動力電池包整車CAN仿真與BMS標(biāo)定診斷測試

隨著電動汽車的普及，用戶對新能源汽車動力電池安全性能和續(xù)航數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性提出了更高的要求，其中動力電池與整車的數(shù)據(jù)交互通信是確保安全與準(zhǔn)確的重要環(huán)節(jié)，相關(guān)測試也得到極高重視。

為實現(xiàn)動力電池包（完整Pack或獨立BMS）在總線通信上的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，需要通過軟件來仿真整車的總線通信數(shù)據(jù)，結(jié)合通信接口卡來與動力電池包通信交互，完成電動車整車駕駛運行工況的模擬與監(jiān)測。

在這個過程中，既要模擬整車各個ECU節(jié)點的CAN總線環(huán)境，又要針對各種邏輯工況與異常故障等做出響應(yīng)，還需要監(jiān)測動力電池包BMS的各種報文與信號變化。對于尚處于樣品階段的動力電池包，往往還需要配合XCP標(biāo)定參數(shù)的監(jiān)控與修改、常規(guī)UDS診斷命令控制、故障診斷與清楚等操作。相關(guān)測試往往是一定批量的長周期耐久測試，所以對測試設(shè)備軟硬件的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)的完備性都有很高要求。

賓凱騰解決方案

應(yīng)用賓凱騰科技自研的“CAN仿真與監(jiān)測系統(tǒng)”，只需PC上位機和一張CAN接口卡即可模擬動力電池所需的整車CAN總線通信環(huán)境，并無損捕獲PACK通訊過程中產(chǎn)生的CAN總線數(shù)據(jù)。

在賓凱騰軟件iCANeasy中配置端口參數(shù)、DBC與A2L等數(shù)據(jù)庫文件，即可仿真整車中各ECU節(jié)點對PACK發(fā)送的報文信息，控制電池包進入各種工作狀況，并且對電池包BMS發(fā)送的各種報文做出及時正確的響應(yīng)。

該系統(tǒng)的硬件基于NI的XNET硬件平臺實現(xiàn)，可選擇USB/PCIe/PXIe等硬件形式。NI提供了USB/PCIe/PXIe等不同接口形式的硬件選擇，而所有這些硬件都采用相同的底層驅(qū)動和庫函數(shù)，使用戶可以在不同的應(yīng)用場景中開發(fā)完全相同的軟件，極大地提高了使用的靈活性和軟件代碼的可移植性。

賓凱騰推薦硬件選型為NI USB-8502/2，同時支持NI全系列CAN接口卡，用戶可根據(jù)不同需求場景提供不同的硬件產(chǎn)品形態(tài)。

系統(tǒng)軟件iCANeasy基于LabVIEW編寫，提供多種仿真生成工具，支持靈活的剩余總線仿真配置，可在CAN總線上仿真VCU、MCU、HCU、BCM等整車節(jié)點。最簡便的方式是IG生成，用戶可以從DBC勾選報文，或新建報文，然后手動修改該報文的報文值與信號值、單次發(fā)送或循環(huán)發(fā)送、啟用CRC校驗等操作。

用戶也可以編輯序列生成，軟件按照相應(yīng)的時序、延遲、周期等設(shè)定來依次發(fā)送報文。軟件還支持腳本編程，可以基本復(fù)用CAPL腳本或基于C++語言自行編輯Script腳本，實現(xiàn)ECU模型的編寫，結(jié)合CAN接口卡收發(fā)報文，從而實現(xiàn)ECU節(jié)點的總線通信仿真。軟件還支持回讀回發(fā)功能，即將錄制的blf/asc等文件通過CAN端口發(fā)送出去，從而將錄制的歷史環(huán)境在實驗室中重新生成。

軟件結(jié)合CAN卡與電池包Pack共同形成一個完整的信號級的整車環(huán)境，并與BMS(電池管理系統(tǒng))進行交互，從而滿足動力電池的測試要求；然后在充放電機的協(xié)作下使PACK進入各種工況，完成相關(guān)測試。

軟件同時還具備數(shù)據(jù)監(jiān)測分析功能，可以監(jiān)測電池包進入相應(yīng)工作狀態(tài)時的各種特性，實時顯示信號數(shù)值與波形曲線，并無損錄制所有報文便于后期離線分析等。支持asc/blf/mdf4/csv等各種格式的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)值列表查看、波形曲線查看、閾值報警分析等功能。

系統(tǒng)軟件還支持XCP標(biāo)定和UDS診斷等功能。工程師可借助本系統(tǒng)的XCP標(biāo)定功能實現(xiàn)對BMS內(nèi)部XCP參量的控制，從而控制電池包的運行狀態(tài)，或修正其內(nèi)部參數(shù)。也可以有效讀取電池包運行過程中的診斷信息，通過UDS命令來控制電池包或修改參數(shù)、清除故障。

本文作者：深圳市賓凱騰科技有限公司 劉曉鋒