1.概述
1.1 目前以混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)為代表的環(huán)保驅(qū)動(dòng)技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，作為電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源，車(chē)載動(dòng)力電池組的充電和電池管理技術(shù)成為研究的焦點(diǎn)。通過(guò)硬件在環(huán)仿真， 能迅速構(gòu)建起試驗(yàn)平臺(tái)，成本低，效率高，成為預(yù)研和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。
1.2 BMS-HIL硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真測(cè)試，采用真實(shí)的控制器，被控對(duì)象和系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境采用或者部分采用實(shí)時(shí)仿真模型來(lái)模擬，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的仿真測(cè)試，在縮短BMS控制策略的開(kāi)發(fā)周期和降低成本的同時(shí)可以有效提高軟件質(zhì)量，降低BMS控制功能的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
1.3 核心系統(tǒng)由三個(gè)主要部分組成：操作界面、實(shí)時(shí)處理器和I/O接口板卡。
1.4 實(shí)時(shí)處理器是HIL測(cè)試系統(tǒng)的核心。它提供大多數(shù)HIL測(cè)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(lì)生成和模型執(zhí)行。
1.5 I/O接口是與被測(cè)部件交互的模擬，數(shù)字和總線信號(hào)。用它們來(lái)產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)，獲取用于記錄和分析的數(shù)據(jù)，并提供被測(cè)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(shí)時(shí)處理器通信，提供測(cè)試命令和可視化。在大多數(shù)情況下，這個(gè)部件也提供配置管理、測(cè)試自動(dòng)化、分析和報(bào)告任務(wù)。
1.7 CARSIM_BMS硬件提供了一個(gè)模塊化的和可配置的平臺(tái)，用來(lái)滿足不同的電池輸入信號(hào)，比如電池單體的數(shù)量，傳感器，IO信號(hào)，和需要用來(lái)模擬BMS的測(cè)試環(huán)境的通信。
1.8 系統(tǒng)可配置多個(gè)高壓可編程電源用于模擬內(nèi)部與外部高壓，電源通過(guò)CAN總線與PXI主機(jī)連接，可直接在上位機(jī)軟件調(diào)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(zhuān)門(mén)針對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)，純電動(dòng)汽車(chē)BMS的測(cè)試產(chǎn)品，通過(guò)CARSIM上位機(jī)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(guò)程，可以模擬電芯單體的各個(gè)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(cè)試。
1.10 RS-100可編程電阻箱是易鼎豐公司開(kāi)發(fā)的一款可編程的阻抗模擬箱，可用于為BMS絕緣檢測(cè)功能測(cè)試提供模擬阻抗。
1.11 通過(guò)上位機(jī)控制電阻箱阻抗的輸出，阻抗可設(shè)置為短路、開(kāi)路和100Ω～65.536MΩ可調(diào)三種狀態(tài)。電阻箱通過(guò)LCD顯示器告知用戶(hù)當(dāng)前設(shè)置的阻抗?fàn)顟B(tài)。
2.試驗(yàn)管理軟件
2.1 以NI VeriStand 為核心，與實(shí)時(shí)處理器通過(guò)以太網(wǎng)連接，配合LabVIEW、TestStand、MathWorks Simulink及其他豐富的功能擴(kuò)展包開(kāi)發(fā)的測(cè)試系統(tǒng)。
2.2 該系統(tǒng)是一個(gè)模塊化的和可配置的平臺(tái)，用來(lái)滿足不同的電池輸入信號(hào)，比如電池單體的數(shù)量，傳感器，IO，和需要用來(lái)模擬BMS的測(cè)試環(huán)境的通信。
2.3 實(shí)驗(yàn)管理軟件主要功能包括：硬件配置管理、仿真模型導(dǎo)入、硬件 I/O 映射、 I/O 接口配置、計(jì)算通道及事件報(bào)警、故障信號(hào)模擬、用戶(hù)界面創(chuàng)建、測(cè)試激勵(lì) 生成、自動(dòng)化測(cè)試序列編寫(xiě)、數(shù)據(jù)記錄與回放、自動(dòng)化測(cè)試執(zhí)行及報(bào)告生成。
3.測(cè)試解決方案的優(yōu)勢(shì)
3.1 基于高配置的實(shí)時(shí)仿真硬件
（1）具備強(qiáng)大的模型運(yùn)算能力，在一臺(tái)RTPC 上可完成整個(gè)整車(chē)仿真模型的運(yùn)算。這樣避免了多臺(tái)模型運(yùn)算設(shè)備協(xié)同工作的調(diào)試難度以及實(shí)時(shí)同步性問(wèn)題。
（2）PXI架構(gòu)提供開(kāi)放的接口，買(mǎi)方可以在其中集成自主開(kāi)發(fā)或第三方的軟件和硬件，以高性?xún)r(jià)比實(shí)現(xiàn)特殊的功能。
3.2 高性?xún)r(jià)比的CAN總線測(cè)試節(jié)點(diǎn)
（1）每個(gè)CAN 總線端口可單獨(dú)設(shè)置為使用高速CAN 或低速CAN 進(jìn)行通信。
（2）可方便的管理剩余網(wǎng)絡(luò)仿真。
3.3 高標(biāo)準(zhǔn)的車(chē)輛信號(hào)發(fā)生和測(cè)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(guó)直接進(jìn)口，質(zhì)量能確保系統(tǒng)穩(wěn)定性與耐用性。
3.4 易于擴(kuò)展的模塊化產(chǎn)品組件
（1）專(zhuān)業(yè)的模塊化產(chǎn)品例如I/O板卡箱、RTPC、故障注入單元、BOB、標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載仿真箱等。
（2）簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成工作， 加快調(diào)試和操作時(shí)間，加快項(xiàng)目切換速度。
（3）易于連接線束的標(biāo)準(zhǔn)化，使機(jī)柜布局和內(nèi)部連接更合理。
（4）用戶(hù)可以通過(guò)增加模塊和線束非常容易地進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)。
3.5 專(zhuān)業(yè)的緊湊型故障仿真模塊：使用戶(hù)可以進(jìn)行真正的實(shí)時(shí)故障仿真，除了短路斷路之外還提供漏電流、虛接和抖動(dòng)等故障模式。
3.6 嚴(yán)格分離仿真模型與硬件接口
（1）僅調(diào)整硬件接口而不改變模型結(jié)構(gòu)時(shí)，無(wú)需調(diào)用Matlab進(jìn)行編譯，在系統(tǒng)調(diào)試階段節(jié)省寶貴時(shí)間。
（2）將仿真模型在不同硬件平臺(tái)上轉(zhuǎn)移不需改變模型本身內(nèi)容。
