsensorausgang über den Datenbus 12 mit jeweils einem Stromsensorsollwerteingang elektrisch verbunden, so dass der Signalwert der Sollwertschnittstelle 3 über den Stromsensorsollwerteingang, den Datenbus 12 und den Stromsensorausgang an das Batterie-Management-System 2 übertragen werden kann.
  • Auch ist es denkbar, die Stromsensorausgänge als Analogausgänge auszuführen und auch noch weitere Analogausgänge für Temperatursensoren, Wetness-Sensoren, Hummidity-Sensoren und/ oder Cooling Fluid-Sensoren anzuordnen.
    Denkbar ist es auch, über zusätzliche digitale und/ oder analoge Ein-/Ausgänge dem Batterie-Management-System 2 Statussignale bereitzustellen oder von diesem einzulesen, wie „Chip Select“ oder „Over Current Detection“.
    Denkbar ist es auch, mindestens eine 4AE16GGAA-Karten 11 durch eine 4AE16AA-Karte zu ersetzen.
    Auch ist es denkbar, die simulierten Batteriezellspannungen nicht veränderbar zu gestalten und/ oder die Spannungsausgänge 9 nicht elektrisch in Reihe miteinander zu verbinden, so dass jeder Spannungsausgang 9 jeweils eine reale Batteriezelle simuliert und damit 112 Spannungsausgänge 9 mit z.B. jeweils 1 bis 5 V zur Verfügung stehen.
    Ebenso ist es denkbar, den Batteriesimulator 1 für die Simulation von Sensorcluster für z.B. Strom, Spannung und Eigentemperatur mit einem SPI-Bus auszustatten und/ oder Temperatursensoren, Hummidity-Sensoren, Cooling Fluid-Sensoren, Wetness-Sensoren zu simulieren, sowie digitale Ein-/und Ausgänge für Statussignale von den und/ oder für die simulierten Sensoren bereitzustellen.
    Denkbar ist es auch, die Funktionsschnittstellen 5 nicht zu nutzen und die entsprechenden Signalwerte durch statische Werte oder Parameter zu programmieren. Z. B. können diese statischen Werte oder Parameter in ein EEPROM eingebrannt werden, so dass ein Testablauf immer mit denselben Ausgangswerten bzw. derselben Folge von Ausgangswerten abläuft.
  • Auch ist es denkbar, dass die Sollwertschnittstelle 3 und/ oder zusammen mit dem Batteriesimulator 1 als ein HIL-Simulator verwendet wird. Ebenso kann die Ausführung der Sollwertschnittstelle 3 als CAN-Schnittstelle durch jede andere geeignete Schnittstelle, insbesondere Ethernet, USB oder WLAN ersetzt werden.
    Außerdem können die elektrischen Schnittstellen 6, die zur Simulation der Sensoren als SPI-, I2C- und Analogschnittstellen ausgeführt sind durch jede andere geeignete Schnittstelle, die die simulierten Sensoren verwenden, ersetzt werden.
  • In einer ersten Anwendung der Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems werden als
    SIMUBAT-1 eingesetzt:
    • - 7 x Einschubkarten 4AE16GGAA je 16 galvanisch getrennte Analogausgänge, je 4 nicht galvanisch getrennte Analogeingänge, externe Versorgungsspannungen von -5V, GND, +5V, -12V GND +12V, je 4 Dipschalter für OnBoard-Einstellungen,
    • - insgesamt 112 x galvanisch getrennte Analogausgänge von 1.. 5V für die Simulation bis 112 Batteriezellen HV-Batterie,
    • - insgesamt 14 x I2C-Bus für die Simulation bis 112 Temperatursensoren,
    • - insgesamt 28 x nicht galvanisch getrennte Analogeingänge für Spannungsmessungen von 0 .. 15 V und
    • - insgesamt 7 x CAN-Bus für Vorgabe Analogspannungen HV-Batterie Zellen, Vorgabe Temperaturesswerte, Ausgabe Analogeingänge in Auflösung von 10 Bit, Can-Schnittstellen Abschlusswiderstand 1 kΩ.
  • In einer zweiten Anwendung der Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems werden als
    SIMUBAT-2 eingesetzt:
    • - 3 x Einschubkarten 4AE16AA je 16 nicht galvanisch getrennte Analogausgänge, je 4 nicht galvanisch getrennte Analogeingänge, 22 Digitaleingänge/ -ausgänge bestückbar als 0/5V, 0.5/4.5 V oder 0/12V zu 50 mA, externe Versorgungsspannungen von -5V, GND, +5V, -12V GND +12V, je 4 Dipschalter für OnBoard-Einstellungen,
    • - 6 x SPI-Bus für die Simulation Stromsensoren mit 3 Chip-Select Eingängen für je einen SPI-Bus-Slave und
    • - insgesamt 3 x CAN-Bus für Vorgabe Temperaturmesswerte, Vorgabe Strommesswerte, Vorgabe Feuchtigkeit, Ausgabe der Analogeingänge in Auflösung von 10 Bit, Can-Schnittstellen Abschlusswiderstand 1 kΩ,
  • Dabei werden die zu simulierenden Sensorausgangswerte über CAN2 vorgegeben und an den entsprechenden sensorkonformen Schnittstellen an das Batterie-Management-System 2 ausgegeben.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Batteriesimulator
    2
    Batterie-Management-System
    3
    Sollwertschnittstelle
    4
    Gehäuse
    5
    Funktionsschnittstellen
    6
    elektrische Schnittstelle
    7
    Temperatursollwerteingang
    8
    Spannungssollwerteingang
    9
    Spannungsausgang
    10
    Temperatursensorausgang
    11
    4AE16GGAA-Karte
    12
    Datenbus
    13
    elektrischer DA-Wandler
    14
    HV-Batteriesimulator-Spannung
    15
    Sensorsimulator-Strom
    16
    Spannungsquellen HV-Batteriezellen
    17
    Sensorsimulator-HV-Batterie

Claims (9)

  1. Verfahren zur Testung eines Batterie-Management-Systems, bei dem ein Batterie-Management-System (2) mit einer Spannungsquelle getestet wird, wobei die Spannungsquelle einer Batterie simuliert wird, die Spannungsquelle simuliert wird, indem die Batteriezellenspannungen von in Reihe verschalteten Batteriezellen bereitgestellt werden und die Messwerte des Stromes einer realen Batterie über die Simulation mindestens eines Stromsensors bereitgestellt werden dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochvoltbatterie simuliert wird, wobei die Stromsignale der Spannungsausgänge (9) derart zu verstärken sind, dass diese den Stromsignalen einer realen Batterie entsprechen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromsignale der Spannungsausgänge (9) extern oder intern verstärkt werden.
  3. Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems das ein Verfahren nach Anspruch 1 ausführt, bestehend aus mindestens einer Spannungsquelle, an welcher ein zu testendes Batterie-Management-System (2) anschließbar ist, wobei die Spannungsquelle ein Batteriesimulator (1) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsquelle ein Batteriesimulator (1) mit mehreren Spannungsausgängen (9) ist, wobei jeder Spannungsausgang (9) jeweils eine reale Batteriezelle simuliert.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesimulator (1) mehrere Funktionsschnittstellen (5) und elektrische Schnittstellen (6) aufweist, wobei die Funktionsschnittstellen (5) in einer Sollwertschnittstelle (3) zusammengefasst und die elektrischen Schnittstellen (6) an das zu testende Batterie-Management-System (2) angeschlossen sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesimulator (1) mindestens einen Spannungsausgang (9), mindestens einen Temperatursensorausgang (10) und/ oder mindestens einen Stromsensorausgang aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesimulator (1) mindestens einen Temperatursollwerteingang (7), mindestens einen Spannungssollwerteingang (8) und mindestens einen Stromsensorsollwerteingang aufweist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass: - jeder Temperatursensorausgang (10) eine I2C-Bus-Schnittestelle und jeder Stromsensorausgang eine SPI-Bus-Schnittstelle ist und/ oder - jeder Temperatursollwerteingang (7), jeder Spannungssollwerteingang (8) und Stromsensorsollwerteingang jeweils eine CAN-Bus-Schnittstelle ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Spannungsausgang (9) jeweils eine reale Batteriezelle simuliert, wobei bei mehreren Spannungsausgängen (9) diese Spannungsausgänge (9) galvanisch voneinander entkoppelt und elektrisch in Reihe miteinander verbunden sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsausgänge (9) durch eine 4AE16GGAA-Karte und/ oder durch eine 4AE16AA-Karte realisiert sind.
DE102010031884.1A 2010-07-21 2010-07-21 Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems Active DE102010031884B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010031884.1A DE102010031884B4 (de) 2010-07-21 2010-07-21 Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010031884.1A DE102010031884B4 (de) 2010-07-21 2010-07-21 Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010031884A1 DE102010031884A1 (de) 2012-01-26
DE102010031884B4 true DE102010031884B4 (de) 2020-04-09

Family

ID=45443417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010031884.1A Active DE102010031884B4 (de) 2010-07-21 2010-07-21 Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010031884B4 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2999718B1 (fr) * 2012-12-14 2014-12-05 IFP Energies Nouvelles Systeme de gestion de banc de test de batteries
DE102013015304B4 (de) 2013-09-14 2019-06-13 Audi Ag Baukastensystem zum Prüfen einer Batterie für ein Kraftfahrzeug
DE102014207520A1 (de) 2014-04-22 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Elektronische Schaltung, insbesondere für einen Prüfstand zum Testen von Batteriesystemen oder Batteriemanagementsystemen
CN103941210B (zh) * 2014-05-11 2017-01-04 湖北德普电气股份有限公司 一种bms的验证监控系统及其方法
CN104535867A (zh) * 2015-01-04 2015-04-22 合肥国轩高科动力能源股份公司 一种电动汽车电池管理系统的功能检验装置
DE102016210715A1 (de) * 2016-06-16 2017-12-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum zumindest teilweisen Überprüfen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102016220896A1 (de) * 2016-10-25 2018-04-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Überprüfen eines zum Überprüfen von Hochvolt-Speichern ausgebildeten Prüfstands
CN107677908B (zh) * 2017-10-13 2024-03-26 常州普莱德新能源电池科技有限公司 一种动力电池智能模拟系统
AT520623A1 (de) * 2017-10-25 2019-05-15 Seibt Kristl & Co Gmbh Vorrichtung zum Kalibrieren eines Batteriesimulators
DE102018200441A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-18 Set Power Systems Gmbh Emulationsvorrichtung zur Emulation eines Elektromotors
US11397210B1 (en) 2018-06-19 2022-07-26 Associated Environmental Systems, Inc. System for high density testing of batteries within an environmental test chamber
CN109142920A (zh) * 2018-08-09 2019-01-04 香港生产力促进局 可配置用于检测bms功能的电池仿真系统及方法
DE102019218325A1 (de) * 2019-11-27 2021-05-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Konzept zum Erkennen eines thermischen Ereignisses eines elektrischen Energiespeichers in einem Fahrzeug

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5428560A (en) * 1992-04-08 1995-06-27 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Simulator, in particular of thermal batteries
DE29621472U1 (de) * 1996-02-03 1997-03-13 Mack, Helmut, 72764 Reutlingen Batteriesimulator
DE69730413T2 (de) * 1996-11-21 2005-09-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Batteriesteuerungssystem und batteriesimulator
US20060132097A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Chi-Hao Chiang Smart battery simulator
AT10763U2 (de) * 2009-05-12 2009-09-15 Avl List Gmbh Verfahren und prüfstand zum prüfen von hybrid-antriebssystemen oder teilkomponenten davon
CN101762800A (zh) * 2010-01-28 2010-06-30 北京航空航天大学 电池组管理系统测试平台

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5428560A (en) * 1992-04-08 1995-06-27 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Simulator, in particular of thermal batteries
DE29621472U1 (de) * 1996-02-03 1997-03-13 Mack, Helmut, 72764 Reutlingen Batteriesimulator
DE69730413T2 (de) * 1996-11-21 2005-09-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Batteriesteuerungssystem und batteriesimulator
US20060132097A1 (en) * 2004-12-21 2006-06-22 Chi-Hao Chiang Smart battery simulator
AT10763U2 (de) * 2009-05-12 2009-09-15 Avl List Gmbh Verfahren und prüfstand zum prüfen von hybrid-antriebssystemen oder teilkomponenten davon
CN101762800A (zh) * 2010-01-28 2010-06-30 北京航空航天大学 电池组管理系统测试平台

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010031884A1 (de) 2012-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010031884B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems
DE102010014070B4 (de) Verfahren und Prüfstand zum Prüfen von Hybrid-Antriebssystemen oder Teilkomponenten davon
DE102011054370B4 (de) Batterieemulationsvorrichtung
DE102013211498B4 (de) System und Verfahren zum Simulieren der Arbeitsweise einer elektrischen Vorrichtung
AT513676A2 (de) Energiespeicheremulator und Verfahren zur Emulation eines Energiespeichers
AT510998B1 (de) Test- und Prüfstandssystem für zumindest teilelektrifizierte Kraftmaschinen
WO2003027850A2 (de) Verfahren zur softwareverifikation für steuereinheiten und verifikationssystem
DE10001484C1 (de) Vorrichtung zur Nachbildung elektrischer Komponenten
DE102014101321A1 (de) Testeinrichtung zum Test eines virtuellen Steuergeräts
DE102004041428A1 (de) Systemintegrationsprüfstand für vernetzte mechatronische Gesamtsysteme
DE202010010492U1 (de) Vorrichtung zur Testung eines Batterie-Management-Systems
DE102013224344A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen einer Fahrzeugbatterie
DE102013013951B4 (de) Messanordnung, Messgerät und Verfahren zur Bestimmung von Isolationsfehlern
DE202015001859U1 (de) Integrierung von KFZ-Schulungsmodellen mit Fehlerschaltung und Steuergerätetrennschalter in Serienfahrzeuge
WO2006035038A2 (de) Verfahren zum testen von steuergerätesoftware für ein steuergerät
AT507602B1 (de) Hil-simulator
DE68917863T2 (de) System zur automatischen Prüfung, vorzugsweise auf einer Testbank, von elektronischen Steuersystemen, die zur Montage in Fahrzeuge bestimmt sind.
DE102009034242A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Steuergeräts eines Fahrzeugs
DE102013010979A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Test eines Steuergerätes
EP2159695A2 (de) Prüfsystem
DE102015204301A1 (de) Testaufbau und Emulationseinheit für einen Zellmanagementcontroller eines Batteriemoduls zur Verwendung in einem Testaufbau zum Testen eines Batteriemanagementcontrollers
DE102018200441A1 (de) Emulationsvorrichtung zur Emulation eines Elektromotors
DE102012217973A1 (de) Vorrichtung mit mindestens einer Teilvorrichtung umfassend eine regelbare Spannungsquelle und ein Regelungsmittel und System mit einer solchen Vorrichtung und mit einem Kabelbaum
DE102016218614A1 (de) Energiespeichereinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102013012766A1 (de) Mobiler Baugruppenträger

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final