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BMS電池管理測試系統(tǒng)

系統(tǒng)簡介

BMS測試系統(tǒng)中核心測試設(shè)備均由金凱博自有品牌費思自主研發(fā)，整體架構(gòu)模塊化，通訊協(xié)議、通訊接口等采用統(tǒng)一標準，便于后期擴展和維護。該系統(tǒng)集成度高、應(yīng)用覆蓋面廣，系統(tǒng)采用軟、硬件一體化設(shè)計且功能豐富，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，可以快速滿足多種類BMU項目測試需求，設(shè)備已做標準化設(shè)備，可實現(xiàn)快速批量標準化生產(chǎn)，同時也可根據(jù)客戶產(chǎn)品實際需求情況定制化設(shè)計。

參考標準

GB/T 38661-2020電動汽車用電池管理系統(tǒng) 技術(shù)條件

QC/T897-2011電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件

系統(tǒng)特點

1、單體電池電壓模擬、單體電池電流模擬、單體電池內(nèi)阻模擬；

2、支持電池主動均衡、被動均衡；

3、支持溫度信號模擬、高壓系統(tǒng)的絕緣電阻仿真；

4、電池充放電曲線模擬；SOC曲線模擬；

5、充放電總電壓模擬、充放電總電流模擬；

6、IO信號模擬、霍爾傳感器輸出模擬、分流器輸出模擬；

7、可選電池單體故障注入功能，包括：輸出短路、輸出開路、串聯(lián)在一

8、起的通道間開路、采樣線開路

9、具備測試治具電子化管理功能，高效管控治夾具狀況；

10、內(nèi)部模塊化設(shè)計，以及自我檢驗功能，可靠度高；

11、支持支持擴展外接標準儀表，客制化；

方案設(shè)計

本系統(tǒng)是包含：硬件平臺+實時管理軟件，其中硬件平臺包含：高精度電池模擬器、溫度模擬器、總電壓模擬單元、充放電電流模擬單元等。

BMS測試系統(tǒng)

軟件介紹

用戶管理模塊：保證系統(tǒng)安全及系統(tǒng)參數(shù)不被惡意修改，不同的用戶有不同的登錄名和權(quán)限設(shè)置。權(quán)限設(shè)置分工程師、技術(shù)員、操作員3級，其中操作員具備基本的操作功能，禁用各種設(shè)定功能；技術(shù)員除具備操作員的所有功能外，還具備有限的參數(shù)修改權(quán)限；工程師可以操作所有功能，增加或刪除賬戶。

數(shù)據(jù)管理模塊：記錄所有的測試數(shù)據(jù)，存放到指定的存儲路徑，便于客戶跟蹤，分析產(chǎn)品的生產(chǎn)情況，為管理層合理的改進產(chǎn)線提供有力的依據(jù)，可對接MES系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)集中存取。

測試模塊：包含電流電壓檢測、硬件控制、自檢功能、條碼功能、打印機控制等多種功能。

系統(tǒng)配置模塊：可以設(shè)定不同機型的檢測項目、測試上下限及其它配置項目，形成不同機型的測試配置文件，供測試時進行調(diào)用。

BMS測試系統(tǒng)軟件

測試項目

序號	系統(tǒng)合格性測試	測試小項	測試用例數(shù)量	測試方式	硬件支持	具體實施（軟件支持）	備注
1	Thermal management 熱管理	Thermal management 熱管理	42	半自動	能模擬電池溫度、進出水口溫度等	設(shè)備上位機可調(diào)整不同阻值輸出，能統(tǒng)一調(diào)整也能單串調(diào)整。通過BMS發(fā)送的檢測值與設(shè)備回讀值做對比?？删庉嫻げ阶柚抵饾u上升或者下降	可編程電阻卡
2	Current measurement 電流測量	Current measurement 電流測量	26	自動	設(shè)備能輸出-600A~600A，軟件可切換充放電流方向（精度0.05%）	設(shè)備上位機可調(diào)整不同輸出電流，可直接切換充放電方向，通過BMS發(fā)送的檢測值與設(shè)備回讀值做對比。可編輯工步不同階段電流	可換向直流源/雙向源
3	Cell voltage measurement 單體電壓測量	Cell voltage measurement 單體電壓測量	29	自動	120通道，設(shè)備能0~6V，精度1mV（預(yù)留擴展）	設(shè)備上位機可調(diào)整不同單體電壓，通過BMS發(fā)送的檢測值與設(shè)備回讀值做對比，可編輯工步不同電壓階段性輸出	電芯模擬器
4	Pack voltage measurement 電池總壓測量	Pack voltage measurement 電池總壓測量	50	自動	量程 0～1000V，電壓精度 ≤0.04% FS+0.04%RD	設(shè)備上位機可調(diào)整不同高壓輸出，通過BMS發(fā)送的檢測值與設(shè)備回讀值做對比?？删庉嫻げ娇倝褐鸩缴仙蛘呦陆?/td>	雙向直流源
5	Cell temperature measurement 電池溫度測量	Cell temperature measurement 電池溫度測量	21	自動	16個通道，NTC電阻100Ω~1M，步進10Ω	設(shè)備上位機可調(diào)整不同阻值輸出，能統(tǒng)一調(diào)整也能單串調(diào)整。通過BMS發(fā)送的檢測值與設(shè)備回讀值做對比?？删庉嫻げ阶柚抵饾u上升或者下降	可編程電阻卡
6	State machine 狀態(tài)機	State machine 狀態(tài)機	85	半自動	支持CAN/CANFD通訊，能導(dǎo)入DBC進行分析	BMS激活后，設(shè)備可通過DBC讀取BMS_IstModus報文（0~7)，可通過用例設(shè)置各種故障和動作，設(shè)備讀取BMS_IstModus數(shù)值后與期望值進行判斷PASS或者FAIL	CAN卡+上位機
7	LV supply management 低壓管理	LV supply management 低壓管理	29	半自動	可設(shè)電壓量程 0-60V/0-15A 輸出電壓精度：±0.03%FS＋5mV，輸出電流精度：±0.1%FS＋15mA	通過上位機編程低壓電源電壓，通過BMS發(fā)送的CAN報文與設(shè)備回讀值做對比	低壓電源
8		Current consumption 電流功耗	38	半自動	高精度數(shù)字萬用表，電壓量程：0～1000V/電流量程：0~3A。六位半	通過上位機可編程上電待機工作、上高壓、下電休眠等動作，設(shè)備讀取低壓電源工作電流進行判斷	萬用表
9		LV-Electrical load test 電氣負荷	90	手動	NA	NA
10		Signal properties 信號特性	13	手動	NA	NA
11	故障診斷管理	Cell monitoring circuit 單體電壓檢測電路	76	半自動	支持單體電壓開路、過壓、欠壓、單串掉0和恢復(fù)，可通過用例編輯	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	電芯模擬器
12		絕緣電阻	40	半自動	兩路絕緣，5KΩ ~ 40MΩ，步進1K.支持高壓正、高壓負分別對地接入 Y 電容100nf-5uf（步進50nf、500nf可調(diào)）	注入相應(yīng)絕緣電阻，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	可調(diào)電阻卡+電容板
13		Pack voltage 電池總壓	87	半自動	量程 0～1000V，電壓精度 ≤ 0.04% FS+0.04%RD	注入過欠總壓，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	高壓源
14		Cell voltage 單體電壓	121	半自動	可編程，單體電壓單串掉0后恢復(fù)（恢復(fù)時間可調(diào)，精確到0.5S）等	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	電芯模擬器
15		Cell temperature 單體溫度	60	半自動	16個通道，NTC電阻100Ω~1M，步進10Ω	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	可調(diào)電阻卡
16		Battery current 電池過流	40	半自動	設(shè)備能輸出-600A~600A，軟件可切換充放電流方向	注入過電流，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	雙向直流源/可換向直流源
17		HVIL fault 高壓互鎖故障	12	半自動	可將高壓互鎖電路開路、短接到電源+、短接到GND。及回路接入0~1KΩ電阻，步進50歐（可調(diào)）	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	I0卡+電阻板
18		SOC SOC故障	20	半自動	BMS內(nèi)部標定	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	CAN報文解析
19		Lead-acid supply power 鉛酸電壓故障	24	半自動	低壓可編程電源， 0-60V/0-15A 輸出電壓精度：±0.03%FS＋5mV，輸出電流精度：±0.1%FS＋15mA	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	直流源
20		Crash active 碰撞故障	6	半自動	設(shè)備支持0~20A脈沖電流輸出（時間可調(diào)0~100ms，步進0.01ms）0V-40V	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	脈沖電源
21		Precharge fail 預(yù)充失敗	10	半自動	支持兩路高壓輸出	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	高壓源分兩路
22		Thermal event 熱失控	36	半自動	支持電池溫度、電壓突變等設(shè)置	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	可調(diào)電阻卡、電芯模擬器
23		HALL sensor fault 霍爾傳感器故障	9	半自動	NA (BMS內(nèi)部信號）（過壓、欠壓等故障）	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	電平信號
24		Current sensor communication lost 電流傳感器丟失	8	半自動	NA (BMS內(nèi)部信號）	注入故障，需通過報文觀測故障上報、DTC碼、功率變化	解析報文
25	高壓安全管理	HVIL measurement 高壓互鎖	31	自動	可將高壓互鎖電路開路、短接到電源+、短接到GND。及回路接入0~1KΩ電阻，步進50Ω	預(yù)置條件使BMS正常待機后，編輯高壓互鎖回路不同動作行為，如開路、短路到電源、短路到GND等。設(shè)備根據(jù)DBC解析出實際數(shù)據(jù)對比設(shè)置的期望值做出判斷	電阻板+IO卡
26		絕緣電阻檢測	206	自動	兩路絕緣，5KΩ ~ 40MΩ，步進1K.支持高壓正、高壓負分別對地接入 Y 電容 100nf-5uf（步進50nf、500nf可調(diào)）	設(shè)備輸入不同阻值，可選正極、負極、雙端，再通過CAN模擬整車下發(fā)絕緣檢測指令，設(shè)備讀取報文BMS絕緣檢測的阻值與實際阻值對比判斷。同時判斷絕緣檢測指令發(fā)出1后BMS發(fā)出絕緣檢測阻值變實際檢測值的時間（用例可編輯）	電阻板+電容板+IO卡
27		Crash detection 碰撞檢測	15	半自動	設(shè)備支持0~20A脈沖電流輸出（時間可調(diào)0~100ms，步進0.01ms）0V-40V	如設(shè)備BMS碰撞信號有效為注入脈沖電流1.5A持續(xù)0.45ms，設(shè)備按該條件發(fā)出后，在相應(yīng)的時間內(nèi)，BMS發(fā)出檢測到碰撞的信號=1,上報故障，繼電器斷開。設(shè)備可通過讀取報文信號來判斷BMS是否正常執(zhí)行（可在用例編輯）
28		Balance 均衡管理	2	手動	模擬電池需有被動均衡功能	上位機需能檢測和展示均衡波形，可設(shè)置在特定周期內(nèi)的均衡電流展示，時間ms級，統(tǒng)計時間10S（可調(diào)）如占空比、均衡峰值電流、有效值電流	電芯模擬器
29	BJB temperature measurement BJB溫度測量	BJB temperature measurement BJB溫度測量	5	自動	16個通道，NTC電阻100Ω~1M，步進100Ω		可編程電阻卡
30	KL30&KL30C measurement KL30&KL30C測量	KL30&KL30C measurement	15	自動	高精度萬用表可測量其電壓和功耗		萬用表
31	BMS components BMS組件	RTC喚醒	9	手動	內(nèi)部測試
32	Operation environment 工作溫度	Operation environment	3	手動	內(nèi)部測試
33	Electrics	EMC	3	手動	NA	NA
34	Communication	Communication	1	手動
35	OBD測試	OBD測試	40	手動	目前內(nèi)部沒明確	目前內(nèi)部沒明確
36	SOC測試	SOC測試	10	自動		給出一個滿電的容量，再通過實際電流的充放電，設(shè)備內(nèi)部自己計算SOC變化。與BMS算出的SOC做對比
37	慢充測試	慢充測試	5	自動	提供100歐、220歐、680歐、1000歐、3300歐電阻并聯(lián)至CC信號端。CP信號需要占空比（同39項）	CC/CP信號連接后，發(fā)送慢充相關(guān)報文，進入慢充狀態(tài)，不模擬電流電壓	信號發(fā)生器+電阻板
38	快充測試	快充測試	5	自動	設(shè)備模擬 CC2 和快充報文，使 BMS 進入快充狀態(tài)，報文模擬到參數(shù)配置階段完成，不模擬真實電流電壓。	設(shè)備模擬 CC2 和快充報文，使 BMS 進入快充狀態(tài)，報文模擬到參數(shù)配置階段完成，不模擬真實電流電壓。（按照GB27930充電標準）	CC2如何模擬？
39	預(yù)留功能	PWM輸入/輸出檢測		半自動	2路輸入+2路輸出：幅值±0-12V可調(diào)，調(diào)整分辨率和讀取分辨率均為0.1V，占空比可調(diào)精度0.1%，可調(diào)范圍5~95%，頻率可調(diào)范圍1hz~100KHz	設(shè)備上位機可手動也可編工步	信號發(fā)生器+示波器（采集卡）
40	預(yù)留功能	BMS I/O 驅(qū)動檢測模塊		半自動	8路輸入+8路輸出：輸出電壓范圍：0～36V 驅(qū)動能力： 2A。最多同時4路	設(shè)備上位機可手動也可編工步	直流源+IO控制卡
41	預(yù)留功能	AFE漏電流檢測		半自動	要求1~16CH都具備漏電流檢測，電流測量量程：0~100μA，分辨率100nA，精度100nA	設(shè)備上位機能檢測到	電芯模擬器，分辨率100nA
42	預(yù)留功能	AFE工作/休眠電流		半自動	0-100mA，精度、分辨率0.1uA	設(shè)備上位機能檢測到	萬用表