BMS硬件在环（HiL）测试系统, 德国Comemso参数指标

三、解决方案

为了系统化测试BMS的各项功能，采用真实电池组进行试验的方法，不仅会造成电池大量浪费，其不便捷的试验过程也造成人员和时间的大量浪费，而且，采用真实电池无法创造极端情况进行测试，也无法做到系统化测试和和批量测试，种种弊端说明采用真实电池组进行BMS系统化测试的方式不可取。

针对BMS测试的以上难题，采用电池模拟器代替真实电池的BMS硬件在环系统解决方案。该方案的核心思想在于，以高精度电池模拟器和实时电池模型相结合的方式，模拟电池的各类工况，并以仿真机和辅助设备模拟其他系统模块，为BMS创造一个极为真实的试验环境，从而实现完整有效的BMS系统级测试。

BMS硬件在环仿真测试系统主要为测试BMS的控制算法、功能验证、故障诊断等提供良好的闭环测试环境。通过HIL仿真测试系统可以快速开发和验证BMS的控制功能和诊断功能，尽早发现BMS 产品在设计和开发过程中存在的各种缺陷，不断完善和提高BMS产品的功能和性能。

BMS－HIL测试方法的优势：

l   可进行极限或危险条件下的 ECU 测试，而不会对人员或车辆造成危害，保证了测试的安全性；

l   快速模拟/重现复杂的故障模式（包括电气故障、信号不合理等），提高 ECU 的复杂诊断功能的测试覆盖率；

l   可模拟整车环境，实现多 ECU 的集成测试，同时验证总线功能和整车系统行为，以降低测试工作的重复投入；

l   通过测试案例设计，可实现自动化测试，提高测试工作效率；

l   通过测试案例的持续积累和改进，形成 ECU 相关知识沉淀，便于更好地进行 ECU 设计和功能验证。

电池管理硬件在环测试系统通过模拟整车电池单体输出，从而测试电池管理系统底层控制单元功能，实现BCM的硬件在环测试。系统由上位机、仿真机、电池包模拟器及 CAN 通信模块等部分组成。其中，上位机实现仿真和试验的开发和监控等功能，是模型开发软件、仿真控制软件以及监控软件的运行平台，仿真机实现电池模型及车辆模型的实时计算，并通过通信模块将相应的指令及输出期望值发送给电池包模拟器，电池包模拟器模拟出各单体的输出，并回馈模拟结果发送给仿真机，同时仿真机可模拟车辆其他模块并和BMS进行数据交互。

四、电池电芯模拟器

电池芯模拟器可精准模拟锂离子电池芯，于可靠安全的环境下取代电池芯，测试电池管理单元(BMU) 或子系统的电池芯量测单元(CSC)，适合应用于电动汽车及储能电池相关的领域。德国科尼绍Comemso源起汽车工业的摇篮德国斯图加特；ComemsoBCS电池电芯模拟器，允许您在电芯级别上测试电池管理系统,具有高精度和高动态性。这种虚拟电池单元的电气仿真使您能够实现 BMS 的安全,可重复和全自动测试。电池模拟器是 BMS 测试系统的核心。

每个单元的集成故障模拟

五、BMS-HIL系统解决方案

BMS－HIL系统主要由三部分组成：硬件平台、实验管理软件和实时软件模型。

德国Comemso BMS测试系统硬件方案包括如下：

l   仿真高精度的单体电池的电压信号，可实现高压电池组的电压模拟

l   内置电子负载，并具备高精度电流采集功能，可实现BMS的主动及被动均衡测试

l   提供电池包温度传感器信号的模拟

l   提供高压系统的绝缘电阻仿真

l   可选电池单体故障注入功能，包括：输出短路、输出开路、串联在一起的通道间开路、采样线开路、对低压线路短路等

该系统作为BMS的系统化测试平台，适用于对BMS做以下功能验证：

■ 电池充放电控制功能

■ 总电压和电流监测功能

■ 单体电压监测功能

■ 单体电池均衡功能

■ 电池SOC估计功能

■ 电池组温度管理功能

■ 电池组安全控制功能

■ 故障诊断和处理功能

■ 系统间通信功能

故障模拟

温度模拟

绝缘模拟

六、应用案例

德国Comemso与国际主流品牌Vector、EATS、NI、OPAL-RT等仿真系统完美融合，在国外获得包括戴姆勒、宝马、福特、保时捷、AVL等客户；在国内包括上汽集团、宁德时代、第一汽车、吉利汽车、蔚来汽车等客户的信任。