新能源汽車電池測試解決方案 BMS HIL仿真測試系統
2020-08-13
BMS是什么
隨著時代的推進，電動汽車數量不斷增長，已經廣泛進入大眾的生活中。但電池安全卻頻頻引發大眾關注，如何保證乘客人身安全、環境安全以及汽車的可靠運行，需要使用一流的控制策略進行精細的電池管理，時刻監控電池的使用狀態，避免電池的過充過放和熱失控問題發生，這由名為電池管理系統（BMS）的電控單元完成。
為何進行HIL仿真測試
在電池管理系統（BMS）開發過程中,硬件在環（HIL ：Hardware-in-the-Loop）已經成為了主流的開發工具和必要的測試過程。與臺架測試中真實ECU與真實被控對象不同的是，HIL測試是使用真實ECU與虛擬對象。HIL系統可為BMS 仿真電池系統，整車控制器等控制對象并可進行快速調整與重復試驗，有效地縮短系統的開發周期。在ISO26262功能安全標準中也提出了需要在系統層級進行全面的故障注入的要求。
ACCEXP BMS HIL仿真測試系統
BMS HIL仿真測試系統能夠集成動態模型，提供電池單體模擬(可根據需求電芯數量靈活配置)、溫度傳感器阻值信號模擬、支持IO口故障注入、絕緣電阻模擬等，可實現對BMS控制算法的測試驗證、實現CAN總線信號測試驗證，并支持后續擴展與其他電控單元的集成測試、提供高精度的電池模型，模擬車輛電池的復雜工況。
測試系統原理：客戶電池模型刷寫到RTPC；由RTPC/板卡進行模擬數字、模擬信號；RTPC提供CAN卡，完成對信號發送與接收。RTPC通過CAN控制電芯模擬器，進行電池單體模擬。
測試系統功能：
- 實時模型運行平臺-仿真硬件- RTPC，使用運行實時操作系統Linux的標準PC進行仿真模型運算；
- 傳感器信號仿真-主要通過 I/O板卡實現。除卻普通的信號級傳感器信號采用模擬輸出板卡、PWM板卡及工程部件實現外，針對BMS測試，提供電池單體仿真器用來模擬單體電壓信號；
- 總線仿真-提供CAN總線，CAN FD總線,LIN總線仿真；
- 故障注入- EDU信號級I/O電氣故障注入，由故障模擬模塊實現；
- 高壓、低壓電源仿真-提供可編程電源模擬接觸器前和接觸器后端電壓；控制器及負載的供電由1臺可編程電源提供；
- 電芯、霍爾模擬-由電池單體模擬箱進行模擬；
- 電池溫度、分流器模擬-選用對應板卡模擬；
- 高壓安全-高壓絕緣監測和機柜開門高壓斷電保護等。
電池模型介紹：
電池模型包含3類組件：
1、單體溫度：計算電池個體溫度
2、動力電池模型：計算荷電狀態（SOC）
3、電池電壓：計算端電壓
該模型涵蓋了測試所需的所有電池組行為。每個單元的參數均可調，同時基于任何可用數據的自動參數化功能可確保易用性。
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