一種基于NI平臺的BMS電池管理系統(tǒng)HIL測試

用高壓電池的模型、仿真的高電壓電流傳感器和溫度傳感器以及仿真的高電壓電池故障，為電池管理系統(tǒng)(BMS)的ECU創(chuàng)建一個用于質(zhì)量診斷的硬件在環(huán)系統(tǒng)。

我們使用HIL系統(tǒng)來測試我們復(fù)雜的實時系統(tǒng)。這項技術(shù)能提供一個平臺，有效地檢查需要動態(tài)模型的測試主機的控制狀態(tài)。

系統(tǒng)概述

我們使用BMS HIL系統(tǒng)來測試用于電動或混合動力汽車的高壓電池，以評估BMS的控制邏輯和故障診斷功能。我們使用Simulink創(chuàng)建了一個電池模型，然后利用 LabVIEW仿真接口工具包將電池模型應(yīng)用到開發(fā)平臺。我們也使用NI PXI系統(tǒng)，以確保系統(tǒng)高效及可靠的運行。

該BMS HIL系統(tǒng)能在各種測試案例中完成質(zhì)量診斷。通過編寫自動測試方案，我們針對電池系統(tǒng)重現(xiàn)了所有可能的測試案例，并使用NI TestStand來組織和管理各個案例方案。

我們使用LabVIEW實現(xiàn)系統(tǒng)的快速部署，使用NI PXI快速產(chǎn)生和采集信號，精確重現(xiàn)電池組電壓的變化，包括BMS中的電流和溫度變化。

另外，通過使用NI TestStand，我們利用BMS性能評估測試實例來實現(xiàn)簡化的自動測試方案。

使用NI產(chǎn)品的優(yōu)勢

我們選擇NI軟硬件開發(fā)平臺來縮短系統(tǒng)開發(fā)時間、保證系統(tǒng)可靠性、精簡自動化測試方案的實施，簡化系統(tǒng)維護和維修過程。同時，NI產(chǎn)品也跟Simulink兼容。

系統(tǒng)硬件配置

BMS HIL系統(tǒng)硬件包括安裝LabVIEW并控制整個系統(tǒng)的計算機、采集和提供信號輸出的實時NI PXI硬件平臺、模仿電池組的電池組電壓生成器和一組信號調(diào)理單元。另外，系統(tǒng)還包括模擬各種測試錯誤的故障注入模塊、為BMS ECU供電的電源和連接HIL仿真系統(tǒng)和ECU的接口箱等。

系統(tǒng)軟件配置

BMS HIL系統(tǒng)軟件主要分成兩個不同的子系統(tǒng)。我們利用第一個子系統(tǒng)手動地生成錯誤和多種配置來檢查ECU性能；另外一個是自動系統(tǒng)，使用NI TestStand預(yù)先設(shè)定各種錯誤，然后自動檢查ECU性能。

當(dāng)主計算機接收到用戶發(fā)出的控制指令請求時，PXI實時控制器指定實時信號采集或輸出的規(guī)則。借助現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)實時完成指定的任務(wù)。