如圖所示,臺(tái)架主要由兩個(gè)機(jī)柜組成: CMC測(cè)試機(jī)柜,BMC測(cè)試機(jī)柜, CMC測(cè)試機(jī)柜的主要功能有:模擬電池通道( 數(shù)量108節(jié)電池); 模擬40個(gè)溫度傳感器模擬通道; 模擬電芯故障等
BMC測(cè)試機(jī)柜的主要功能有:BMC外圍電器系統(tǒng)模擬、繼電器故障模擬、絕緣故障模擬等。
BMC測(cè)試機(jī)柜中還帶有實(shí)時(shí)處理器,用于加載虛擬整車模型,以構(gòu)成BMC運(yùn)行的交互環(huán)境。

實(shí)物狀態(tài):
測(cè)試環(huán)境1:CMC測(cè)試臺(tái)架
被測(cè)對(duì)象:delphi CMC控制器:
主要功能:
均衡執(zhí)行
電壓監(jiān)控
溫度監(jiān)控

測(cè)試環(huán)境2:BMC測(cè)試臺(tái)架
被測(cè)對(duì)象:
delphi BMC控制器:

主要功能:
絕緣檢測(cè)
均衡控制
高壓互鎖
SOC、SOF估算
內(nèi)阻估算

本測(cè)試臺(tái)架由兩個(gè)機(jī)柜組成。1號(hào)機(jī)柜為BMC模擬箱,通過與上位機(jī)的通信來給BMC發(fā)送信號(hào),實(shí)現(xiàn)控制功能。2號(hào)機(jī)柜為CMC模擬箱,負(fù)責(zé)模擬單體電壓及溫度信號(hào)。
1號(hào)機(jī)柜從上到下分別為電源分配箱、低壓電源、高壓電源、高壓故障注入箱、故障注入箱、BMS抽屜、信號(hào)調(diào)理板電源、信號(hào)調(diào)理板和NI機(jī)箱。電源分配箱給其他設(shè)備供電,其中輸出三相電給高壓電源;給其他設(shè)備提供220V電源;給機(jī)箱后門、抽屜處的接近開關(guān)和前面板右側(cè)的急停開關(guān)提供工作電壓。高壓電源用來模擬電池包總電壓,其輸出的電壓經(jīng)過一個(gè)高壓繼電器進(jìn)入機(jī)柜后側(cè)插排,再進(jìn)入BMS抽屜,接到BMS對(duì)應(yīng)的線端。其中高壓繼電器由急停,接近開關(guān)和程序控制通斷,插排上接線處還并聯(lián)了故障注入箱的高壓輸出。低壓電源輸出12V電壓經(jīng)過低壓繼電器到BMS的KL15,30等低壓信號(hào),這些繼電器的通斷由程序控制。故障注入盒由CAN線控制模擬的故障類型,同時(shí)將故障狀態(tài)反饋給BMS。絕緣檢測(cè)接在高壓電源正負(fù)級(jí)之間測(cè)量整體的絕緣阻值。BMS抽屜安放BMS控制器并匯總接入BMS的線束。調(diào)理板電源輸出±5V和12V電壓給信號(hào)調(diào)理板供電。信號(hào)調(diào)理板將NI機(jī)箱的信號(hào)調(diào)理成數(shù)字和模擬信號(hào)輸出,其中部分用來控制繼電器,部分接到抽屜中與BMS相連。NI機(jī)箱通過網(wǎng)線與上位機(jī)通信,輸出ACDC信號(hào)給調(diào)理板,并引出4路CAN線。其中Ctrl_CAN控制信號(hào)調(diào)理板、故障注入箱和2號(hào)機(jī)柜的2個(gè)單體模擬箱以及2個(gè)故障注入箱;CAN1,2,3接入BMS抽屜中,其中CAN3還是2號(hào)機(jī)柜的CMC_CAN。后,所有的CAN線都被引到了機(jī)柜正面左側(cè)的DB9頭子,方便調(diào)試。

接線方面,電源分配箱輸出220V電壓到機(jī)箱后背的供電插線排上,2個(gè)模擬箱電源線都接這個(gè)供電插排。2個(gè)電池模擬箱按順序級(jí)聯(lián),每個(gè)單體模擬箱都輸出24路電壓信號(hào)和12路溫度信號(hào),這些信號(hào)線先進(jìn)入CMC采樣故障注入箱,再進(jìn)入抽屜。CMC抽屜中有4排菲尼克斯接插件,左右各兩層,如圖所示。下層接電壓溫度信號(hào)的負(fù),上層為電壓溫度的正,每一路電壓信號(hào)又分輸出線和采樣線兩股,所以上層為單體電壓的輸出正與采樣正,下層為電壓的輸出負(fù)與采樣負(fù)。每排接插件的頂部都預(yù)留了一定數(shù)量,用來接BMS和CMC之間的低壓信號(hào),如KL15、30、31以及CMC_CAN等。這些信號(hào)線都從1號(hào)機(jī)柜引出,經(jīng)過機(jī)柜間接插件進(jìn)2號(hào)機(jī)柜后方插排,再由航空插頭接入CMC抽屜。后,所有的CAN線都被引到了機(jī)柜正面左側(cè)的DB9頭子,方便調(diào)試。

各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)接線圖
1.1 BMS抽屜

1.2 BMS機(jī)柜背面接線

1.3 BMS機(jī)柜側(cè)面接線

1.4 BMS機(jī)柜NI機(jī)箱

2.1 機(jī)柜間接插件


2.4 前面板調(diào)試接口DB9

主界面主要功能有:駕駛員操作加速、剎車、檔位、鑰匙信號(hào)、點(diǎn)火;充電按鍵、插座;儀表車速、轉(zhuǎn)速顯示、SOC顯示、絕緣阻值狀態(tài);電池包基本狀態(tài)顯示:總電壓、總電流、車輛端電壓、主正、主負(fù)、預(yù)充電繼電器狀態(tài)指示。電池管理系統(tǒng)模式狀態(tài)顯示, 電池SOC顯示、溫度狀態(tài)顯示。

診斷及故障注入界面主要功能有:BMC故障狀態(tài)顯示,過溫故障、低溫故障、繼電器粘連故障、開路故障、絕緣阻值故障等。注入單體電芯故障:電芯短路故障、級(jí)聯(lián)斷路故障、采樣線斷路故障模擬。
故障觀測(cè)界面 |

主要功能有:觀測(cè)模擬電芯狀態(tài),SOC、電壓等,觀測(cè)CMC采集電池電壓狀態(tài),均衡狀態(tài)模擬。

虛擬汽車模型主要用于仿真:電池模型、電機(jī)外特性模型、駕駛員模型、縱向動(dòng)力學(xué)模型、整車控制器虛擬節(jié)點(diǎn)等。
虛擬模型 實(shí)時(shí)處理器
