概述
无法准确地估计当前状态下电池的剩余电量，导致过充、过放等直接损伤电池的情况发生；不能有效识别过压、漏电等各种故障情况，给电池以及整车的安全性带来严重的后果；无法对单体电池的不一致性进行判别，由于内部环境的非均匀性，在电池包的使用过程中导致单体电池之间的不一致性急剧增大等不良后果。出现这些问题有两个方面的原因：其中一方面是动力蓄电池自身的原因，另一方面的问题是由于对电池使用不当造成的。
在电动汽车的动力系统中，动力蓄电池始终是技术上的重要一环。BMS控制器作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，其功能可靠性及安全性必须经过严格的测试。
BMS 硬件在环测试仿真系统方案
华海科技基于SimCar系统开发的新能源电控测试平台-BMS HIL，针对新能源BMS系统提供丰富和完善的测试功能。该测试系统已在纯电动汽车、混合动力汽车等领域广泛应用，已经成功积累了众多测试案例。
BMS级测试
测试原理如上图所示。BMS的主模块BMU、BMS从模块CMU都集成到测试系统中，由电池单体仿真板卡来模拟电池单体电压、电流；电阻仿真板卡来模拟单体温度；高压模拟箱来模拟高压上下电、预充继电器控制、高压故障模拟的功能；同时由IO通道来模拟开关、传感器以及采集BMS控制器输出。
BMU级测试
该测试方案只测试BMS主控板，不需要从控板和电池单体模拟板卡和电池温度模拟板卡。从控板由CAN通信、LIN通信、SENT信号等来模拟。其余测试方案与BMS级测试相同。
BMS 硬件在环测试仿真系统功能
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测试类别 |
测试项目 |
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BMS 功能测试 |
SOC 估计、SOH 估计、功率预测 |
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直流内阻测试、绝缘检测功能测试、诊断功能及管理、均衡测试 |
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电压采样功能、电流采样功能、温度采样功能测试 |
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交流充电测试、直流充电、热管理测试等 |
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上下电功能、预充继电器控制、高压故障模拟测试等 |
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电池包系统集成测试 |
BMS 内部 CAN，LIN 及 SENT 等通讯协议 |
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CMC CAN 信号的同步响应测试 |
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BMS 系统(BMC+CMC)网络管理、休眠唤醒响应等功能测试 |
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BMS 系统(BMC+CMC)静态电流消耗评估、低功耗状态评估 |
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电池包系统功能安全测试 |
单体电池短路故障注入测试 |
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温度传感器短路故障注入测试 |
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温度传感器开路故障注入测试 |
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电池单体采样线短路故障注入测试 |
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电池单体采样线断路故障注入测试 |
BMS 硬件在环测试仿真系统应用领域
• 电池模块或单体的模拟
• BMS 均衡，绝缘及 SOC 估算算法验证
• BMS上下电，高压故障诊断验证
• BMS 充放电，高压安全测试
• 基于实车工况的通讯和功能验证
工程经验
华海科技为某公司提供了一套BMS硬件在环测试设备：
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