本发明涉及新能源汽车领域，具体来说涉及一种车辆电池管理系统的硬件在环测试用例编制方法。
背景技术：
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。当下世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。世界各国都高度重视纯电动驱动的电动汽车发展，以纯电为重点，分别提出了2012年、2016年、2010年的产业化和市场化目标。我国新能源汽车呈现爆发式增长，中国也成为全球最大的新能源汽车的增量市场。在未来五年全国新能源汽车将达500万辆保有量的政策目标预期之下，我们预计到2020年前新能源汽车产量将会保持大约40%的年复合增速，未来五年继续高增长势头。
对于新能源汽车重中之重的纯电动汽车，为其提供动力来源的动力电池扮演角色与石油在传统汽车行业扮演的角色如出一辙。电动汽车电池管理系统是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。电池的性能复杂，不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。一般而言电动汽车电池管理系统要实现一下几个功能：准确估测动力电池组的荷电状态；动态监测动力电池组的工作状态；单体电池间、电池组间的均衡。
hil仿真是一种功能强大的测试方法，可以用于更加爱有效的测试嵌入式控制系统。当测试嵌入式控制系统时，从安全性，可行性和合理的成本上考虑，使用全系统进行所有必要的测试是不现实的。旨在降低开发时间和成本，用于有效的测试嵌入式控制系统的hil测试应运而生。硬件（hardware-in-the-loop）在环测试系统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接口与被测的ecu连接，对被测ecu进行全方面的、系统的测试。从安全性、可行性和合理的成本上考虑，硬件在环测试已经成为ecu开发流程中非常重要的一环，减少了实车路试的次数，缩短开发时间和降低成本的同时提高ecu的软件质量，降低整车厂及ecu供应商的风险。在新能源汽车这个全新的领域中，硬件在环测试对于三大核心电控系统：整车控制系统、bms电池管理系统、mcu电机控制器是非常重要的。hil系统主要由三部分组成：硬件平台、实验管理软件和实时软件模型。当前，hil系统硬件硬件平台主要以ni/etas/dspace三大品牌为主，分别有各自风格的硬件架构，硬件平台提供多种实时处理器、i/o接口、故障注入单元（fiu）、通信接口、fpga模块、负载模拟单元、信号调理单元、可编程电源、机柜和分线箱等，基于开放的工业标准，能够确保客户将最新的pc技术应用于hil测试系统，始终满足未来测试系统的要求。hil系统实验管理软件以各个品牌平台下相应的管理软件（如niveristand、etaslabcar、dspacecdp）为核心，与实时处理器（rtpc工程机）通过以太网连接，配合fpgamodule、realtimemodule、labview、matlab及其他丰富的功能扩暂包帮助客户进行硬件配置管理、自主更新硬件资源、升级系统功能、导入第三方建模环境算法或系统模型、提供测试命令、创建可视化交互界面、灵活修改用户界面、配置激励生成、时间报警、测试自动化、测试数据记录、自动分析数据和生成报告等。由于hil系统采用开放的硬件平台，因而hil系统实时软件模型，支持多种仿真模拟软件，主要包括：发动机模型matlab/simulink/stateflow/rtw，电池模型labviewcontroldesignandsimulation，电机模型tesisendyna/vedyna，传动系统模型carsim/trucksim，驾驶员模型gt-power，车辆动力学模型amesim，路面及环境模型等。硬件在环测试技术是验证汽车各电控单元性能的重要手段，测试系统可以将实际系统中模拟困难或纯仿真试验中非线性因素难以表现的硬件设备通过计算机连接到仿真环境中，进行被测电控单元性能的试验。应用硬件在环测试技术研究汽车各电控单元性能可以保证人员的安全，缩短产品研究周期，降低开发成本。
hil测试用例（testcase）是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试被测样件（uut）是否满足某个特定需求。是将被测电子控制单元的行为活动做一个科学的组织归纳，目的是能够将被测样件的行为转化成可管理的模式；同时hil测试用例也是将hil测试具体量化的方法之一，被测样件不同类别的功能，测试用例是不同的。不同于诸如整车控制单元，电池管理系统，电机控制器，管理电子控制单元的功能需求更加不同的趋势。要保证被测电控单元满足技术需求，最有里的举措就是对被测件的技术规格加以明确阐述（技术规范），以便对这些期望进行核实并确认其有效性。hil测试用例反映了hil测试要核实的技术需求。然而，核实这些技术要求可能通过不同的方式由不同的测试员来实施。
既然可能无法（或不必负责）核实所有的技术规范，那么是否能为hil测试挑选最合适或最关键的需求则关系到hil测试的成败。选中要核实的需求将是对成本、风险和对该需求进行核实的必要性这三者权衡考虑的结果。
确定测试用例之所以很重要，原因有一下几方面：测试用例构成了设计和制定测试过程的基础。测试的“深度”与测试用例的数量成比例。由于每个测试用例反映不同的场景、条件或经由产品的事件流，因而，随着测试用例数量的增加，您对产品质量和测试流程也就越有信心。判断测试是否完全的一个重要评测方法是基于需求的覆盖，而这又是确定、实施和/或执行策划四用例的数量为依据的。类似下面这样的说明：“95%关键测试用例已得以执行和验证”，远比“我们已完成95%的测试”更有意义。测试工作量与测试用例的数量成比例。根据全面且细化的测试用例，可以更准确地估计测试周期各连续阶段的时间安排。测试设计和开发的类型以及所需的资源主要都受控于测试用例。测试用例通常根据他们所关联关系的测试类型或测试需求来分类，而且将随类型和需求进行相应地改变。最佳方案是为每个测试需求至少编制两个测试用例：一个测试用例用于证明该需求已经满足，通常称作正面测试用例；一个测试用例反映某个无法接受、反常或意外的条件或数据，用于论证只有在所需条件下才能够满足该需求，这个测试用例称作负面测试用例。
hil测试用例是hil测试的核心。hil测试的重要性是毋庸置疑的。但如何以最少的人力、资源投入，在最短的时间内完成测试，发现被测样件的缺陷，保证被测产品的优良品质，则是电控单元制造商探索和追求的目标。每个电控单元产品或电控单元开发项目都需要有一套优秀的hil测试方案和hil测试方法。
影响hil测试的因素很多，例如被测产品本身的复杂程度、开发人员的素质、测试方法和技术的运用等等。因为有些因素是客观存在的，无法避免。有些因素则是被动的、不稳定的，如何保障hil测试质量的稳定。有了测试用例，无论是谁来测试，参照测试用例实施，都能保障测试的质量。可以把人为因素的影响减少到最小。即便最初的测试用例考虑不周全，随着测试的进行和软件版本更新，也将日趋完善。因此，测试用例的设计和编制是hil测试活动中最重要的。测试用例是测试工作的知道，是hil测试的必须遵守的准则。更是软件测试质量稳定的根本保障。
由于hil测试用例所扮演的角色如此重要，设计测试用例时要避免进入设计误区。制定流程化的步骤将随机的被测电控单元的随机功能进行固化，旨在保证功能测试覆盖率的前提下，降低测试用例编制过程中冗余工作，提高测试用例的编制质量及效率，就显得尤为重要。
技术实现要素：
针对相关技术中的问题，本发明提出一种车辆电池管理系统的硬件在环测试用例编制方法。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆电池管理系统的硬件在环测试用例编制方法，具体包括以下步骤：
s1：基于功能需求条目进行测试目的的拆解：包括功能需求模块的划分、各模块下功能需求的条目数录入和单条功能需求测试目的的录入；
s2：测试目的归类与划分：包括对于测试目的对应测试类型的划分、对于时间型测试目的的划分、对于可行性工况的划分、对于输入量的划分、输入量与工况及时间变量的耦合；
s3：测试用例的编写：包括测试步骤设计、测试周期设计、测试参数设计、测试结果设计。
进一步的，步骤1中所述基于功能需求条目进行测试目的的拆解具体是指：对需求进行功能需求模块的划分并将每个模块录入一个sheet页中，sheet页命名即以功能模块名命名；将每个模块对应的功能需求填写在相应sheet页的第一列以完成各模块下功能需求的条目数录入；将每条功能需求拆解出最小单元的测试目的，填写在相应sheet页的第二列，通过单元格的插入与合并调节需求与目的向量关系以完成单条功能需求测试目的的录入。
进一步的，步骤2中所述测试目的归类与划分具体是指：对测试目的对应测试类型划分将划分结果填写在相应sheet页的第三列以完成对于测试目的对应测试类型的划分、对时间型测试目的在相应sheet页第四列进行标记以完成对于时间型测试目的的划分、将测试目的的可行性工况填写在相应sheet页的第五列以完成对于可行性工况的划分、将测试目的涉及到的输入量填写在相应sheet页的第六列以完成对于输入量的划分、将对于时间型测试目的的划分、对于可行性工况的划分、对于输入量的划分进行人工逻辑上的耦合，将新生成的组合的组合逻辑填写在相应sheet页的第七列，删除重复项目以完成将输入量与工况及时间变量的耦合。
进一步的，步骤3中所述测试步骤设计包括测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义。
进一步的，步骤3中所述测试结果判定包括测试期望结果的设计以及测试结果判断逻辑的定义。
进一步的，步骤3中所述测试用例的编写具体是指：将第七列中耦合后的测试目的进行测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义填写到相应sheet页中的第八列以完成测试步骤设计及测试周期设计，将每条测试步骤对应的参数填写到相应sheet页中的第九列以完成测试参数设计、将测试期望结果、以及测试结果判断逻辑的定义测试结果设计，所述测试步骤设计包括测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义。将测试期望结果以及测试结果判断逻辑的定义分别填写到相应sheet页中的第十以及第十一列以完成测试结果判定。
本发明的有益效果：通过流程化的步骤将随机的被测电控单元的随机功能进行固化，引导对相应新能源纯电动汽车电控单元硬件在环测试中测试用例的编制；旨在保证功能测试覆盖率的前提下，降低测试用例编制过程中冗余工作，提高测试用例的编制质量及效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述一种车辆电池管理系统的硬件在环测试用例编制方法的结构框图。
图中：
1、基于功能需求条目进行测试目的的拆解；2、测试目的归类与划分；3、测试用例的编写；4、功能需求模块的划分；5、各模块下功能需求的条目数录入；6、单条功能需求测试目的的录入；7、对于测试目的对应测试类型的划分；8、对于时间型测试目的的划分；9、对于可行性工况的划分；10、对于输入量的划分；11、输入量与工况及时间变量的耦合；12、测试步骤设计；13、测试周期设计；14、测试参数设计；15、测试结果设计。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种车辆电池管理系统的硬件在环测试用例编制方法，具体包括以下步骤：
s1：基于功能需求条目进行测试目的的拆解1：包括功能需求模块的划分4、各模块下功能需求的条目数录入5和单条功能需求测试目的的录入6；
s2：测试目的归类与划分2：包括对于测试目的对应测试类型的划分7、对于时间型测试目的的划分8、对于可行性工况的划分9、对于输入量的划分10、输入量与工况及时间变量的耦合11；
s3：测试用例的编写3：包括测试步骤设计12、测试周期设计13、测试参数设计14、测试结果设计15。
步骤1中所述基于功能需求条目进行测试目的的拆解1具体是指：对需求进行功能需求模块的划分4并将每个模块录入一个sheet页中，sheet页命名即以功能模块名命名；将每个模块对应的功能需求填写在相应sheet页的第一列以完成各模块下功能需求的条目数录入5；将每条功能需求拆解出最小单元的测试目的，填写在相应sheet页的第二列，通过单元格的插入与合并调节需求与目的向量关系以完成单条功能需求测试目的的录入6。
步骤2中所述测试目的归类与划分2具体是指：对测试目的对应测试类型划分将划分结果填写在相应sheet页的第三列以完成对于测试目的对应测试类型的划分7、对时间型测试目的在相应sheet页第四列进行标记以完成对于时间型测试目的的划分8、将测试目的的可行性工况填写在相应sheet页的第五列以完成对于可行性工况的划分9、将测试目的涉及到的输入量填写在相应sheet页的第六列以完成对于输入量的划分10、将对于时间型测试目的的划分8、对于可行性工况的划分9、对于输入量的划分10进行人工逻辑上的耦合，将新生成的组合的组合逻辑填写在相应sheet页的第七列，删除重复项目以完成将输入量与工况及时间变量的耦合11。
步骤3中所述测试步骤设计12包括测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义。
步骤3中所述测试结果判定包括测试期望结果的设计以及测试结果判断逻辑的定义。
步骤3中所述测试用例的编写3具体是指：将第七列中耦合后的测试目的进行测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义填写到相应sheet页中的第八列以完成测试步骤设计12及测试周期设计13，将每条测试步骤对应的参数填写到相应sheet页中的第九列以完成测试参数设计14、将测试期望结果、以及测试结果判断逻辑的定义测试结果设计15，所述测试步骤设计12包括测流程规划、测试步骤划分以及测试操作的定义。将测试期望结果以及测试结果判断逻辑的定义分别填写到相应sheet页中的第十以及第十一列以完成测试结果判定。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。