[发明专利]一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架及其模拟方法

说明书

本发明公开一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架及其模拟方法，所述多功能电池包模拟台架包括电池模拟器、BMS控制器、负载箱、第一CAN卡、第二CAN卡和基于Labview的上位机，所述电池模拟器与所述上位机之间通过第一CAN卡通信，所述BMS控制器分别与电池模拟器和负载箱连接，所述BMS控制器与所述上位机之间通过第二CAN卡通信。本发明通过电池模拟器、BMS控制器和负载箱三部分硬件实现对纯电动汽车电池包的模拟，通过上位机可实现对模拟电池包测试环境的灵活调控和配置，可在短时间内对BMS系统的稳定性和安全性方面进行全面的测试。因此本台架解决了传统测试过程中测试环境搭建难、测试设备昂贵、测试周期长、测试不全面、测试过程存在安全隐患等问题。

技术领域

本发明涉及纯电动汽车领域，尤其涉及一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架及其模拟方法。

背景技术

新能源汽车被广泛认为是有效缓解大气污染及石油资源紧张的主要途径，纯电动汽车作为新能源汽车的主要类型，在近些年内得到长足发展并且会在未来几年内保持高速增长。伴随着纯电动汽车的发展，作为纯电动汽车的动力核心系统， BMS系统的稳定及安全性能不容忽视，对于BMS系统稳定及安全性的测试就显得尤其重要。

目前对纯电动汽车BMS系统的测试主要是将BMS系统与实际的电池包相连，基于CAN通信来实时检测电芯电压、温度等信息，通过提供不同的外界环境，如高低温、路试等来测试BMS的稳定及安全性能。但是这种测试过程存在以下缺点：

(1)电池包、高低温箱、充放电等设备价格昂贵，占地面积大；

(2)电池包充放电时间长，测试不灵活；

(3)这种测试方法不具备故障测试的能力，很难对故障进行模拟；

(4)当发生故障时，如果软件处理不成熟有可能损坏电池包和测试设备甚至威胁到测试人员的人身安全。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架及其模拟方法，其数据能够实时显示，人机交互方便，可模拟电池包各种状态的纯电动汽车BMS系统测试设备，以解决目前现有技术存在的设备价格昂贵、测试不灵活、不具备故障测试能力以及测试过程存在危险的问题。

本发明提供一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架，包括电池模拟器、BMS控制器、负载箱、第一CAN卡、第二CAN卡和基于Labview的上位机，所述电池模拟器与所述上位机之间通过第一CAN卡通信，所述BMS控制器分别与电池模拟器和负载箱连接，所述BMS控制器与所述上位机之间通过第二CAN卡通信。

优选地，所述电池模拟器由多个子板组成，每个子板均包含多路电芯单体模拟器、多路温度模拟器和一个单片机，各电芯单体模拟器和各温度模拟器均连接单片机，所述单片机通过第一CAN卡连接所述上位机，所述各电芯单体模拟器和各温度模拟器均连接所述BMS控制系统。

优选地，所述每个子板均包含12路电芯单体模拟器、2路温度模拟器和一个单片机。

优选地，所述多路电芯单体模拟器之间能够相互串联。

优选地，所述负载箱提供模拟电池包内部的真实负载，包括模拟继电器或电流传感器。

本发明还提供一种适用于BMS系统测试的多功能电池包模拟台架的模拟方法，优选地，包括以下步骤：

步骤一：电池模拟器正常上电，将电池模拟器底层程序下载至各子板单片机中，底层程序可分析上位机指令并对指令进行执行；

步骤二：通过上位机对电池模拟器的进行设定；

步骤三：BMS控制器通过连接所述电池模拟器进行采样，并根据不同的状态依据BMS控制策略向负载箱发出相应的指令信息；