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电池管理系统硬件在环测试

电池电压仿真

应用领域


  • 车辆动力电池
  • 固定式储存系统
  • 电池管理系统 (BMS) 硬件在环测试
  • 高压电池电池单体级仿真
  • 实时多节电池仿真
  • 电池管理系统故障仿真
  • 铅酸 (Pb)、镍镉 (NiCd)、镍氢 (NiMH) 和锂离子 (Li-ion) 电池

关键要点


  • 可扩展、紧凑型系统的一个 19’’ 3 U 机架中最多支持 32 节电池
  • 仿真范围为 0 到 6 V
  • 整个工作温度范围内的精度达到 ±1.5 mV
  • 刷新频率快,超过 1 kHz
  • 通过隔离模拟输出和高级仿真模型进行温度仿真
  • 大量电池的高效计算
  • ECU 安全柜
  • 每个通道电流为 1 安培,可以并行运行

BMS 的主要任务是平衡多节电池中每节电池的电压。而且,它还持续监控电池温度。若要对 BMS 进行真实场景测试,必须至少将一个电池模块集成至 HIL 系统。电池模块测量电池电压,并提供 ECU 与电池之间的连接。HIL 仿真器的主要任务是输出高精度的电池电压和温度。


EV1077 供给 0 到 6 V 连续可调电压。在此电压范围内,也可以仿真损坏的电池。例如,电压高于标称电压时可仿真充电期间单格电池内部电阻的增加。根据电池类型和测试重点,在 HIL 系统中组合多个 EV1077 电池电压仿真板。每个 32 节电池的 Ev1077 需要一个 EV1082 控制器,以控制电池仿真板并与实时系统通信。因为一个 EV1077 可以仿真 4 节电池,所以一块控制器板最多可以控制 128 节电池。


测试系统的所有带电部件均采用电流隔离,允许串联模块以提供高达 1000 伏的电压。为满足安全法规,设立了安全柜来防止意外接触 ECU,保护用户免遭高压引发的危害。

若要仿真高压电池,具有实时功能的仿真模型必须始终为每节电池提供合理电压和温度。此举有助于在 BMS 中对热平衡和热监测算法进行真实测试。由于电池由多节电池组成,因此计算要求可能会十分苛刻。为降低处理负载,dSPACE ASM 多电池模型(在 ASM 电气组件库中)将采用相同设计的单节电池连接起来,形成串联电池串。此电池串由一个参考电池模型(描述电池类型的基本行为)和一个偏差模型(根据参考电压计算每节电池电压的偏差)组成。这种方法可以降低计算能力要求,因为模型的复杂性与电池数量无关。即使是电池设计级别的高级要求,我们也可以提供全新、甚至更详细的模型。