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解決方案
The Solution
量身定制符合客戶需求的仿真測試系統及解決方案。解決方案涉及電力、高端裝備、新能源車(chē)及教育等領域。
電池管理系統硬件在環
應用背景

電池作為常見的儲能設備,正在随着能源問(wèn)題的日趨緊迫而被越來越多地研究和(hé)重視。在電力領域,它是新能源能夠取代日益枯竭的化石能源并成功進行大規模應用的關(guān)鍵支柱;在汽車(chē)領域,它是電動(dòng)車(chē)輛能夠取代内燃機車(chē)輛所需解決的核心技術(shù);在船舶、航空、軍工其他領域等全電化發展的各個(gè)行業(yè),電池技術(shù)已經日益成為各領域發展的關(guān)鍵。

 

電池技術(shù)日新月(yuè)異發展的同時,電池管理系統(Battery Management System,簡稱BMS)的技術(shù)也面臨着新的挑戰。單體電池的能量密度、使用壽命等都得到了飛躍式發展,也對電池管理系統提出了更高的要求,大量單體的監控和(hé)管理、單體的均衡管理、電池組熱管理、性能控制、安全控制、與充電設備和(hé)耗電設備的匹配技術(shù)等,都在給電池管理系統的功能及性能帶來挑戰。

 

科梁提供的BMS硬件在環系統解決方案可(kě)以涵蓋從BMS設計、開發和(hé)測試驗證的整個(gè)流程,能夠在設計和(hé)開發階段提供BMS功能的快速原型實現,提高了開發效率和(hé)縮短(duǎn)了産品周期,同時也在測試和(hé)驗證階段提供BMS的系統化測試,有效地保證了産品功能完備性和(hé)性能穩定性,并提高了測試的自動(dòng)化程度,大幅縮減研發人力和(hé)時間成本。

 

科梁提供的電池管理硬件在環測試系統通(tōng)過模拟整車(chē)電池單體輸出,從而測試電池管理系統底層控制單元功能,實現CSC/ LECU( BCM )的硬件在環測試。系統由上位機、仿真機、電池包模拟器(qì)及 CAN 通(tōng)信模塊等部分組成。其中(zhōng),上位機實現仿真和(hé)試驗的開發和(hé)監控等功能,是模型開發軟件、仿真控制軟件以及監控軟件的運行平台,仿真機實現電池模型及車(chē)輛模型的實時計算,并通(tōng)過通(tōng)信模塊将相應的指令及輸出期望值發送給電池包模拟器(qì),電池包模拟器(qì)模拟出各單體的輸出,并回饋模拟結果發送給仿真機,同時仿真機可(kě)模拟車(chē)輛其他模塊并和(hé)BMS進行數據交互。

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面臨挑戰

電池管理系統作為電池系統安全控制和(hé)性能優化的關(guān)鍵因素,其産品的研發和(hé)驗證過程都需要經過系統的測試,以保證其功能完備、性能穩定。電池管理系統的測試主要面臨以下(xià)幾個(gè)挑戰:

 需要實時模拟電池單體工作的真實變化狀态

 需要實時模拟電池不一緻的情況以驗證均衡功能

 需要實時模拟電池快速充放電、過壓、欠壓等情況以驗證功能

 需要實時模拟電池各類故障(如(rú)短(duǎn)路(lù)、老化等)以驗證故障檢測和(hé)處理功能

 需要實時模拟電池組溫度變化以驗證熱管理功能

 需要實時模拟其他系統的工作情況并與BMS進行交互

 需要快速調整電池的SOC等狀态以進行多項試驗

 需要試驗設備能夠同步測量真實值以驗證BMS結果正确性

 需要便捷地實現重複性試驗以應對多個(gè)BMS測量

 需要試驗設備靈活可(kě)配置以測試不同類型的BMS和(hé)電池

解決方案

為了系統化測試BMS的各項功能,采用真實電池組進行試驗的方法,不僅會造成電池大量浪費,其不便捷的試驗過程也造成人員和(hé)時間的大量浪費,而且,采用真實電池無法創造極端情況進行測試,也無法做到系統化測試和(hé)和(hé)批量測試,種種弊端說明采用真實電池組進行BMS系統化測試的方式不可(kě)取。


針對BMS測試的以上難題,科梁提出了采用電池模拟器(qì)代替真實電池的BMS硬件在環系統解決方案。該方案的核心思想在于,以高精度電池模拟器(qì)和(hé)實時電池模型相結合的方式,模拟電池的各類工況,并以仿真機和(hé)輔助設備模拟其他系統模塊,從而實現完整有效的BMS系統級測試

 

該系統作為BMS的系統化測試平台,适用于對BMS做以下(xià)功能驗證:

 電池充放電控制功能

 總電壓和(hé)電流監測功能

 單體電壓監測功能

 單體電池均衡功能

 電池SOC估計功能

 電池組溫度管理功能

 電池組安全控制功能

 故障診斷和(hé)處理功能

 系統間通(tōng)信功能

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