本发明涉及电池管理系统技术领域，特别涉及一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统及方法。
背景技术：
电池管理系统是整车上的重要一环，它直接关系到整车的动力性与安全性。目前，为了适应电池管理系统对安全的要求，推出第四代高压电池监测器max17823，在苛刻的汽车和工业应用中用于检测锂离子电池和燃料电池。max17823提供一整套专用的iso-26262集成诊断功能，最大程度地提高电动汽车和混合动力汽车的行驶距离，确保电池和燃料电池的安全性和可靠性。而新的高压电池监测器max17823应用，也对bms(batterymangementsystem，电池管理系统)_hil(hardware-in-the-loop，硬件在环)提出了新的要求，必须要用一套适用于第四代高压电池监测器max17823的菊花链通信方式，进行bms_hil测试。
但是，现有的bms_hil都是针对现有的以can通信方式的bms主从板测试，并不适应新的菊花链板bms主从板测试要求。特别对于现有的bms_hil，电池单体仿真板卡的数量，不足以仿真现有的整车中电池单体数量的要求，必须要以技术手段，模拟缺少部分的电芯。
技术实现要素：
本发明提供一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统及方法，针对can通信的主从板bms_hil，且电池仿真板卡不足以仿真足够的电池电芯状态的hil，实现新的菊花链bms主从板的hil测试方案。
第一方面，本发明提供了一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，包括如下步骤：
pc上位机，所述pc上位机中设有测试管理系统；
测试模型系统，包括与所述测试管理系统通信连接的测试环境模型和电池模型；
仿真测试机构，包括与所述测试管理系统通信连接的仿真测试主机，与所述仿真测试主机通信连接的测试主板，以及分别与所述测试主板通信连接的电池单体仿真板卡、电阻板卡及菊花链板卡，所述菊花链板卡与所述电池模型通信连接，所述电池单体仿真板卡和所述电阻板卡均与所述测试环境模型通信连接；以及，
bms测试板，包括依次通信连接的bms主板和至少两个bms从板，所述菊花链板卡通过菊花链通道与所述bms主板或所述bms从板通信连接，所述bms主板和所述bms从板均与所述电池单体仿真板卡、所述电阻板卡及所述测试环境模型通信连接。
在一些实施例中，所述菊花链板卡通过菊花链通道连接于所述bms主板和一个所述bms从板之间；或者，
所述菊花链板卡通过菊花链通道连接于两个所述bms从板之间。
在一些实施例中，所述电池单体仿真板卡、所述电阻板卡及所述菊花链板卡均通过cpcie接口插接于所述测试主板上；
所述菊花链板卡采用rj45端口通过菊花链通道与所述bms主板或所述bms从板连接。
第二方面，本发明还提出一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，包括如下步骤：
搭建如上所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统；
对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置、软件链接配置及通信协议配置；
通过pc上位机中设置的测试管理系统，启动对bms主板或bms从板的hil测试。
在一些实施例中，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置”步骤，具体包括如下步骤：
通过测试管理系统对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件识别，并将识别后的菊花链板卡放入测试管理系统的硬件库中；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所模拟的bms从板所管理的电池的各项状态值。
在一些实施例中，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行软件链接配置”步骤，具体包括以下步骤：
将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环。
在一些实施例中，所述“将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环”步骤，具体包括以下步骤：
将电池单体仿真板卡发出的电池电压值输入到电池模型，将修正后的电池电压值输入到菊花链板卡；
将电阻板卡输出的温度与菊花链板卡的温度链接；
将能量分配模型中的热停机发生/未发生信号与菊花链板卡链接；
将电池模型中的过压标记、欠压标记、电池充电控制、电池放电控制、电池的soc总和与菊花链板卡链接；
完成上述软件连接后，形成测试闭环。
在一些实施例中，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行通信协议配置”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信。
在一些实施例中，所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
当菊花链板卡位于两块bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟一块bms从板，与两块bms从板通信。
在一些实施例中，所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
当菊花链板卡位于bms主板与bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟多块bms从板，与bms主板、bms从板进行通信。
本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：为了适应新的高压电池监测器max17823应用，用最低成本，最简易的方式，在bms_hil实现的菊花链通信方式的bms主从板的功能测试。
本发明实施例提供了一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统及方法，针对can通信的主从板bms_hil，且电池仿真板卡不足以仿真足够的电池电芯状态的hil，实现新的菊花链bms主从板的hil测试提供了技术方法。即在bms_hil基础上，加入一块菊花链板卡，对软件、硬件、通信协议进行配置后，用菊花链板卡模拟一块或多块bms从板，实现bms的菊花链主板的hil测试，省时省力，节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统的示意框图；
图2为本发明实施例所述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统的硬件配置示意图；
图3为本发明实施例所述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法的步骤流程示意图；
图4为本发明实施例所述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法的步骤s200的详细步骤流程示意图；
图5为本发明实施例所述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法的软件连接配置示意图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
目前，相关技术中的bms_hil都是针对现有的以can通信方式的bms主从板测试，并不适应新的菊花链板bms主从板测试要求。特别对于现有的bms_hil，电池单体仿真板卡的数量，不足以仿真现有的整车中电池单体数量的要求，必须要以技术手段，模拟缺少部分的电芯。本发明提供一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统及方法，针对can通信的主从板bms_hil，且电池仿真板卡不足以仿真足够的电池电芯状态的hil，实现新的菊花链bms主从板的hil测试方案。
具体地，如图1所示，本发明提供了一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，包括pc上位机，测试模型系统，仿真测试机构及bms测试板，用于对bms测试板进行hil测试。
进一步地，上述pc上位机中设有测试管理系统。而且，上述测试模型系统可包括与测试管理系统通信连接的测试环境模型和电池模型。而且，上述仿真测试机构可包括与测试管理系统通信连接的仿真测试主机，与仿真测试主机通信连接的测试主板，以及分别与测试主板通信连接的电池单体仿真板卡、电阻板卡及菊花链板卡，菊花链板卡与电池模型通信连接，电池单体仿真板卡和电阻板卡均与测试环境模型通信连接。而且，上述bms测试板可包括依次通信连接的bms主板和至少两个bms从板，上述菊花链板卡通过菊花链通道与bms主板或bms从板通信连接，bms主板和bms从板均与电池单体仿真板卡、电阻板卡及测试环境模型通信连接。pc上位机的测试管理系统负责软件与硬件的协调。软件即测试软件和测试模型两部分，硬件包括板卡和线束。
而且，在一些实施例中，如图2所示，上述菊花链板卡通过菊花链通道连接于所述bms主板和一个bms从板之间；或者，上述菊花链板卡通过菊花链通道连接于两个bms从板之间。例如，当菊花链板卡采用菊花链通道1与bms从板2进行连接、或者菊花链板卡采用菊花链通道2与bms从板1进行连接时，菊花链板卡只模拟一块从板；当菊花链板卡用菊花链通道3与bms主板连接时，可以模拟多块bms从板参与测试。
而且，在一些实施例中，上述电池单体仿真板卡、电阻板卡及菊花链板卡均通过cpcie接口插接于测试主板上；上述菊花链板卡采用rj45端口通过菊花链通道与bms主板或bms从板连接。这种连接方式，连接简单方便。
上述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统的工作原理如下：
确认菊花链板卡的物理位置，即根据测试需要，通过菊花链通道将菊花链板卡链接在bms主板与bms从板之间，或者链接在bms从板之间，这是硬件的链接；
根据测试环境模型和电池模型的实际建模情况，将菊花链板卡的硬件接口与模型的输入/输出链接：将电池单体仿真板卡发出的电池电压值通过仿真测试主机(如rptc，工业平板电脑)输入到pc上位机，再通过pc上位机将此信号修正后，给电池模型；将电阻板卡输出的温度与菊花链板卡的温度链接；将测试模型中的能量分配模型中的热停机发生/未发生信号与菊花链板卡链接；将电池模型中的过压、欠压、充电、放电、soc值与菊花链板卡链接，形成测试的闭环链接；
测试管理系统启动测试键，菊花链板卡将模拟一块或多块bms从板，接收来自电阻板卡的温度信号，电池单体仿真板卡的电池电压信号，接受来自测试环境模型的调理后的电池单体电压信号、过压、欠压、充放电信号，形成闭环。当电池单体仿真板卡不足以模拟当前所需电池时，用测试模型中的电池模型与菊花链板卡链接，完成被测板卡的电池实体模拟。其中，bms主板、bms从板与菊花链板卡之间根据菊花链板卡嵌入的菊花链协议进行通信。测试主板将所有信息与仿真测试主机交换，还是遵循can协议。
针对can通信的主从板bms_hil，且电池仿真板卡不足以仿真足够的电池电芯状态的hil，实现新的菊花链bms主从板的hil测试提供了技术方法。即在bms_hil基础上，加入一块菊花链板卡，对软件、硬件、通信协议进行配置后，用菊花链板卡模拟一块或多块bms从板，实现bms的菊花链主板的hil测试，省时省力，节约成本。
此外，针对上述用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，如图3所示，本发明还提出一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，包括如下步骤：
s100、搭建用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统；
s200、对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置、软件链接配置及通信协议配置；
s300、通过pc上位机中设置的测试管理系统，启动对bms主板或bms从板的hil测试。
而且，在一些实施例中，如图4所示，上述步骤s200中所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置”步骤，具体包括如下步骤：
s210、通过测试管理系统对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件识别，并将识别后的菊花链板卡放入测试管理系统的硬件库中；
s220、通过测试管理系统，设置菊花链板卡所模拟的bms从板所管理的电池的各项状态值。
将菊花链板卡与测试主板、bms主板或者bms从板连接后，需要通过pc上位机的测试管理系统进行硬件的配置。
而且，在一些实施例中，上述步骤s220即所述“通过测试管理系统，设置菊花链板卡所模拟的bms从板所管理的电池的各项状态值”步骤，具体包括如下步骤：
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板从电池单体仿真板卡得到的电池电压值的默认值batteryvoltage。如果一块菊花链板卡模拟的一块bms从板管理12块电池，即要设置12块电池的默认值；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板从电池单体仿真板卡得到的电池电压的过压标记cxov。即所模拟的每一个电池的过压标记；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板从电池单体仿真板卡得到的电池电压的欠压标记cxuv。即所模拟的每一个电池的欠压标记；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池充放电控制；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池的gpio引脚下拉电路导通/关断；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池的gpio电压值；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池的adc模式选项adcopt；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池的放电时间dcto，最大120min；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡温度itmp；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡多路复用器自动测试结果muxfail；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms从板管理的电池的soc总和；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms的热停车机未发生/已发生thsd；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms管理的电池的过压限值vov；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所要模拟的bms管理的电池的欠压限值vuv。
此外，在一些实施例中，如图5所示，上述步骤s200中所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行软件链接配置”步骤，具体包括以下步骤：
s230、将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环。
在pc级中的测试模型中，进行菊花链板卡与测试模型输入/输出的匹配。即将菊花链硬件、测试所需板卡、测试模型的输入/输出进行匹配，形成闭环。
而且，在一些实施例中，上述步骤s230即所述“将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环”步骤，具体包括以下步骤：
s232、将电池单体仿真板卡发出的电池电压值输入到电池模型，将修正后的电池电压值输入到菊花链板卡；
s234、将电阻板卡输出的温度与菊花链板卡的温度链接；
s236、将能量分配模型中的热停机发生/未发生信号与菊花链板卡链接；
s238、将电池模型中的过压标记、欠压标记、电池充电控制、电池放电控制、电池的soc总和与菊花链板卡链接；
s239、完成上述软件连接后，形成测试闭环。
此外，在一些实施例中，上述步骤s200中所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行通信协议配置”步骤，具体包括如下步骤：
s240、将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信。
而且，在一些实施例中，上述步骤s240即所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
s242、将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
s244、当菊花链板卡位于两块bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟一块bms从板，与两块bms从板通信。
菊花链板卡放在bms从板1和bms从板2之间，菊花链板卡模拟了一块bms从板的信息，根据菊花链板卡中的通信协议，菊花链板卡模拟一块板卡与bms从板1和bms从板2通信。
而且，在一些实施例中，上述步骤s240即所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
s242、将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
s246、当菊花链板卡位于bms主板与bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟多块bms从板，与bms主板、bms从板进行通信。
菊花链板卡位于bms主板与bms从板之间，那么在菊花链板卡中，同样嵌入了通信协议。此时，菊花链板卡可以模拟多块板卡，与bms主板、bms从板进行通信。将bms从板1、bms从板2、bms从板3的信息，通过菊花链板卡中的协议解析，传输给测试主板。
本发明提供的技术方案，为了适应新的高压电池监测器max17823应用，用最低成本，最简易的方式，在bms_hil实现的菊花链通信方式的bms主从板的功能测试。
本发明实施例提供的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统及方法，原有bms_hil只能测试can通信方式的主从板测试，且电池单体仿真板卡不够将所有的电芯参数都进行模拟的机柜，进行有效扩展。让其可以适应新的高压电池监测器max17823在bms_hil上进行测试，且可以模拟更多的电芯参数，从而让一块菊花链板卡模拟一块或多块bms从板。采用这种菊花链板节约成本，通信可靠，优势在于：节约成本，原始bms_hil机柜测试对象是can通信协议的主从板，只需要链接一块tb3891菊花链板卡，可以补充模拟原有机柜电池单体模拟板卡的不足，无需再增加新的电池单体模拟板卡；测试更加灵活，通过动态的菊花链板卡接入方式，用菊花链板卡模拟一块或多块电池bms从板，完成新的bms菊花链通信的主从板hil测试；改造配置方便，将菊花链板卡的测试环境配置方式与原有机柜的硬件板卡一同管理，只需配置新加入的菊花链板卡的输入输出引脚。并且将菊花链通信方式，嵌入菊花链板卡，解决了bms主从板之间的通信方式，且把菊花链通信方式嵌入菊花链板卡中，不需要再更改机柜之前的通信协议；菊花链位置变更方便，将加入的菊花链板卡的输入、输出引脚引到机柜外部线束接口，通过变更被测bms主从板线束，确定菊花链板卡的物理位置。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，其特征在于，包括：
pc上位机，所述pc上位机中设有测试管理系统；
测试模型系统，包括与所述测试管理系统通信连接的测试环境模型和电池模型；
仿真测试机构，包括与所述测试管理系统通信连接的仿真测试主机，与所述仿真测试主机通信连接的测试主板，以及分别与所述测试主板通信连接的电池单体仿真板卡、电阻板卡及菊花链板卡，所述菊花链板卡与所述电池模型通信连接，所述电池单体仿真板卡和所述电阻板卡均与所述测试环境模型通信连接；以及，
bms测试板，包括依次通信连接的bms主板和至少两个bms从板，所述菊花链板卡通过菊花链通道与所述bms主板或所述bms从板通信连接，所述bms主板和所述bms从板均与所述电池单体仿真板卡、所述电阻板卡及所述测试环境模型通信连接。
2.根据权利要求1所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，其特征在于，所述菊花链板卡通过菊花链通道连接于所述bms主板和一个所述bms从板之间；或者，
所述菊花链板卡通过菊花链通道连接于两个所述bms从板之间。
3.根据权利要求1所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统，其特征在于，所述电池单体仿真板卡、所述电阻板卡及所述菊花链板卡均通过cpcie接口插接于所述测试主板上；
所述菊花链板卡采用rj45端口通过菊花链通道与所述bms主板或所述bms从板连接。
4.一种用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
搭建如权利要求1至3中任意一项所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试系统；
对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置、软件链接配置及通信协议配置；
通过pc上位机中设置的测试管理系统，启动对bms主板或bms从板的hil测试。
5.根据权利要求4所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件配置”步骤，具体包括如下步骤：
通过测试管理系统对hil测试系统中的菊花链板卡进行硬件识别，并将识别后的菊花链板卡放入测试管理系统的硬件库中；
通过测试管理系统，设置菊花链板卡所模拟的bms从板所管理的电池的各项状态值。
6.根据权利要求4所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行软件链接配置”步骤，具体包括以下步骤：
将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环。
7.根据权利要求6所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“将菊花链板卡、电池单体仿真板卡、电阻板卡、电池模型、能量分配模型的输入/输出进行匹配，形成闭环”步骤，具体包括以下步骤：
将电池单体仿真板卡发出的电池电压值输入到电池模型，将修正后的电池电压值输入到菊花链板卡；
将电阻板卡输出的温度与菊花链板卡的温度链接；
将能量分配模型中的热停机发生/未发生信号与菊花链板卡链接；
将电池模型中的过压标记、欠压标记、电池充电控制、电池放电控制、电池的soc总和与菊花链板卡链接；
完成上述软件连接后，形成测试闭环。
8.根据权利要求4所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“对hil测试系统中的菊花链板卡进行通信协议配置”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信。
9.根据权利要求8所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
当菊花链板卡位于两块bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟一块bms从板，与两块bms从板通信。
10.根据权利要求8所述的用于电池管理系统菊花链主从板测试的hil测试方法，其特征在于，所述“将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中，实现bms从板之间的菊花链通信”步骤，具体包括如下步骤：
将菊花链通信协议直接嵌入在菊花链板卡中；
当菊花链板卡位于bms主板与bms从板之间时，菊花链板卡根据菊花链通信协议模拟多块bms从板，与bms主板、bms从板进行通信。
技术总结