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基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法

基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法

基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台及测试方法,属于系统领域,本发明为了解决现有电池管理系统测试设备及方法的有效性、实用性、精度、通用性、全面性方面存在问题。测试平台的待测电池管理系统BMS与仿真控制及模拟单元连在CAN总线上;绝缘电阻测试仪、绝缘耐压测试仪、24通道单体电压模拟器、高压电压源、电流源及电流换向模块、高精度温度环境箱、绝缘电阻模拟器和直流电源的信号输出端分别与待测电池管理系统BMS的相应的信号输入端连接;待测电池管理系统BMS设置在高低温运行测试箱中。所述测试方法包括:安全性测试、状态参数测量精度、SOC估算精度、电池故障诊断功能、热管理功能和环境适应性能的综合测试方法。用于测试电池管理系统。

温度测量精度测试较为特殊,原因是高精度温度环境箱13的升温过程需要时间,且不同温度传感器的响应速度各有差异,因此在对温度测量精度测试的过程中,在PXI控制器1-1设定完一个温度测试点的温度值之后,PXI控制器1-1将比对高精度温度环境箱13的实际温度值与温箱的设定值,若两者相等则认为环境箱13内的温度场以稳定,此时进行BMS的温度测量数据及标准量的记录及比对,最终分析待测BMS的温度测量精度。

所述高精度温度环境箱13的高精度温度信号输出端连接仿真控制及模拟单元1的高精度温度信号输入端;

平台的仿真控制及通信单元采用了PXI总线及多板卡的结构,由于PXI总线的通信速率可达132*8Mbps,可保证数据获取的同步性及仪器输出的同步性;

然后通过仿真控制及模拟单元1的PX1-CAN通信板卡单元1_2的通信接口控制24通道单体电压模拟器10、高压电压源11、电流源及电流换向模块12、高精度温度环境箱13和绝缘电阻模拟器14仿真电池组电压过高及过低、总电压过高及过低、电流过大及过小、温度过高及过低、绝缘电阻薄弱时的状态信息,并将这些状态信息提供给待测电池管理系统BMS2,待测电池管理系统BMS2测量这些状态信息并将故障诊断结果实时的通过ΡΧΙ总线通信板卡单元1-2上传至ΡΧΙ控制器1-1,ΡΧΙ控制器1-1记录待测电池管理系统BMS2上传的故障报警信息并记录仿真电池组输出故障值后与BMS上传报警信息的时间差,该时间差称为相应故障诊断项的响应时间。若上传的故障信息正确且响应时间短则认为BMS状态参数测量精度性能优。

环境条件硬件的BMS直流电源(15)采用AMETEK公司的XG60-14,该仪器采用RS232通信接口,与PXI系统的PX1-8432通信板卡连接。该仪器可提供0〜60V、0〜14A的直流源给待测BMS。

仿真电池组硬件中的绝缘电阻模拟器(14)采用Meder公司的LI24-1A85干簧继电器作为高压开关元件和多个功率电阻组成绝缘电阻模拟网络,采用RS485通信接口,与PXI系统的PX1-8433通信板卡连接。该模拟器可仿真电池组5K〜4M的电池包正负母线对车身地的绝缘电阻。

具体实施方式四:下面结合图1说明本实施方式,本实施方式对实施方式三作的进一步说明,本实施方式所述的基于半实物仿真的电池管理系统性能测试平台的测试方法,该测试方法还包括对待测电池管理系统BMS2的状态参数测量精度测试:该测试方法为:

所述电流检测模块5用于将接收到的电流源及电流换向模块12的电流信号转换成电压信号并发送至仿真控制及模拟单元1;

具体实施方式

所述高精度温度环境箱13的高精度温度信号输出端连接仿真控制及模拟单元1的高精度温度信号输入端;

所述待测电池管理系统BMS2通过CAN总线3与仿真控制及模拟单元1实现数据交互;

若测试过程中PXI控制器1-1接收到报警信息,PXI控制器1_1则记录报警信息及绝缘电阻值,判定待测电池管理系统BMS2的绝缘电阻异常;

美国国家仪器公司(Nat1nalInstrumentsCorp.简称NI)发布了一种全新的开放性、模块化仪器总线规范——PXI。PXI是PCI在仪器领域的扩展(PCIextens1nsforInstrumentat1n),它将CompactPCI规范定义的PCI总线技术发展成适合于试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范,从而形成了新的虚拟仪器体系结构。制订PXI规范的目的是为了将台式PC的性能价格比优势与PCI总线面向仪器领域的必要扩展完美地结合起来,形成一种主流的虚拟仪器测试平台。

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