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工具設備

BMS-HIL測試系統(tǒng)CARSIM


1.概述

1.1 目前以混合動力和純電動汽車為代表的環(huán)保驅動技術正處于高速發(fā)展階段,作為電力驅動系統(tǒng)的動力來源,車載動力電池組的充電和電池管理技術成為研究的焦點。通過硬件在環(huán)仿真, 能迅速構建起試驗平臺,成本低,效率高,成為預研和開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)。

1.2 BMS-HIL硬件在環(huán)實時仿真測試,采用真實的控制器,被控對象和系統(tǒng)運行環(huán)境采用或者部分采用實時仿真模型來模擬,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的仿真測試,在縮短BMS控制策略的開發(fā)周期和降低成本的同時可以有效提高軟件質量,降低BMS控制功能的潛在風險。

1.3 核心系統(tǒng)由三個主要部分組成:操作界面、實時處理器和I/O接口板卡。

1.4 實時處理器是HIL測試系統(tǒng)的核心。它提供大多數(shù)HIL測試系統(tǒng)的確定執(zhí)行,例如硬件I/O通信、數(shù)據(jù)記錄、激勵生成和模型執(zhí)行。

1.5 I/O接口是與被測部件交互的模擬,數(shù)字和總線信號。用它們來產生激勵信號,獲取用于記錄和分析的數(shù)據(jù),并提供被測的BMS與模型仿真的虛擬環(huán)境之間的傳感器/執(zhí)行器交互。

1.6 操作界面與實時處理器通信,提供測試命令和可視化。在大多數(shù)情況下,這個部件也提供配置管理、測試自動化、分析和報告任務。

1.7 CARSIM_BMS硬件提供了一個模塊化的和可配置的平臺,用來滿足不同的電池輸入信號,比如電池單體的數(shù)量,傳感器,IO信號,和需要用來模擬BMS的測試環(huán)境的通信。

1.8 系統(tǒng)可配置多個高壓可編程電源用于模擬內部與外部高壓,電源通過CAN總線與PXI主機連接,可直接在上位機軟件調整電壓輸出值。

1.9 電池模擬單元采用聯(lián)合儀器推出的專門針對混合動力汽車,純電動汽車BMS的測試產品,通過CARSIM上位機模型編程,精確模擬鋰電池,鎳氫電池等各種電池的充電和放電過程,可以模擬電芯單體的各個狀態(tài),觸發(fā)BMS高壓故障處理,欠壓故障處理,壓差故障處理,均衡測試。

1.10 RS-100可編程電阻箱是易鼎豐公司開發(fā)的一款可編程的阻抗模擬箱,可用于為BMS絕緣檢測功能測試提供模擬阻抗。

1.11 通過上位機控制電阻箱阻抗的輸出,阻抗可設置為短路、開路和100Ω~65.536MΩ可調三種狀態(tài)。電阻箱通過LCD顯示器告知用戶當前設置的阻抗狀態(tài)。

2.試驗管理軟件

2.1 以NI VeriStand 為核心,與實時處理器通過以太網(wǎng)連接,配合LabVIEW、TestStand、MathWorks Simulink及其他豐富的功能擴展包開發(fā)的測試系統(tǒng)。

2.2 該系統(tǒng)是一個模塊化的和可配置的平臺,用來滿足不同的電池輸入信號,比如電池單體的數(shù)量,傳感器,IO,和需要用來模擬BMS的測試環(huán)境的通信。

2.3 實驗管理軟件主要功能包括:硬件配置管理、仿真模型導入、硬件 I/O 映射、 I/O 接口配置、計算通道及事件報警、故障信號模擬、用戶界面創(chuàng)建、測試激勵 生成、自動化測試序列編寫、數(shù)據(jù)記錄與回放、自動化測試執(zhí)行及報告生成。

3.測試解決方案的優(yōu)勢

3.1 基于高配置的實時仿真硬件

(1)具備強大的模型運算能力,在一臺RTPC 上可完成整個整車仿真模型的運算。這樣避免了多臺模型運算設備協(xié)同工作的調試難度以及實時同步性問題。

(2)PXI架構提供開放的接口,買方可以在其中集成自主開發(fā)或第三方的軟件和硬件,以高性價比實現(xiàn)特殊的功能。

3.2 高性價比的CAN總線測試節(jié)點

(1)每個CAN 總線端口可單獨設置為使用高速CAN 或低速CAN 進行通信。

(2)可方便的管理剩余網(wǎng)絡仿真。

3.3 高標準的車輛信號發(fā)生和測量

(1)采用NI的硬件板卡提供更高的精度,更大的輸出電流和更大的輸入阻抗,滿足高性能系統(tǒng)的需求。

(2)所有主要板卡均為從美國直接進口,質量能確保系統(tǒng)穩(wěn)定性與耐用性。

3.4 易于擴展的模塊化產品組件

(1)專業(yè)的模塊化產品例如I/O板卡箱、RTPC、故障注入單元、BOB、標準負載仿真箱等。

(2)簡化系統(tǒng)集成工作, 加快調試和操作時間,加快項目切換速度。

(3)易于連接線束的標準化,使機柜布局和內部連接更合理。

(4)用戶可以通過增加模塊和線束非常容易地進行系統(tǒng)擴展和升級。

3.5 專業(yè)的緊湊型故障仿真模塊:使用戶可以進行真正的實時故障仿真,除了短路斷路之外還提供漏電流、虛接和抖動等故障模式。

3.6 嚴格分離仿真模型與硬件接口

(1)僅調整硬件接口而不改變模型結構時,無需調用Matlab進行編譯,在系統(tǒng)調試階段節(jié)省寶貴時間。

(2)將仿真模型在不同硬件平臺上轉移不需改變模型本身內容。


圖片3.jpg 

 




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