本发明涉及快速充电的技术领域，尤其涉及一种自动化测试库。
背景技术：
随着电动汽车的普及，快速充电成为整车充电的一种模式。在快速充电过程中，电网的电能需要经过直流充电桩的转化，而在转化过程中，直流充电桩还需要和电动汽车上的电池管理系统bms进行通信，以适当的电压和电流来完成充电。目前，快速充电费用较高，而且在安全性和可操作性方面性能较低，一旦发生充电失败，不仅会造成经济损失，还可能引发安全事故。其中充电失败的原因之一是充电桩与bms之间的通信问题。
技术实现要素：
针对背景技术中的不足，本发明基于gb-t27930-2015电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议，设计的电动汽车快充充电测试用的自动化测试库，为此，本发明提出了一种自动化测试库，具体方案如下：
一种自动化测试库，包括上位机、hil平台、bms控制器，所述上位机通过以太网与hil平台连接，bms控制器通过can总线与hil平台实现通信。
具体地说，所述自动化测试库包括在上位机内simulink软件中搭建的测试模型，所述测试模型包括网络通信模块和快充模块；所述网络通信模块接收dbc文件，且向快充控制模块内输入的充电桩报文发送信号和bms报文发送信号；所述测试模型还包括触发模块和映射变量模块，所述触发模块和映射变量模块由信号线对应连接至网络通信模块上的触发输入端和变量输入端，快充控制模块中的触发变量输出端和映射变量输出端经过信号线对应连接至触发模块输入端和映射变量模块输入端，simulink软件中的编译模型生成的产品代码通过以太网下载至hil平台，并传输至在位机内的automationdesk中。
具体地说，所述automationdesk使用步骤如下：
s1、调用自动化测试接口库hilapi中的初始化映射端口模块，将其中模型信号接口和映射器配置这两个数据对象设置为全局变量，并与hil平台相关联；
s2、调用自动化测试接口库hilapi中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中对应写入硬件接口变量、充电机模型变量的地址和变量设置值；
s3、调用自动化测试接口库hilapi中的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bms模型变量的地址；
s4、运行脚本，读模块中的值数据对象会自动读取bms返回值并储存在设定的变量中；
s5、调用自动化测试接口库hilapi中的初始化捕获模块实现对数据采集的配置，由变量、下采样和默认持续时间三个局部数据对象来设定采集的模型变量，采集频率和时间终止条件，同时该模块需要关联硬件接口和采集接口文件；
s6、调用自动化测试接口库hilapi中的停止捕捉模块和获取捕获结果模块，前者用于停止数据采集，后者通过关联捕捉结果模块全局数据对象返回所有采集结果；
s7、调用自动化测试接口库hilapi中的将用户捕获图像添加到报告模块，通过关联变量集合和信号名两个全局数据对象，将所有采集变量结果自动转化成图像添加至报告中；
s8、调用测试生成器库中的检测模块，通过在条件数据对象中写入关系表达式，判定bms报文周期是否符合国标27930标准，并在报告中呈现判定结果；
s9、调用释放模型信号接口模块，解除模型信号接口对hil平台接口的锁定。
本发明的有益效果在于：
本申请利用hil平台进行实时有效的模拟仿真，能够真实的模拟快速充电桩与电池管理系统bms之间的正常通信过程和异常通信过程，这样在项目开发的前期阶段即可通过模型进行系统测试，将本设计模块在整车调试阶段的验证提前到开发前期，一方面缩短了开发周期，有效降低设计更改带来的经济成本，另一方面，避免了实际设备损坏，降低安全隐患，提高整车在快充过程中的安全指数。
附图说明
图1为本发明提出的测试库的示意图。
图2为本发明提出上位机使用simulink软件搭建的测试模型。
图3是快充握手辨识阶段报文通信与报文周期一致性判定的仿真图，其中图3.1为报文正常通信状态仿真图；图3.2为bhm和brm报文周期判定。
图4是快充参数配置阶段报文通信与报文周期一致性判定的仿真图。其中图4.1为报文正常通信状态仿真图；图4.2为bcp和bro报文周期判定。
图5是快充充电阶段报文通信与报文周期一致性判定的仿真图；其中图5.1为报文正常通信状态仿真图；图5.2为bcl和bcs报文周期判定。
图6是快充结束阶段报文通信与报文周期一致性判定的仿真图；其中图6.1为报文正常通信状态仿真图；图6.2为bsd报文周期判定。
图7是充电桩与bsm在握手辨识阶段报文通信超时的仿真图；其中图7.1为模拟充电桩未发送报文时bms报文状态响应仿真图；图7.2为模拟充电桩发送错误报文时bms报文状态响应仿真图。
其中：
1、上位机；2、hil平台；3、bms控制器。
具体实施方式
参照图1，本发明提出一种自动化测试库，包括上位机1、hil平台2、bms控制器3，所述上位机1通过以太网与hil平台2连接，bms控制器3通过can总线与hil平台2实现通信。hil平台2通过以太网向上位机1返回bms控制器3的信息，由上位机1进行捕获和监控，所述hil平台2实时模拟仿真结果能够达到gb/t27930通信一致性要求。
如图2所示，自动化测试库包括在上位机1内的simulink软件中搭建的测试模型，所述测试模型包括网络通信模块和快充模块。首先向网络通信模块添加dbc文件，分别设置向快充控制模块内输入的充电桩报文发送信号和bms报文发送信号，同时修改报文发送信号的默认属性以满足通信需求，加载网络通信模块中的s函数，自动生成触发模块和映射变量模块，由信号线对应连接至网络通信模块上的触发输入端和变量输入端，同时快充控制模块中的触发变量输出端和映射变量输出端经过信号线对应连接至触发模块输入端和映射变量模块输入端，从而形成反馈。最后编译模型自动生成产品代码，产品代码通过以太网下载至hil平台2，并传输至automationdesk中。
automationdesk作为用例编写软件，automationdesk调用自动化测试接口库hilapi中的初始化映射端口模块，将其中模型信号接口和映射器配置这两个数据对象设置为全局变量，并与hil平台2相关联，映射器配置主要用于保护模型变量的存储路径；模型信号接口主要用于连接hil平台2上运行的模型。然后调用自动化测试接口库hilapi中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中对应写入硬件接口变量、充电机模型变量的地址和变量设置值，从而实现对模拟充电机的操控。
调用自动化测试接口库hilapi中的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bms模型变量的地址。通过运行脚本，读模块中的值数据对象会自动读取bms返回值并储存在设定的变量中。
调用自动化测试接口库hilapi中的初始化捕获模块实现对数据采集的配置，由变量、下采样和默认持续时间三个局部数据对象来设定采集的模型变量，采集频率和时间终止条件，同时该模块需要关联硬件接口和采集接口文件。调用自动化测试接口库hilapi中的停止捕捉模块和获取捕获结果模块，前者用于停止数据采集，后者通过关联捕捉结果模块全局数据对象返回所有采集结果。
调用自动化测试接口库hilapi中的将用户捕获图像添加到报告模块，通过关联变量集合和信号名两个全局数据对象，将所有采集变量结果自动转化成图像添加至报告中。调用测试生成器库中的检测模块，通过在条件数据对象中写入关系表达式，以此判定bms报文周期是否符合国标27930标准，并在报告中呈现判定结果(pass/fail)。最后需要调用释放模型信号接口模块，解除模型信号接口对hil平台2接口的锁定，以便下一个测试用例的编写与运行。automationdesk软件能够实时捕获快速充电各个阶段中通信协议里的报文状态、周期和数据等内容。
在快充握手辨识阶段，报文通信与报文周期一致性判定，如图3所示，用自动化测试接口库hilapi中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中对应写入硬件接口变量、cc2信号变量地址和cc2使能信号，从而实现模拟充电枪插入，唤醒bms控制器3后，使得模拟充电桩与bms控制器3之间能够相互通信。其次继续调用写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、chm报文地址和chm使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送chm报文。然后调用该软件的read模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bhm报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回bhm报文的周期，并调用检测模块自动判断该周期是否符合国标27930要求。再调用该软件中的初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bhm报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获bhm报文的响应状态。调用该软件中的休眠模块，等待bms在250ms(国标要求)内返回bhm报文。随后继续调用写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、crm报文地址和crm使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送crm报文。再调用该软件的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和brm报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回brm报文的周期，并调用检测模块自动判断该周期是否符合国标27930要求，再调用该软件中的初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置brm报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获brm报文的响应状态。其中图3.1为报文正常通信状态仿真图；图中tx信号均为自动化测试脚本模拟充电机报文输出指令，rx信号均为bms在接收到相应的报文后所返回的报文响应状态信息。图3.2为bhm和brm报文周期判定。
在快充参数配置阶段，报文通信与报文周期一致性判定，如图4所示，当充电桩与bms完成握手辨识阶段后，调用automationdesk软件中的写值模块，分别在模型信号接口、变量集合和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、cml和cts报文地址以及cml和cts使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送cml和cst报文。然后调用automationdesk软件的读值模块，分别在模型信号接口和变量集合这两个局部数据对象中填入硬件接口变量以及bcp和bro报文中rxdeltatime变量地址来记录bms返回它们的报文周期。调用检测模块自动判断它们的周期是否符合国标27930要求，再调用初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bcp和bro报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获两者报文的响应状态。其中图4.1为报文正常通信状态仿真图；图中tx信号均为自动化测试脚本模拟充电机报文输出指令，rx信号均为bms在接收到相应的报文后所返回的报文响应状态信息。图4.2为bcp和bro报文周期判定。
在快充充电阶段，报文通信与报文周期一致性判定，如图5所示，当充电桩与bms完成参数配置阶段后，调用automationdesk软件中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、cro报文地址和cro使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送cro报文。调用读值模块，分别在模型信号接口和变量集合这两个局部数据对象中填入硬件接口变量以及bcl和bcs报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回它们的报文周期，并调用检测模块自动判断两者周期是否符合国标27930要求。再调用该软件中的初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bcl和bcs报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获两者报文的响应状态。调用该软件中的休眠模块，依次等待bms在50ms(国标要求)内和250ms(国标要求)内返回的bcl报文和bcs报文，随后继续调用写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、ccs报文地址和ccs使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送ccs报文。再调用读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bsm报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回bsm报文的周期。并调用检测模块自动判断该周期是否符合国标27930要求。再调用初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bsm报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获bsm报文的响应状态。其中图5.1为报文正常通信状态仿真图，图中tx信号均为自动化测试脚本模拟充电机报文输出指令，rx信号均为bms在接收到相应的报文后所返回的报文响应状态信息。图5.2为bcl和bcs报文周期判定。
在快充结束阶段，报文通信与报文周期一致性判定，如图6所示，当充电桩与bms停止充电后，调用automationdesk软件中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、cst报文地址和cst使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送cst报文。调用该软件读值模块，分别在模型信号接口和变量集合这两个局部数据对象中填入硬件接口变量以及bst和bsd报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回它们的报文周期，并调用检测模块自动判断两者周期是否符合国标27930要求。再调用该软件中的初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bst和bsd报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获两者报文的响应状态。调用该软件中的休眠模块，依次等待bms在10ms(国标要求)内和250ms(国标要求)内返回的bst报文和bsd报文，随后继续调用写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、csd报文地址和csd使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送csd报文。再调用该软件的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bsd报文中rxdeltatime变量的地址来记录bms返回bsd报文的周期。并调用检测模块自动判断该周期是否符合国标27930要求。再调用初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bsd报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获bsd报文的响应状态，自动判断bsd报文是否停止发送。其中图6.1为报文正常通信状态仿真图，图中tx信号均为自动化测试脚本模拟充电机报文输出指令，rx信号均为bms在接收到相应的报文后所返回的报文响应状态信息。图6.2为bsd报文周期判定。
充电桩与bsm在握手辨识阶段，报文通信超时时，如图7所示，首先调用automationdesk软件中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、cc2信号变量地址和cc2使能信号，从而实现模拟充电枪插入。唤醒bms后，使得模拟充电桩与bms之间能够相互通信。其次继续调用写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中写入硬件接口变量、chm报文地址和chm使能信号，从而实现模拟充电桩向bms发送chm报文。此后模拟充电机停止向bms发送报文指令或者发送错误报文指令，调用休眠模块并设置等待时间(大于33s)，然后调用该软件的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和spn3901_bem变量的地址来记录bms返回bem报文的数值。调用检测模块自动判断该数值是否符合国标27930要求。再调用该软件中的初始化捕获模块、停止捕捉模块和获取捕获结果模块，设置bem报文中的rxtime为捕获变量，从而能够实时捕获bem报文的响应状态。其中图7.1为模拟充电桩未发送报文时bms报文状态响应仿真图；图中bem标志位置1，rx信号为充电桩和bms报文发送状态信息。图7.2为模拟充电桩发送错误报文时bms报文状态响应仿真图，图中bem标志位置1，rx信号为充电桩和bms报文发送状态信息。
上述是模拟快充充电桩与被测样品bms控制器3之间的通信交互过程，以及在测试过程中所需记录的报文周期、通信超时标志位等参数均由自动化测试软件automationdesk2015进行测试脚本编辑，实现自动化测试、读取测试结果及判断，并生成测试报告输出。
使用本测试库，相对于手动测试，测试周期短，复用性强、经济成本较低、快充安全指数较高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种自动化测试库，其特征在于，包括上位机(1)、hil平台(2)、bms控制器(3)，所述上位机(1)通过以太网与hil平台(2)连接，bms控制器(3)通过can总线与hil平台(2)实现通信。
2.根据权利要求1所述的一种自动化测试库，其特征在于，所述自动化测试库包括在上位机(1)内simulink软件中搭建的测试模型，所述测试模型包括网络通信模块和快充模块；所述网络通信模块接收dbc文件，且向快充控制模块内输入的充电桩报文发送信号和bms报文发送信号；所述测试模型还包括触发模块和映射变量模块，所述触发模块和映射变量模块由信号线对应连接至网络通信模块上的触发输入端和变量输入端，快充控制模块中的触发变量输出端和映射变量输出端经过信号线对应连接至触发模块输入端和映射变量模块输入端，simulink软件中的编译模型生成的产品代码通过以太网下载至hil平台(2)，并传输至上位机内的automationdesk中。
3.根据权利要求2所述的一种自动化测试库，其特征在于，所述automationdesk使用步骤如下：
s1、调用自动化测试接口库hilapi中的初始化映射端口模块，将其中模型信号接口和映射器配置这两个数据对象设置为全局变量，并与hil平台(2)相关联；
s2、调用自动化测试接口库hilapi中的写模块，分别在模型信号接口、变量和值这三个局部数据对象中对应写入硬件接口变量、充电机模型变量的地址和变量设置值；
s3、调用自动化测试接口库hilapi中的读模块，分别在模型信号接口和变量这两个局部数据对象中填入硬件接口变量和bms模型变量的地址；
s4、运行脚本，读模块中的值数据对象会自动读取bms返回值并储存在设定的变量中；
s5、调用自动化测试接口库hilapi中的初始化捕获模块实现对数据采集的配置，由变量、下采样和默认持续时间三个局部数据对象来设定采集的模型变量，采集频率和时间终止条件，同时该模块需要关联硬件接口和采集接口文件；
s6、调用自动化测试接口库hilapi中的停止捕捉模块和获取捕获结果模块，前者用于停止数据采集，后者通过关联捕捉结果模块全局数据对象返回所有采集结果；
s7、调用自动化测试接口库hilapi中的将用户捕获图像添加到报告模块，通过关联变量集合和信号名两个全局数据对象，将所有采集变量结果自动转化成图像添加至报告中；
s8、调用测试生成器库中的检测模块，通过在条件数据对象中写入关系表达式，判定bms报文周期是否符合国标27930标准，并在报告中呈现判定结果；
s9、调用释放模型信号接口模块，解除模型信号接口对hil平台(2)接口的锁定。
技术总结