一、什么是BMS?

電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池與用戶之間的紐帶，主要對(duì)象是二次電池，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，可用于電動(dòng)汽車、電瓶車等。

電池管理系統(tǒng)(BMS)作為電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的重要組成部分，其主要任務(wù)是保證電池組工作在安全區(qū)間內(nèi)，提供車輛控制所需的必需信息，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)響應(yīng)處理。

二、BMS主要功能

BMS測試的功能包括三個(gè)主要方面：

1、對(duì)電池組異常狀態(tài)的管理

單體和電池組的過充、過放、過流、溫度超限、失衡等。

2、對(duì)電池組故障的管理

傳感器丟失、單體故障等。

3、對(duì)電池組的工作狀態(tài)的監(jiān)測與管理

單體和電池組的電壓監(jiān)測、電流監(jiān)測、溫度監(jiān)測、SOC估算，均衡控制等。

BMS的各項(xiàng)功能所涉及到包括數(shù)據(jù)采集、過程控制、數(shù)據(jù)通訊等多種技術(shù)，應(yīng)用ADC、DIO、PWM、CAN、繼電器等多種端口和設(shè)備，功能和算法都很復(fù)雜。

三、BMS主要測試方法

為了對(duì)這么復(fù)雜的功能進(jìn)行全面測試(甚至還要進(jìn)行性能測試和評(píng)估)，目前主要的測試方法有2種，分別是：

1、將被管理的電池組實(shí)物與BMS對(duì)接進(jìn)行測試。

2、基于仿真電池組的測試和驗(yàn)證。

1、將被管理的電池組實(shí)物與BMS對(duì)接測試

這種測試方法最直接，所有的測試參數(shù)都與實(shí)際情況一致，看似比較理想，但是實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候存在明顯的缺點(diǎn)：

（1）測試時(shí)間長

電池組的充放都需要比較多的時(shí)間，要完成一次工作循環(huán)必須遵從實(shí)物的特性，等待的時(shí)間比較長，難以進(jìn)行批量測試。

（2）需要的輔助設(shè)備多

為了模擬各種環(huán)境狀態(tài)，需要大型恒溫箱等輔助設(shè)施。

（3）調(diào)整參數(shù)困難

如果用于BMS單項(xiàng)功能的驗(yàn)證和調(diào)試，在開始試驗(yàn)之前要通過充電放電來調(diào)整電池組的狀態(tài)。

（4）可控性差

單體的容量、內(nèi)阻等重要參數(shù)都受到實(shí)物的限定，沒有調(diào)整的空間。受制于電池組裝配工藝等多方面因素影響，也無法調(diào)整任意一個(gè)單體的SOC等運(yùn)行狀態(tài)。另外隨著循環(huán)次數(shù)增加，電池組自身的狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化。

（5）存在安全隱患

電池組是個(gè)儲(chǔ)存很大能量的裝置，這種測試方式對(duì)操作人員的人身安全存在威脅。

（6）能源消耗大

電池組的充電和放電需要大量能源。

（7）系統(tǒng)成本高

電池組自身價(jià)格比較高，尤其是大功率的電池組;相關(guān)的維護(hù)費(fèi)用也很高。

（8）實(shí)際狀態(tài)未知

這一點(diǎn)最致命。電池組中每個(gè)電池單體的電壓、溫度、均衡電流等參數(shù)的設(shè)定值是未知的，用戶只能獲取到測量值，無法比對(duì)。

總結(jié)：這個(gè)方法只適用于驗(yàn)證BMS在正常工作范圍內(nèi)的表現(xiàn)，而不適合應(yīng)用于BMS的開發(fā)調(diào)試和生產(chǎn)測試

2、基于仿真電池組的測試和驗(yàn)證

（1）通過高精度的程控電池模擬器來仿真電池單體的電壓，并具有一定的電流輸出和吸收能力，仿真放電和充電過程。

（2）通過高精度的程控電阻來仿真各溫度傳感器;

（3）通過高精度的程控DAC來仿真電流傳感器;

（4）通過數(shù)字IO、DAC、CAN總線通訊模塊、程控電源等輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)其它功能端口的仿真以及與BMS的通訊。

這種方法基于成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)和測試儀器硬件平臺(tái)，能夠通過應(yīng)用軟件快速調(diào)整電池組的工作狀態(tài)，提高測試效率和安全性，擴(kuò)展性好。

自動(dòng)化測試平臺(tái)綜合效益最高，如果對(duì)多種BMS進(jìn)行測試，成本優(yōu)勢更加明顯，適合大批量產(chǎn)品的生產(chǎn)測試。

審核編輯 黃宇