[发明专利]一种电池管理系统硬件在环测试系统

说明书

本发明提供了一种电池管理系统硬件在环测试系统，包括：实时系统、模拟真实电池的一阶RC等效电路电池模型、电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源及待测电池管理系统BMS；所述一阶RC等效电路电池模型运行在所述实时系统中，所述电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源的控制信号输入端均与所述实时系统的I/O端口相连接，所述电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源的信号输出端与所述待测电源管理系统BMS连接。

技术领域

本发明属于新能源汽车电池管理系统领域，具体涉及一种电池管理系统硬件在环测试系统。

背景技术

随着新能源汽车产业的发展，电动汽的续航里程在不断增加，电芯的能量密度和数量也在同步上升，为了提高电池包箱体空间利用率，大量的高能量密度电芯密集堆放到一起，一旦发生热失控，后果不堪设想。

为了保证电池的安全，准确估计电池的状态，计算电池的峰值功率，避免电池因过充、过放而导致热失控，电池管理系统BMS的控制策略和SOX算法的设计越来越复杂，因此，在新能源汽车的开发和生产过程中对电池管理系统BMS的控制策略和SOX算法进行完善的测试显得尤为重要。硬件在环测试是一种可行的测试手段，硬件在环测试系统性强而且非常安全，即使测试过程中超过极限工况，也不会出现危险，还可以对实车上出现的故障进行复现，可以减少实车测试，提高软件开发效率。

但现有的电池管理系统测试方法大都针对电压和温度的采集功能、故障诊断功能等控制策略进行设计，测试过程中涉及到的电池的单体电压、温度等信号都是人为给定，与电池包在真实工况下的表现差异较大，无法满足SOX算法的测试需求。

发明内容

本发明旨在提供一种电池管理系统硬件在环测试系统，在实现对电池管理系统的控制策略进行测试的同时，满足对SOX算法进行验证的需求。

本发明的技术方案为：

本发明提供了一种电池管理系统硬件在环测试系统，包括：

实时系统、模拟真实电池的一阶RC等效电路电池模型、电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源及待测电池管理系统BMS；

所述一阶RC等效电路电池模型运行在所述实时系统中，所述电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源的控制信号输入端均与所述实时系统的I/O端口相连接，所述电池模拟器、温度模拟器、绝缘电阻模拟器、硬件I/O板卡、CAN通讯板卡、低压程控电源、高压程控电源的信号输出端与所述待测电源管理系统BMS连接；其中，

所述一阶RC等效电路电池模型基于测试人员通过实时系统输入的各单体初始SOC、各单体初始温度、电池初始输出电流和模拟车外的初始环境温度，计算各单体电压、各单体温度和电池总电压；

所述电池模拟器按照所述一阶RC等效电路电池模型输出的各单体电压信号输出各单体对应的单体电压物理值至待测电源管理系统BMS；

所述温度模拟器按照所述一阶RC等效电路模型输出的各单体温度信号输出各单体对应的单体温度物理值至待测电源管理系统BMS；

所述高压程控电源按照所述一阶RC等效电路模型输出的电池总电压信号输出电池总电压物理值至待测电源管理系统BMS；

所述I/O板卡按照所述电池初始输出电流输出用于表征电池输出电流的电压物理值至待测电源管理系统BMS；

所述测试人员还通过实时系统输入电池内部绝缘电阻值并发送至待测电源管理系统BMS；

待测电源管理系统BMS利用预设的SOX算法，基于所接收到的单体电压物理值、单体温度物理值、电池总电压物理值、电压物理值转换得到的电池输出电流、电池内部绝缘电阻值计算电池的实时SOC、实时SOH以及实时SOP；