解决方案
The Solution
量身定制符合客户需求的仿真测试系统及解决方案。解决方案涉及电力、高端装备、新能源车及教育等领域。
电池管理系统硬件在环
应用背景

电池作为最常见的储能设备,正在随着能源问题的日趋紧迫而被越来越多地研究和重视。在电力领域,它是新能源能够取代日益枯竭的化石能源并成功进行大规模应用的关键支柱;在汽车领域,它是电动车辆能够完美取代内燃机车辆所需解决的核心技术;在船舶、航空、军工其他领域等全电化发展的各个行业,电池技术已经日益成为各领域发展的关键。

 

电池技术日新月异发展的同时,电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)的技术也面临着新的挑战。单体电池的能量密度、使用寿命等都得到了飞跃式发展,也对电池管理系统提出了更高的要求,大量单体的监控和管理、单体的均衡管理、电池组热管理、性能控制、安全控制、与充电设备和耗电设备的匹配技术等,都在给电池管理系统的功能及性能带来挑战。

 

科梁提供的BMS硬件在环系统解决方案可以涵盖从BMS设计、开发和测试验证的整个流程,能够在设计和开发阶段提供BMS功能的快速原型实现,极大地提高了开发效率和缩短了产品周期,同时也在测试和验证阶段提供BMS的系统化测试,有效地保证了产品功能完备性和性能稳定性,并提高了测试的自动化程度,大幅缩减研发人力和时间成本。

 

科梁提供的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CSC/ LECU( 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。

blob.png

面临挑战

电池管理系统作为电池系统安全控制和性能优化的关键因素,其产品的研发和验证过程都需要经过系统的测试,以保证其功能完备、性能稳定。电池管理系统的测试主要面临以下几个挑战:

 需要实时模拟电池单体工作的真实变化状态

 需要实时模拟电池不一致的情况以验证均衡功能

 需要实时模拟电池快速充放电、过压、欠压等情况以验证极限情况功能

 需要实时模拟电池各类故障(如短路、老化等)以验证故障检测和处理功能

 需要实时模拟电池组温度变化以验证热管理功能

 需要实时模拟其他系统的工作情况并与BMS进行交互

 需要快速调整电池的SOC等状态以进行多项试验

 需要试验设备能够同步测量真实值以验证BMS结果正确性

 需要便捷地实现重复性试验以应对多个BMS测量

 需要试验设备灵活可配置以测试不同类型的BMS和电池

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,科梁提出了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

 

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

blob.png

在线沟通
+86-21-54234718-830