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新能源汽车测试解决方案——BMS HIL系统
2020-07-16 21:33:09· 来源：东方中科
BMS是什么随着时代的推进，电动汽车数量不断增长，已经广泛进入大众的生活中。但电池安全却频频引发大众关注，如何保证乘客人身安全、环境安全以及汽车的可靠运
BMS是什么
随着时代的推进，电动汽车数量不断增长，已经广泛进入大众的生活中。但电池安全却频频引发大众关注，如何保证乘客人身安全、环境安全以及汽车的可靠运行，需要使用一流的控制策略进行精细的电池管理，时刻监控电池的使用状态，避免电池的过充过放和热失控问题发生，这由名为电池管理系统（BMS）的电控单元完成。
为何进行hil测试
在电池管理系统（BMS）开发过程中,硬件在环（HIL ：Hardware-in-the-Loop）已经成为了主流的开发工具和必要的测试过程。与台架测试中真实ECU与真实被控对象不同的是，HIL测试是使用真实ECU与虚拟对象。HIL系统可为BMS 仿真电池系统，整车控制器等控制对象并可进行快速调整与重复试验，有效地缩短系统的开发周期。
在ISO26262功能安全标准中也提出了需要在系统层级进行全面的故障注入的要求。
东方中科BMS HIL测试系统
东方中科开发的 BMS HIL 测试系统, 能够集成动态模型，提供电池单体模拟(可根据需求电芯数量灵活配置)、温度传感器阻值信号模拟、支持IO口故障注入、绝缘电阻模拟等，可实现对BMS控制算法的测试验证、实现CAN总线信号测试验证，并支持后续扩展与其他电控单元的集成测试、提供高精度的电池模型，模拟车辆电池的复杂工况。
测试系统原理：客户电池模型刷写到RTPC；由RTPC/板卡进行模拟数字、模拟信号；RTPC提供CAN卡，完成对信号发送与接收。RTPC通过CAN控制电芯模拟器，进行电池单体模拟。
测试系统功能：
实时模型运行平台-仿真硬件- RTPC，使用运行实时操作系统Linux的标准PC进行仿真模型运算；
传感器信号仿真-主要通过 I/O板卡实现。除却普通的信号级传感器信号采用模拟输出板卡、PWM板卡及工程部件实现外，针对BMS测试，提供电池单体仿真器用来模拟单体电压信号；
总线仿真-提供CAN总线，CAN FD总线,LIN总线仿真；
故障注入- EDU信号级I/O电气故障注入，由故障模拟模块实现；
高压、低压电源仿真-提供可编程电源模拟接触器前和接触器后端电压；控制器及负载的供电由1台可编程电源提供；
电芯、霍尔模拟-由电池单体模拟箱进行模拟；
电池温度、分流器模拟-选用对应板卡模拟；
高压安全-高压绝缘监测和机柜开门高压断电保护等。
电池模型介绍：
电池模型包含3类组件：
单体温度：计算电池个体温度
动力电池模型：计算荷电状态（SOC）
电池电压：计算端电压
该模型涵盖了测试所需的所有电池组行为。每个单元的参数均可调，同时基于任何可用数据的自动参数化功能可确保易用性。
随着时代的推进，电动汽车数量不断增长，已经广泛进入大众的生活中。但电池安全却频频引发大众关注，如何保证乘客人身安全、环境安全以及汽车的可靠运行，需要使用一流的控制策略进行精细的电池管理，时刻监控电池的使用状态，避免电池的过充过放和热失控问题发生，这由名为电池管理系统（BMS）的电控单元完成。
为何进行hil测试
在电池管理系统（BMS）开发过程中,硬件在环（HIL ：Hardware-in-the-Loop）已经成为了主流的开发工具和必要的测试过程。与台架测试中真实ECU与真实被控对象不同的是，HIL测试是使用真实ECU与虚拟对象。HIL系统可为BMS 仿真电池系统，整车控制器等控制对象并可进行快速调整与重复试验，有效地缩短系统的开发周期。
在ISO26262功能安全标准中也提出了需要在系统层级进行全面的故障注入的要求。
东方中科BMS HIL测试系统
东方中科开发的 BMS HIL 测试系统, 能够集成动态模型，提供电池单体模拟(可根据需求电芯数量灵活配置)、温度传感器阻值信号模拟、支持IO口故障注入、绝缘电阻模拟等，可实现对BMS控制算法的测试验证、实现CAN总线信号测试验证，并支持后续扩展与其他电控单元的集成测试、提供高精度的电池模型，模拟车辆电池的复杂工况。
测试系统原理：客户电池模型刷写到RTPC；由RTPC/板卡进行模拟数字、模拟信号；RTPC提供CAN卡，完成对信号发送与接收。RTPC通过CAN控制电芯模拟器，进行电池单体模拟。
测试系统功能：
实时模型运行平台-仿真硬件- RTPC，使用运行实时操作系统Linux的标准PC进行仿真模型运算；
传感器信号仿真-主要通过 I/O板卡实现。除却普通的信号级传感器信号采用模拟输出板卡、PWM板卡及工程部件实现外，针对BMS测试，提供电池单体仿真器用来模拟单体电压信号；
总线仿真-提供CAN总线，CAN FD总线,LIN总线仿真；
故障注入- EDU信号级I/O电气故障注入，由故障模拟模块实现；
高压、低压电源仿真-提供可编程电源模拟接触器前和接触器后端电压；控制器及负载的供电由1台可编程电源提供；
电芯、霍尔模拟-由电池单体模拟箱进行模拟；
电池温度、分流器模拟-选用对应板卡模拟；
高压安全-高压绝缘监测和机柜开门高压断电保护等。
电池模型介绍：
电池模型包含3类组件：
单体温度：计算电池个体温度
动力电池模型：计算荷电状态（SOC）
电池电压：计算端电压
该模型涵盖了测试所需的所有电池组行为。每个单元的参数均可调，同时基于任何可用数据的自动参数化功能可确保易用性。
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