[发明专利]一种基于MATLAB/Simulink系统仿真的硬件在环测试台架

说明书

一种基于MATLAB/Simulink系统仿真的硬件在环测试台架，包括MATLAB/Simulink系统仿真软件、通信板卡、信号模拟板卡、模拟电池组子系统、传感器板卡和主控制器，通过MATLAB/Simulink系统仿真软件搭建被测电池管理系统控制单元外部仿真模型，模拟电池管理系统的测试对象，生成所述仿真信号，将仿真信号发给电池管理系统，利用仿真信号对电池管理系统进行测试，再对比BMS的结果与自测结果，将自测结果作为基准，计算电池管理系统的测试精度，得到测试结果。本发明能增加测试准确度和测试范围，还可以降低测试成本，提高测试效率。

技术领域

本发明属于汽车电池管理系统技术领域，尤其是涉及一种基于MATLAB/Simulink系统仿真的硬件在环测试台架。

背景技术

电池系统作为电动汽车的重要组成部分，其电性能和安全性能直接关系到电动汽车的续航里程和安全保障。近年来，动力锂电池单体和系统的能量密度均有显著提升，电池的循环寿命也逐步提升。锂电池技术的发展使纯电动汽车的续航里程增加，能够更好的满足人们的生活需求，进一步为消费者所接受。然而，电动汽车因动力锂电池而导致的安全问题仍然令消费者感到担忧。每年都有电动汽车由于碰撞、过充等机械滥用和电滥用因素而发生热失控，造成严重的安全事故。为了行业的稳定发展，需要全面的动力电池测试评价能力进行支撑。

作为电动汽车的核心控制系统的电池管理系统（BMS）对动力电池状态的监控、动力电池状态的管理以及动力电池性能的发挥和动力电池安全性都起到了至关重要的作用，其性能的优劣决定了电动汽车的竞争力。BMS应用在电动汽车上后，能够明显的延长电池的使用寿命，提高电池的使用效率，这样电动汽车的续航里程就能够得到有效增加，电动汽车的安全性能也有了强有力的保障。然而，如果BMS出现故障的话，也会导致动力电池发生过充电、过放电等严重安全隐患。因此，BMS的功能性、可靠性随着电池系统受到关注的提高也愈发受到广泛的重视，现行标准中针对BMS的标准有QC/T897-2011《电动汽车用电池管理系统技术条件》、GB/T38661《电动汽车用电池管理系统技术条件》等标准对BMS提出了越来越高的要求，因此，BMS测试是行业内重点研究方向。

在BMS测试方面，目前的现状是，一方面BMS多是作为电池管理系统一部分配套运行，大多时候无法独立于电池系统单独运行，以电池系统整体进行测试时工作量较大较为复杂，同时面临环境、机械性测试时由于电池管理系统整体较为大，需要更多的资源和时间对样品状态进行调整；另一方面以电池系统整体进行测试时BMS被密封在系统内部，无法快速、直观地对样品状态进行观察和调试，增加了工作难度。

目前的BMS检测设备具有如下特点：基本上都是针对特定的BMS产品进行检测，不具备通用性；受限于手工测试，检测设备的模拟电池组子系统不具备全生命周期动力电池组工况的模拟能力，无法对BMS使用周期内的有效检测验证；不能对各种信号进行集中协调控制，从而无法有效验证控制策略实现的正确性。

发明内容

基于上述情况，本发明提出一种基于MATLAB/Simulink系统仿真的硬件在环测试台架，以增加测试准确度和测试范围，进一步降低测试成本，提高测试效率。

本发明的技术方案如下：

一种基于MATLAB/Simulink系统仿真的硬件在环测试台架，包括MATLAB/Simulink系统仿真软件、通信板卡、信号模拟板卡、模拟电池组子系统、传感器板卡和主控制器。

所述MATLAB/Simulink系统仿真软件用于搭建被测电池管理系统控制单元外部仿真模型，模拟被测电池管理系统的实际运行环境。

所述主控制器按照所述电池管理系统所管理的电池组的实际运行工况控制所述模拟电池组子系统生成所述电池组的仿真信号。

所述模拟电池组子系统将生成的所述仿真信号发送至所述电池管理系统和所述传感器板卡。

所述传感器板卡对所述仿真信号进行检测。