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    所在位置:汽车电子测试 > BMS MiL解决方案

    BMS MiL解决方案

    SOC估算是新能源汽车锂电池BMS算法的核心内容,目前主流的趋势都是以电池单体模型为基础进行算法开发。基于BMS精度要求的不同,电池单体模型的复杂程度也是不同的。现在的SOC的正常工作范围通常在10%~90%之间,而且SOC随环境因素及输入电流也变化,这样在进行BMS测试时,需要设定大量的测试用例。从MiL到SiL到HiL,需要这些测试用例都能复用。

    德国PikeTec公司的嵌入式系统测试工具TPT基于模型开发,可实现测试用例复用,它从执行到生成测试报告实现自动化,可在测试中或测试后对测试数据进行评估,适用于对新能源车辆锂电池的闭环控制系统模型测试。作为德国PikeTec公司的合作伙伴,全民彩票信息将为中国汽车客户提供全方位的支持和高效的测试解决方案。

    为什么选择用TPT测试BMS?

    德国PikeTec公司提供的嵌入式系统测试工具TPT由于首创地使用分时段测试(Time Partition Testing),使得控制系统的软件测试技术得以极大提升;同时由于TPT软件支持众多业内主流的工具平台和测试环境,实现各种异构环境下的自动化测试;针对MATLAB/Simulink/Stateflow以及TargetLink,TPT提供了全方位的支持进行模型测试:

    • 系统化的方法以一种可读的和可维护的格式来描述测试用例

    • 带电池模型的闭环测试

    • 反应测试(加载、卸载直到不同的SOC、电流限值、电压限值)

    • 长期测试(持续多天的电池压力的模拟)

    • 老化测试

    • 系统化的测试评估和基于检查规则的持续观测

    • 测试用例在MiL, SiL, HiL中重复利用

    • 评估试验台数据

    • 在硬件电路开发完成之前进行测试

    • 已在各个不同的OEM使用多年

    TPT针对Simulink模型测试过程

    锂电池通常采用等效电路模型,目前常用的是一阶或二阶RC模型。这样就可以通过Simulink进行建模,TPT就可以在Simulink 平台上设计测试用例。

    在使用TPT进行测试时,TPT可以自动分析加载被测模型,自动导入模型接口参数,可以在TPT中直接对接口参数进行修改,然后自动生成测试框架,完成整个配置过程。

    TPT提供多种高效建模方式,用户可以在TPT中快速搭建测试用例或者导入外部测试数据生成测试用例来激励被测模型,然后对测试结果进行评估,最后生成测试报告。整个测试过程的测试信息都可以在测试报告中查阅。

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    TPT可以通过手动搭建和自动化生成测试用例,并且可以导入模型参数,自动搭建测试框架,实现闭环动态测试。TPT采用图形化的测试用例设计(如下图所示),在测试电池模型SOC时,首先设定电池的工作环境,然后分别在充电和放电的情况下动态观测电池的SOC。

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    针对BMS的模块测试

    模块:SOC、SOH、电压监测和均衡、温度监测、工作策略、电流限值、电压限值。

    测试环境:带电池模型的闭环测试

    • 闭环测试

    • 电池模型的故障检测

    • MiL与 SiL的背靠背测试

    电池单体的测试

    主要测试内容有:

    • 测试单体输出电压的阈值

    • 测试单体控制电流的阈值

    • 不同负载情况下单体SOC的响应

    • 不同负载情况下,单体电压的输出

    • 单体SOC的初始值

    • 测试单体SOC 随OCV的变化(充放电曲线)

    • 测试单体SOC随温度的变化

    • 单体老化测试

    • 故障注入

    • SOH

    • 容量Capacity

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    集成测试

    大量单体以串并联的方式可以满足车辆大功率和高能量的需求,随着电池成组的应用,各单体间的不一致性也随之产生,均衡技术也就应运而生,而对成组后的电池的测试也显得尤为重要。主要测试内容有:

    • BMS检测电池在充电荷主动均衡下可以达到的最大电压值

    • 在没有注入故障的情况下,连续充电对均衡的影响

    • 在充电结束时所有单体的SOC是否一致

    • 在充电技术时所有的单体输出电压是否一致

    • 均衡电流的范围

    • 成组后电压的输出是否满足需求

    • 测试多个具有不同充电状态和容量的电池单体之间的均衡过程

    • SOH的计算是否随着电池的老化更新

    • 存在短板的单体是否可以检测出来

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    软件集成测试

    • 包括电池模型的测试环境

    • 包括温度、电流、电压影响的闭环测试

    • 针对长时间内电流很小的测试,对SOC估算进行挑战

    • 针对不同SOC初始值的测试

    • 针对快充电流的测试

    • 针对电池单体的不同老化的测试

    • 针对短期或长期的可用电力的测试

    • 通过快速充电或放电进行电池压力测试

    • 均衡测试

    • 整个BMS可以在模拟的实车条件下进行测试

    • 测试结果的评估

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    测试用例开发方法

    • 基于需求的测试

    • 故障预测(可能会出现什么问题)

    • 等价类覆盖,可减少测试数量

    • 边界值测试

    测试结果的评估

    用户在使用TPT测试模型时,可以仿真电池的充放电过程以丰富电池的激励,而客户通常情况下不能断定设计的测试用例和评估标准是否合理。采用TPT可以检测所有的测试结果,比如电池在老化的条件下基于模型估计的SOC是否准确、输出电压及其容量是否更新。



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