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电池管理系统硬件在环测试系统.pdf

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2025-07-15 11:49

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920923607.5 (22)申请日 2019.06.19 (73)专利权人北京长城华冠汽车科技股份有限公司地址 101300 北京市顺义区仁和镇时骏北街1号院4栋（科技创新功能区） (72)发明人王克坚张聚祥 (74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限公司 11018 代理人陈舒维宋志强 (51)Int.Cl. G01R 31/00(2006.01) (54)实用新型名称电池管理系统硬件在环测试系统 (57)摘要本实用新型公开了一种电池管理系统硬。

2、件在环测试系统，其中，电池管理系统包括电池管理单元、高压板以及电池系统单元，仿真测试系统包括微处理器、电源组以及电池板卡。本实用新型提供的仿真测试系统中的仿真充放电状态由真实的电源组提供，且形成闭环系统；改进后的仿真测试系统对电源组的测试更加简洁易控，有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，进而更接近实车测试，降低实车测试的风险。权利要求书1页说明书5页附图2页 CN 210923842 U 2020.07.03 CN 210923842 U 1.一种电池管理系统硬件在环测试系统，其特征在于，所述电池管理系统硬件在环测试系统包括电池。

3、管理系统和仿真测试系统，所述仿真测试系统包括微处理器、电源组以及电池板卡，其中：所述微处理器接收所述电池管理系统输出的测试指令和电池单体工作状态；所述微处理器向所述电源组输出响应于所述测试指令、并以所述电池单体工作状态为参考的调整控制信号；所述电源组向所述电池管理系统产生仿真充放电状态；所述微处理器向电池板卡输出对所述仿真充放电状态测量得到的电池组工作状态、向所述电池管理系统输出包含所述电池组工作状态的测试结果；所述电池板卡接收所述微处理器产生的电池组工作状态、并将其转换为电池单体工作状态输出给所述电池管理系统。 2.根据权利要求1所述的电池管理系统硬件在环测试系。

4、统，其特征在于，所述电池管理系统包括电池管理单元、高压板以及电池系统单元，其中：所述电池管理单元接收所述微处理器输出的包含所述电池组工作状态的测试结果、并向所述微处理器发送测试指令；所述高压板向所述微处理器输出对所述电源组测量得到的电池组工作状态；所述电池系统单元接收所述电池单体工作状态并转发给所述微处理器。 3.根据权利要求1所述的电池管理系统硬件在环测试系统，其特征在于，所述仿真测试系统进一步包括输入板卡，其中，所述微处理器通过所述输入板卡接收所述电池管理系统输出的所述测试指令、所述电池单体工作状态以及所述电池组工作状态。 4.根据权利要求1所述的电池管理。

5、系统硬件在环测试系统，其特征在于，所述电源组包括高压源和电流源。 5.根据权利要求2所述的电池管理系统硬件在环测试系统，其特征在于，所述高压板包括：总压采集线和分流器。 6.根据权利要求1所述的电池管理系统硬件在环测试系统，其特征在于，所述微处理器进一步通过以太网连接测试上位机。权利要求书 1/1 页 2 CN 210923842 U 2 电池管理系统硬件在环测试系统技术领域 0001 本实用新型涉及电动车测试领域，特别涉及一种电池管理系统硬件在环测试系统、以及一种用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统。背景技术 0002 随着自动化技术领域的日益发展， H。

6、IL仿真测试(硬件在环仿真测试)已经成为汽车 ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)开发流程中非常重要的一环， HIL仿真测试设备是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态，通过I/O接口与被测对象连接，对被测对象进行全方面的、系统的测试，可以有效减少实车测试的次数，进而缩短开发时间。 0003 现有用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统对于系统中电源组模拟完成后的模拟数据不能进行系统测试；并且对于具有电源组的仿真测试系统也没有形成闭环系统。 0004 基于上述需求，如何支持电池管理系统硬件在环测试的闭环仿真测试，成为现。

7、有技术中有待解决的技术问题。实用新型内容 0005 本实用新型的一个实施例提供了一种电池管理系统硬件在环测试系统，包括电池管理系统和仿真测试系统，所述仿真测试系统包括微处理器、电源组以及电池板卡，其中： 0006 所述微处理器接收所述电池管理系统输出的测试指令和电池单体工作状态； 0007 所述微处理器向所述电源组输出响应于所述测试指令、并以所述电池单体工作状态为参考的调整控制信号； 0008 所述电源组向所述电池管理系统产生仿真充放电状态； 0009 所述微处理器向电池板卡输出对所述仿真充放电状态测量得到的电池组工作状态、向所述电池管理系统输出包含所述电池组工作状态的测。

8、试结果 0010 所述电池板卡接收所述微处理器产生的电池组工作状态、并将其转换为电池单体工作状态输出给所述电池管理系统。 0011 可选地，所述电池管理系统包括电池管理单元、高压板以及电池系统单元，其中： 0012 所述电池管理单元接收所述微处理器输出的包含所述电池组工作状态的测试结果、并向所述微处理器发送测试指令； 0013 所述高压板向所述微处理器输出对所述电源组测量得到的电池组工作状态； 0014 所述电池系统单元接收所述电池单体工作状态并转发给所述微处理器。 0015 可选地，所述仿真测试系统进一步包括输入板卡，其中，所述微处理器通过所述输入板卡接收所述电池管理系。

9、统输出的所述测试指令、所述电池单体工作状态以及所述电池组工作状态。 0016 可选地，所述电源组包括高压源和电流源。说明书 1/5 页 3 CN 210923842 U 3 0017 可选地，所述高压板包括：总压采集线和分流器。 0018 可选地，所述微处理器进一步通过以太网连接测试上位机。 0019 本实用新型的另一个实施例提供了一种用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统。 0020 在本实用新型的上述实施例中，用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统包括：微处理器、电源组以及电池板卡，其中： 0021 所述微处理器接收所述电池管理系统输出的测试指令和电池单体。

10、工作状态； 0022 所述微处理器向所述电源组输出响应于所述测试指令、并以所述电池单体工作状态为参考的调整控制信号； 0023 所述电源组向所述电池管理系统产生仿真充放电状态； 0024 所述微处理器向电池板卡输出对所述仿真充放电状态测量得到的电池组工作状态、向所述电池管理系统输出包含所述电池组工作状态的测试结果； 0025 所述电池板卡接收所述微处理器产生的电池组工作状态、并将其转换为电池单体工作状态输出给所述电池管理系统。 0026 可选地，进一步包括输入板卡，其中，所述微处理器通过所述输入板卡接收所述电池管理系统输出的所述测试指令、所述电池单体工作状态以及所述电池组。

11、工作状态。 0027 可选地，所述电源组包括高压源和电流源。 0028 可选地，所述微处理器进一步通过以太网连接测试上位机。 0029 由上可见，本申请提供的仿真测试系统中的仿真充放电状态由真实的电源组提供，且形成闭环系统；改进后的仿真测试系统对电源组的测试更加简洁易控，有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，进而更接近实车测试，降低实车测试的风险。附图说明 0030 以下附图仅对本申请做示意性说明和解释，并不限定本申请的范围。 0031 图1为本申请一个实施例中的一种电池管理系统硬件在环测试系统的原理框图； 0032 图2为本申请如图1所示实施例中的高压板。

12、的工作原理框图； 0033 图3为本申请另一个实施例中的一种用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统的原理框图。 0034 附图标记说明： 0035 100 仿真测试系统 0036 110 微处理器 0037 120 电源组 0038 121 高压源 0039 122 电流源 0040 130 电池板卡 0041 140 输入板卡 0042 200 电池管理系统 0043 210 电池管理单元 0044 220 高压板说明书 2/5 页 4 CN 210923842 U 4 0045 221 高压采集线 0046 222 分流器 0047 230 电池系统单元 0048 300 测试上位。

13、机具体实施方式 0049 为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。 0050 在本文中，“示意性” 表示 “充当实例、例子或说明” ，不应将在本文中被描述为 “示意性” 的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。 0051 为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。 0052 为使本实用新型。

14、的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。 0053 图1为本申请一个实施例中的一种电池管理系统硬件在环测试系统的原理框图；图2 为本申请如图1所示实施例中的高压板的工作原理框图； 0054 请参见图1，本申请的一个实施例提供了一种电池管理系统硬件在环测试系统，包括电池管理系统200和仿真测试系统100，仿真测试系统包括微处理器110、电源组120以及电池板卡130，其中： 0055 微处理器110与电池管理系统200之间连接有指令信号线，并且，基于指令信号线，微处理器110接收电池管理系统200输出的测试指令和电池单。

15、体工作状态，例如，电池单体工作状态可以包括单体电压和采样点温度； 0056 微处理器110与电源组120之间连接有控制信号线，并且，基于控制信号线，微处理器110向电源组120输出响应于测试指令、并以电池单体工作状态为参考的调整控制信号； 0057 电源组120与电池管理系统200之间连接有供电线路，并且，基于供电线路，电源组 120向电池管理系统200产生仿真充放电状态； 0058 微处理器110与电池板卡130之间连接有电池组状态信号线、与电池管理系统200 之间连接有反馈信号线，并且，基于电池组状态信号线，微处理器110向电池板卡130输出对仿真充放电状态。

16、测量得到的电池组工作状态，例如，电池组工作状态可以包括电池总压、绝缘电阻以及电流，另外，基于反馈信号线，微处理器110向电池管理系统200输出包含电池组工作状态的测试结果。 0059 电池板卡130接收微处理器110产生的电池组工作状态，并且，电池板卡130与电池管理系统200之间连接有单体状态信号线，基于单体状态信号线，电池板卡130将电池组工作状态转换为电池单体工作状态输出给电池管理系统200。 0060 基于本实施例，仿真测试系统100中的仿真充放电状态由真实的电源组120提供，且形成闭环系统；改进后的仿真测试系统100对电源组120的测试更加简洁易控，。

17、有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，进而更接近实车测试，降低实车测试的风险。说明书 3/5 页 5 CN 210923842 U 5 0061 在本实施例中，仿真测试系统100可以封装在一个测试机柜内部，微处理器110集成有动力电池充放电的测试模型，微处理器110可以根据电池管理系统200输出的测试指令和电池单体工作状态运行动力电池充放电的测试模型，并形成对电源组120的调整控制信号。其中，微处理器110每次从电池管理系统200接收的电池单体工作状态，可以是电池板卡 130从响应于上一次测试指令得到的电池组工作状态中转换得到的，并且，对于电池。

18、板卡 130从响应于本次测试指令得到的电池组工作状态中转换得到的电池单体工作状态，电池管理系统200可以在发出下一次的测试指令时输出给微处理器110，从而，可以利用电池单体工作状态的变化将多次测试在时间维度上顺序关联，使测试模型中的动力电池充放电状态随着测试进程的持续而不断更新。 0062 可以理解的是，本申请中的测试指令是电池管理系统200响应于微处理器110产生的包含电池组工作状态的测试结果而输出的，由此维持测试进程的持续循环。 0063 电池管理系统200包括电池管理单元210、高压板220以及电池系统单元230，其中： 0064 基于反馈信号线，电池管理单元2。

19、10接收微处理器110输出的包含电池组工作状态的测试结果，并且基于指令信号线，电池管理单元210向微处理器110发送测试指令； 0065 基于供电线路，高压板220向微处理器110输出对电源组120测量得到的电池组工作状态； 0066 基于单体状态信号线，电池系统单元230接收电池单体工作状态并转发给微处理器 110。 0067 为了使动力电池充放电的测试模型更接近实车测试，仿真测试系统100进一步包括输入板卡140，并且输入板卡140与微处理器110之间连接有输入信号线，其中，基于输入信号线，微处理器110通过输入板卡140接收电池管理系统200输出的测试指令、。

20、电池单体工作状态以及电池组工作状态。 0068 为了使仿真测试系统对动力电池的测试更有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，电源组120可以包括高压源121和电流源122，其中高压指220V电压。同时，通过引入真实的高压电流源，能够准确测试电池总压和电流的精度损失的累积误差对电池管理系统的影响。 0069 请参见图2，高压板220包括：总压采集线221和分流器222，其中高压采集线221 的正负极与高压源121的正负极对应连接，分流器222与电流源为不区分正负极的电连接。 0070 为了实现对仿真测试系统100的监测控制及模型运行环境的配置，微处理器11。

21、0进一步通过以太网连接测试上位机300。 0071 图3为本申请另一个实施例中的一种用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统的原理框图。 0072 请参见图3，本申请另一个实施例提供了一种用于电池管理系统硬件在环测试的仿真测试系统100，包括微处理器110、电源组120以及电池板卡130，其中： 0073 微处理器110与电池管理系统200之间连接有指令信号线，并且，基于指令信号线，微处理器110接收电池管理系统200输出的测试指令和电池单体工作状态，例如，电池单体工作状态可以包括单体电压和采样点温度； 0074 微处理器110与电源组120之间连接有控制信号线，。

22、并且，基于控制信号线，微处理器110向电源组120输出响应于测试指令、并以电池单体工作状态为参考的调整控制信号；说明书 4/5 页 6 CN 210923842 U 6 0075 电源组120与电池管理系统200之间连接有供电线路，并且，基于供电线路，电源组 120向电池管理系统200产生仿真充放电状态； 0076 微处理器110与电池板卡130之间连接有电池组状态信号线、与电池管理系统200 之间连接有反馈信号线，并且，基于电池组状态信号线，微处理器110向电池板卡130输出对仿真充放电状态测量得到的电池组工作状态，例如，电池组工作状态可以包括电池总压、绝缘。

23、电阻以及电流，另外，基于反馈信号线，微处理器110向电池管理系统200输出包含电池组工作状态的测试结果。 0077 电池板卡130接收微处理器110产生的电池组工作状态，并且，电池板卡130与电池管理系统200之间连接有单体状态信号线，基于单体状态信号线，电池板卡130将电池组工作状态转换为电池单体工作状态输出给电池管理系统200。 0078 基于本实施例，仿真测试系统100中的仿真充放电状态由真实的电源组120提供，且形成闭环系统；改进后的仿真测试系统100对电源组120的测试更加简洁易控，有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，进而更接近实车测试。

24、，降低实车测试的风险。 0079 在本实施例中，仿真测试系统100可以封装在一个测试机柜内部，微处理器110集成有动力电池充放电的测试模型，微处理器110可以根据电池管理系统200输出的测试指令和电池单体工作状态运行动力电池充放电的测试模型，并形成对电源组120的调整控制信号。其中，微处理器110每次从电池管理系统200接收的电池单体工作状态，可以是电池板卡 130从响应于上一次测试指令得到的电池组工作状态中转换得到的，并且，对于电池板卡 130从响应于本次测试指令得到的电池组工作状态中转换得到的电池单体工作状态，电池管理系统200可以在发出下一次的测试指令时输。

25、出给微处理器110，从而，可以利用电池单体工作状态的变化将多次测试在时间维度上顺序关联，使测试模型中的动力电池充放电状态随着测试进程的持续而不断更新。 0080 可以理解的是，本申请中的测试指令是电池管理系统200响应于微处理器110产生的包含电池组工作状态的测试结果而输出的，由此维持测试进程的持续循环。 0081 为了使动力电池充放电的测试模型更接近实车测试，仿真测试系统100进一步包括输入板卡140，并且输入板卡140与微处理器110之间连接有输入信号线，其中，基于输入信号线，微处理器110通过输入板卡140接收电池管理系统200输出的测试指令、电池单体工。

26、作状态以及电池组工作状态。 0082 为了使仿真测试系统对动力电池的测试更有助于实现符合电池的欧姆特性、极化特性的测试分析，电源组120可以包括高压源121和电流源122，其中高压指220V电压。同时，通过引入真实的高压电流源，能够准确测试电池总压和电流的精度损失的累积误差对电池管理系统的影响。 0083 为了实现对仿真测试系统100的监测控制及模型运行环境的配置，微处理器110进一步通过以太网连接测试上位机300。 0084 上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。说明书 5/5 页 7 CN 210923842 U 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 210923842 U 8 图3 说明书附图 2/2 页 9 CN 210923842 U 9 。