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動(dòng)力電池Pack、BMS測試方法

1、電池包本體(Pack)測試

電池包本體測試一般在DV/PV(設(shè)計(jì)驗(yàn)證/生產(chǎn)驗(yàn)證)階段進(jìn)行,目的是為了驗(yàn)證電池包的設(shè)計(jì)/生產(chǎn)是否符合設(shè)計(jì)要求。其中包含溫度測試、機(jī)械測試、外部環(huán)境模擬測試、低壓電氣測試、電磁兼容測試、電氣安全測試、電池性能測試、濫用試驗(yàn)測試等等。因?yàn)榇蠡锒急容^關(guān)心電池安全問題,在這里主要介紹一下電池包試驗(yàn)的測試方法:

1) 針刺測試

模擬電池遭到尖銳物體刺穿時(shí)的場景,因?yàn)楫愇锎倘胗锌赡軐?dǎo)致內(nèi)部短路,試驗(yàn)要求不起火不爆

 2) 鹽水浸泡

 5%鹽水長時(shí)間浸沒測試,電池功能正常

目前新能源汽車電池包防水防塵等級推薦是IP67(即1米深的水浸泡半小時(shí)無損壞,上汽、蔚來的電池包都是IP67)。汽車的使用環(huán)境惡劣,再怎么做防水防塵保護(hù)也不過分(上海有一年暴雨導(dǎo)致車庫積水,傳統(tǒng)車都淹掛了,而電動(dòng)車完好無損)。

3) 外部火燒:

590攝氏度火燒持續(xù)130秒電池?zé)o爆炸、起火、燃燒并且無火苗殘留 

4) 跌落:

1m高度自由落體在鋼板上電池殼體完整功能正常

5)振動(dòng)測試

高頻振動(dòng)模擬測試,要求電池包功能正常。做電池包的同事應(yīng)該知道,這個(gè)也很難通過。

2、電池管理系統(tǒng)(BMS)測試

電池管理系統(tǒng)的測試更多側(cè)重軟件測試,一般在軟件功能開發(fā)過程中進(jìn)行。 

與尚未量產(chǎn)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)偏向于使用C語言實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)不同,現(xiàn)今成熟的電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)(如整車控制器、電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng))軟件都是以模型為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)(Model-Based-Design)。MBD開發(fā)相比C的優(yōu)點(diǎn)是能夠以圖形化的方式表達(dá)復(fù)雜的邏輯、代碼可讀性、可移植性、開發(fā)調(diào)試便利程度都大大增強(qiáng),同時(shí)利用成熟的代碼生成工具鏈,也避免了手工代碼容易產(chǎn)生的低級錯(cuò)誤。在基于模型的軟件開發(fā)環(huán)節(jié)中規(guī)定了MIL/SIL/HIL等多項(xiàng)測試: 

1) MIL(Model-In-Loops)既模型在環(huán)測試,就是驗(yàn)證軟件模型是否可以實(shí)現(xiàn)軟件功能,測試依據(jù)是由系統(tǒng)需求分解而來的軟件需求。

2) SIL(Software-In-Loops)軟件在環(huán)測試,對比模型自動(dòng)生成的C代碼和模型本身實(shí)現(xiàn)的功能是否一致,使用Simulink自身工具就可以進(jìn)行Sil測試。 

3) PIL(Processer-In-Loops)處理器在環(huán)測試,目的是測試自動(dòng)生成的代碼寫入控制器后,功能實(shí)現(xiàn)上是否與模型有偏差。PIL看似無關(guān)緊要,但不做重視也會(huì)引起一些不良后果(如調(diào)度問題、CPU Load,堆棧溢出等)。

4) HIL(Hardware-In-Loops)硬件在環(huán)測試,測試控制器完整系統(tǒng)功能,一般會(huì)搭建控制器所在系統(tǒng)的測試臺架,使用電氣元件模擬傳感器(如溫度)和執(zhí)行器(如風(fēng)扇負(fù)載)的電氣特性,驗(yàn)證完整的系統(tǒng)功能。

這些測試環(huán)節(jié)的用例來源于系統(tǒng)需求。在汽車軟件開發(fā)流程中,開發(fā)和測試成V字型進(jìn)行,俗稱軟件開發(fā)V模型,感興趣的同學(xué)可以查看汽車軟件開發(fā)流程ASPICE。

統(tǒng)開發(fā)流程中非常強(qiáng)調(diào)測試軟件環(huán)節(jié)的。要知道手機(jī)軟件出問題最多也就是秒退而已,車輛軟件出問題影響的是人命。

當(dāng)年豐田剎車門事件,美國政府就派了嵌入式軟件專家和卡耐基梅隆的計(jì)算機(jī)教授詳細(xì)審查了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的軟件代碼,豐田對全局變量的濫用(上萬個(gè))以及軟件安全機(jī)制的混亂就遭到了巨額處罰。如果豐田重視軟件測試工作的話,這件事也許不會(huì)發(fā)生。

最后再聊下零部件在整車極限環(huán)境下的

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