一種基于Labview的汽車電池管理測試系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電動汽車電池管理，特別涉及一種基于Labview的汽車電池管理測試系統及方法。
【背景技術】
[0002]純電動汽車主要由動力電池分組串并聯形成整車電源提供動源，在整車成本中占有較高的比例，因此為了延長電池的使用壽命，降低使用成本，設計電池管理系統(簡稱BMS)，實現對電池的在線監控與控制。市面上純電動車平臺中涉及72V和320V兩種型號電池管理系統。其中320V電池管理系統采用3個slaver控制器監控所有電池包及單體電池，I個master控制器監控3個slaver，實現控制算法等復雜處理，具體如圖1所示。
[0003]從整車角度考慮，三個salver控制器實現單體電池的溫度、電壓和電流參數的采集功能等，通過電池管理系統的內部CAN網絡(相對于整車各控制器與整車控制器組成的外部網絡而言)傳遞給master控制器。由master控制器完成BMS狀態估算功能，如SOC值和SOH值得估計，電池功率限制和均衡，繼電器控制，BMS熱控制，充放電控制以及故障診斷和容錯處理。master控制器根據整車CAN通訊協議，與整車其他系統進行信息共享。采用CAN2.0B接口與汽車電池管理測試系統、整車控制器和儀表進行通訊。
【發明內容】
[0004]本發明目的是:提供一種基于Labview的汽車電池管理測試系統及方法，避免每個CAN網絡都需要一個獨立的測試系統，減少冗余開發。
[0005]本發明的技術方案是:
一種基于Labview的汽車電池管理測試系統，用于對汽車電池管理系統進行上位機觀測和控制，所述汽車電池管理系統BMS采用分布式兩級CAN網絡，兩級CAN網絡通過雙通道CAN采集卡集成到一個測試系統中，并由測試系統對兩級CAN網絡進行分別獨立控制，所述測試系統采用Labview進行開發，采用狀態機設計模式，包括標定模塊、初始化模塊、通訊模塊、信息顯示模塊、故障檢測模塊和控制模塊。
[0006]具體的，所述分布式兩級CAN網絡包括CAN子網和CAN主網，汽車電池管理系統BMS的各BMS子控制器通過CAN子網連接到BMS主控制器，BMS主控制器通過CAN主網連接整車控制器和汽車儀表。
[0007]基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，包括步驟:
51、電池管理測試系統接到CAN網絡上后，系統自動進行各模塊參數初始化，等待用戶打開或關閉CAN采集卡設備，對兩路CAN網絡進行獨立控制；
52、兩路CAN網絡中有發送CAN消息時，則電池管理測試系統接收CAN消息，對CAN消息進行ID解析和數據參數解析；
53、在用戶需要對汽車電池管理系統BMS和充電機進行算法參數標定時，在面板上輸入相應參數值和控制選項，單擊相應的標定控制鍵，將標定參數下載到下位機中。
[0008]S4、在不同的CAN消息周期中，CAN網絡中有故障信息時，則電池管理測試系統接收故障幀，對CAN消息進行ID解析，故障信息充電機告警狀態和絕緣警告信息。
[0009]優選的，兩路CAN網絡收發CAN消息彼此不沖突，同一路CAN網絡通訊帶有緩沖區，避免同路信息沖突。
[0010]優選的，步驟I中，若用戶在面板上對參數進行設置，則傳輸設置值，否則按照默認值運行。
[0011]優選的，用戶在電池管理測試系統面板上控制繼電器的連接和斷開，以及關閉電池管理測試系統。
[0012]優選的，CAN消息中包含源于CAN子網的單體溫度顯示、單體電壓顯示，和源于CAN主網的各個繼電器狀態、絕緣狀態、最高單體電壓、最低單體電壓、最高單體溫度、最低單體溫度、絕緣信息、SOC值、SOH值、平均溫度和總電壓、總電流，各參數按照特點和重要性選擇數據顯示或圖形顯示，方便用戶。
[0013]本發明的優點是:
本發明所提供的基于Iabview的汽車電池管理測試系統及其測試方法，能夠將不同通訊頻率的兩個CAN網絡集中到一個測試平臺上，改變了原來每個CAN網絡都需要一個單獨的測試平臺進行監控的情況，使得測試過程自動化，極大地提高生產效率，以適應開發需求。且可適應不同型號的CAN接口卡和電池管理系統，減少重復開發過程，重復性好，盡量減少人工因素的影響，同時也對關心的分析參數進行監控，提高覆蓋率。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述:
圖1為本發明所述的電池管理系統結構及在車上分布情況示意圖；
圖2為本發明所述的電池管理測試系統的功能結構示意圖；
圖3為本發明所述的電池管理測試系統的測試方法實現流程圖。
【具體實施方式】
[0015]本發明所揭示的基于Labview的汽車電池管理測試系統，用于對汽車電池管理系統進行上位機觀測和控制，所述汽車電池管理系統BMS采用分布式兩級CAN網絡，如圖1所示，所述分布式兩級CAN網絡包括CAN子網和CAN主網，汽車電池管理系統BMS的各BMS子控制器通過CAN子網連接到BMS主控制器，BMS主控制器通過CAN主網連接整車控制器和汽車儀表。兩級CAN網絡通過雙通道CAN采集卡集成到一個測試系統中，并由測試系統對兩級CAN網絡進行分別獨立控制，如圖2所示，所述測試系統采用Labview進行開發，采用狀態機設計模式，包括標定模塊、初始化模塊、通訊模塊、信息顯示模塊、故障檢測模塊和控制模塊。
[0016]如圖3所示，基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，包括步驟:
S1、電池管理測試系統接到CAN網絡上后，系統自動進行各模塊參數初始化，等待用戶打開或關閉CAN采集卡設備，對兩路CAN網絡進行獨立控制;若用戶在面板上對參數進行設置，則傳輸設置值，否則按照默認值運行。
[0017]S2、兩路CAN網絡中有發送CAN消息時，則電池管理測試系統接收CAN消息，對CAN消息進行ID解析和數據參數解析;兩路CAN網絡收發CAN消息彼此不沖突，同一路CAN網絡通訊帶有緩沖區，避免同路信息沖突;CAN消息中包含源于CAN子網的單體溫度顯示、單體電壓顯示，和源于CAN主網的各個繼電器狀態、絕緣狀態、最高單體電壓、最低單體電壓、最高單體溫度、最低單體溫度、絕緣信息、SOC值、SOH值、平均溫度和總電壓、總電流，各參數按照特點和重要性選擇數據顯示或圖形顯示，方便用戶。
[0018]S3、在用戶需要對汽車電池管理系統BMS和充電機進行算法參數標定時，在面板上輸入相應參數值和控制選項，單擊相應的標定控制鍵，將標定參數下載到下位機中。
[0019]S4、在不同的CAN消息周期中，CAN網絡中有故障信息時，則電池管理測試系統接收故障幀，對CAN消息進行ID解析，故障信息充電機告警狀態和絕緣警告信息。用戶在電池管理測試系統面板上控制繼電器的連接和斷開，以及關閉電池管理測試系統。
[0020]本發明所能夠將不同通訊頻率的兩個CAN網絡集中到一個測試平臺上，改變了原來每個CAN網絡都需要一個單獨的測試平臺進行監控的情況，使得測試過程自動化，極大地提高生產效率，以適應開發需求。且可適應不同型號的CAN接口卡和電池管理系統，減少重復開發過程，重復性好，盡量減少人工因素的影響，同時也對關心的分析參數進行監控，提高覆蓋率。
[0021]上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于Labview的汽車電池管理測試系統，用于對汽車電池管理系統進行上位機觀測和控制，其特征在于:所述汽車電池管理系統BMS采用分布式兩級CAN網絡，兩級CAN網絡通過雙通道CAN采集卡集成到一個測試系統中，并由測試系統對兩級CAN網絡進行分別獨立控制，所述測試系統采用Labview進行開發，采用狀態機設計模式，包括標定模塊、初始化模塊、通訊模塊、信息顯示模塊、故障檢測模塊和控制模塊。2.根據權利要求1所述的基于Labview的汽車電池管理測試系統，所述分布式兩級CAN網絡包括CAN子網和CAN主網，汽車電池管理系統BMS的各BMS子控制器通過CAN子網連接到BMS主控制器，BMS主控制器通過CAN主網連接整車控制器和汽車儀表。3.—種采用權利要求1或2所述基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，其特征在于，包括步驟: 51、電池管理測試系統接到CAN網絡上后，系統自動進行各模塊參數初始化，等待用戶打開或關閉CAN采集卡設備，對兩路CAN網絡進行獨立控制； 52、兩路CAN網絡中有發送CAN消息時，則電池管理測試系統接收CAN消息，對CAN消息進行ID解析和數據參數解析； 53、在用戶需要對汽車電池管理系統BMS和充電機進行算法參數標定時，在面板上輸入相應參數值和控制選項，單擊相應的標定控制鍵，將標定參數下載到下位機中； 54、在不同的CAN消息周期中，CAN網絡中有故障信息時，則電池管理測試系統接收故障幀，對CAN消息進行ID解析，故障信息充電機告警狀態和絕緣警告信息。4.根據權利要求3所述的基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，其特征在于，兩路CAN網絡收發CAN消息彼此不沖突，同一路CAN網絡通訊帶有緩沖區，避免同路信息沖突。5.根據權利要求3所述的基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，其特征在于，步驟I中，若用戶在面板上對參數進行設置，則傳輸設置值，否則按照默認值運行。6.根據權利要求3所述的基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，其特征在于，用戶在電池管理測試系統面板上控制繼電器的連接和斷開，以及關閉電池管理測試系統。7.根據權利要求3所述的基于Labview的汽車電池管理測試系統的測試方法，其特征在于，CAN消息中包含源于CAN子網的單體溫度顯示、單體電壓顯示，和源于CAN主網的各個繼電器狀態、絕緣狀態、最高單體電壓、最低單體電壓、最高單體溫度、最低單體溫度、絕緣信息、SOC值、SOH值、平均溫度和總電壓、總電流，各參數按照特點和重要性選擇數據顯示或圖形顯示，方便用戶。
【專利摘要】本發明公開了一種基于Labview的汽車電池管理測試系統及方法，用于對汽車電池管理系統進行上位機觀測和控制，所述汽車電池管理系統BMS采用分布式兩級CAN網絡，兩級CAN網絡通過雙通道CAN采集卡集成到一個測試系統中，并由測試系統對兩級CAN網絡進行分別獨立控制，所述測試系統采用Labview進行開發，采用狀態機設計模式，包括標定模塊、初始化模塊、通訊模塊、信息顯示模塊、故障檢測模塊和控制模塊。本發明所能夠將不同通訊頻率的兩個CAN網絡集中到一個測試平臺上，極大地提高生產效率，以適應開發需求，且可適應不同型號的CAN接口卡和電池管理系統，減少重復開發過程，重復性好，盡量減少人工因素的影響，同時也對關心的分析參數進行監控，提高覆蓋率。
【IPC分類】H04L12/26, G06F11/36, G01R31/00
【公開號】CN105652124
【申請號】
【發明人】金達鋒, 王歡歡
【申請人】清華大學蘇州汽車研究院（吳江）
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月18日