车辆硬件在环测试系统及方法与流程

本公开的实施例涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆硬件在环测试系统及方法。

背景技术：

随着电动汽车的快速发展，对其动力系统核心零部件的产品性能、可靠性要求也越来越高。整车控制器(vehiclecontrolunit，vcu)和电池能量管理系统(batterymanagementsystem，bms)是电动汽车的核心部件，为了保证这些核心部件的性能，对其进行多方面的测试是必须的。

目前的测试系统中，通常是将电池能量管理系统与一个测试机柜串联进行测试，测试机柜通过模拟实车上的真实工况，来判断电池能量管理系统是否能正常使用。但是，现有的测试机柜大多不能模拟出车辆上动力电池包在上电过程中的电压变化，导致测试机柜的测试结果并不贴近实车，测试结果并不准确。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了一种车辆硬件在环测试系统及方法，以解决现有的车辆硬件在环测试中，测试机柜的测试结果并不贴近实车，测试结果并不准确的问题。

第一方面，本公开的实施例提供了一种车辆硬件在环测试系统，包括硬件在环测试机柜和电池能量管理系统；

所述电池能量管理系统用于在接收到上高压指令时，向所述硬件在环测试机柜发送测试指令；

所述硬件在环测试机柜用于响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试，并获取预充电压曲线，以判断所述预充电压曲线是否与预设曲线匹配；

其中，所述硬件在环测试机柜包括模拟动力电池包和测试电路，所述测试电路中设有主负继电器和电容，所述电容为所述模拟动力电池包的正极与负极之间的等效电容，所述主负继电器的第二端与所述电容的第二端连接，所述电容的第一端与所述主负继电器的第一端之间的电压为预充电压。

在一些实施例中，所述预充电压曲线为所述测试电路根据预设测试流程进行测试时，所述预充电压与时间之间的关系曲线，所述预充电压曲线在升至目标电压前有电压下降再回升的过程。

在一些实施例中，所述测试电路还包括直流电源、预充继电器、主正继电器和电阻；

所述主正继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述主正继电器的第二端与所述电容的第一端连接；

所述预充继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述预充继电器的第二端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电容的第一端连接；

所述主负继电器的第一端与所述直流电源的负极连接；

所述硬件在环测试机柜用于响应所述测试指令，闭合预充继电器，并检测预充电压，用于当所述预充电压大于或等于预设第一阈值时，闭合所述主负继电器，并用于当预充电压大于或等于预设第二阈值时，闭合所述主正继电器，在闭合所述预充继电器第一预设时长后，断开所述预充继电器。

在一些实施例中，所述车辆硬件在环测试系统还包括整车控制器；其中，所述上高压指令经所述硬件在环测试机柜发送至所述整车控制器，所述整车控制器用于在判定所述硬件在环测试机柜符合上高压条件的情况下，将所述上高压指令发送至所述电池能量管理系统。

在一些实施例中，所述硬件在环测试机柜还包括io信号板卡，所述上高压指令经所述io信号板卡发送至所述整车控制器。

在一些实施例中，所述整车控制器与所述电池能量管理系统之间为can总线连接。

在一些实施例中，所述车辆硬件在环测试系统还包括上位机，所述上位机用于接收所述硬件在环测试机柜发送的测试指令，并基于整车模型将所述预设测试流程发送至所述硬件在环测试机柜。

在一些实施例中，所述硬件在环测试机柜还用于输出测试数据，所述测试数据为指示所述预充电压曲线是否与所述预设曲线匹配的数据。

在一些实施例中，所述车辆硬件在环测试系统还包括标定工具，所述标定工具用于实时读写所述测试数据，并将所述测试数据传送至所述上位机。

第二方面，本公开的实施例还提供一种车辆硬件在环测试方法，应用于车辆硬件在环测试机柜，所述车辆硬件在环测试方法包括：

接收电池能量管理系统基于上高压指令发送的测试指令；

响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试；

获取测试过程中的预充电压曲线，判断所述预充电压曲线是否与预设曲线匹配；

其中，所述车辆硬件在环测试机柜包括模拟动力电池包和测试电路，所述测试电路中设有主负继电器和电容，所述电容为所述模拟动力电池包的正极与负极之间的等效电容，所述主负继电器的第二端与所述电容的第二端连接，所述电容的第一端与所述主负继电器的第一端之间的电压为预充电压。

在一些实施例中，所述预充电压曲线为所述测试电路根据预设测试流程进行测试时，所述预充电压与时间之间的关系曲线，所述预充电压曲线在升至目标电压前有电压下降再回升的过程。

在一些实施例中，所述测试电路还包括直流电源、预充继电器、主正继电器和电阻；所述主正继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述主正继电器的第二端与所述电容的第一端连接；所述预充继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述预充继电器的第二端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电容的第一端连接；所述主负继电器的第一端与所述直流电源的负极连接；

所述响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试的步骤，包括：

响应所述测试指令，闭合预充继电器；

当预充电压大于或等于预设第一阈值时，闭合主负继电器；

当预充电压大于或等于预设第二阈值时，闭合主正继电器；

经第一预设时长后，断开所述预充继电器。

在一些实施例中，所述接收电池能量管理系统基于上高压指令发送的测试指令的步骤之前，还包括：

接收上位机发送的所述上高压指令；

其中，所述上高压指令经所述硬件在环测试机柜发送至整车控制器，所述整车控制器在判定所述硬件在环测试机柜符合上高压条件的情况下，将所述上高压指令发送至所述电池能量管理系统。

在一些实施例中，所述响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试的步骤，包括：

响应所述测试指令，将所述测试指令发送至所述上位机；

获取所述上位机基于整车环境仿真模型发送的预设测试流程；

根据所述预设测试流程进行测试。

在一些实施例中，所述电池能量管理系统满足上高压条件。

第三方面，本公开的实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面中任一项所述的车辆硬件在环测试方法的步骤。

本公开的实施例中，电池能量管理系统根据上高压指令来向硬件在环测试机柜发送测试指令，进而硬件在环测试机柜根据该测试指令开始测试，也就是开始模拟实车的上高压工况，获取测试过程中获得的模拟动力电池包的预充电压，进而模拟实车在上高压过程中动力电池包的电压变化，使得硬件在环测试机柜的测试结果更加贴近实车，通过比对预充电压曲线是否与预设曲线相符合，进而以判断发送测试指令的电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压，提高硬件在环测试机柜的测试准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对本公开的实施例描述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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开的实施例提供的一种车辆硬件在环测试系统的结构图；

图2是应用于图1实施例硬件在环测试机柜中的一种电路结构图；

图3是图1实施例中一种预设曲线的示意图；

图4是本公开的实施例提供的一种车辆硬件在环测试方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本公开的实施例中的附图，对本公开的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

请参见图1，图1是本公开的实施例提供的一种车辆硬件在环测试系统的结构图，如图1所示，在一种实施方式中，所述车辆硬件在环测试系统包括硬件在环测试机柜20和电池能量管理系统30。其中，电池能量管理系统30用于在接收到上高压指令时，向硬件在环测试机柜20发送测试指令；硬件在环测试机柜20用于响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试，并获取预充电压曲线，以判断所述预充电压曲线是否与预设曲线匹配。

其中，硬件在环测试机柜20包括模拟动力电池包和测试电路，请进一步参见图2，测试电路中设有主负继电器k3和电容x，电容x为模拟动力电池包的正极与负极之间的等效电容，主负继电器k3的第二端与电容x的第二端连接，电容x的第一端与主负继电器k3的第一端之间的电压为预充电压，预充电压曲线为测试电路根据预设测试流程进行测试时，预充电压与时间之间的关系曲线，所述预充电压曲线在升至目标电压前有电压下降再回升的过程。硬件在环测试机柜20还用于输出测试数据，测试数据为指示预充电曲线是否与预设曲线匹配的测试数据。

在一种具体的实现方式中，模拟动力电池包可以是包括相互串联的单体仿真电芯和可编程高压电源。

请继续参照图1，作为一种具体的实现方式，车辆硬件在环测试系统还包括上位机10和整车控制器40。其中，硬件在环测试机柜20连接上位机10，电池能量管理系统30连接硬件在环测试机柜20，整车控制器40的第一端连接硬件在环测试机柜20，整车控制器40的第二端连接电池能量管理系统30。其中，上位机10用于接收硬件在环测试机柜20发送的测试指令，并基于整车模型将预设测试流程发送至硬件在环测试机柜20。

本发明实施例的一种具体实现方式中，上高压指令经硬件在环测试机柜20发送至整车控制器40，整车控制器40用于在判定硬件在环测试机柜20符合上高压条件的情况下，将上高压指令发送至电池能量管理系统30；电池能量管理系统30用于在接收到整车控制器40发送的上高压指令时，判断自身是否符合上高压条件，若符合，则电池能量管理系统30向硬件在环测试机柜20发送测试指令，硬件在环测试机柜20用于根据接收的测试指令进行测试，并在测试过程中实时地获取模拟动力电池包两端的预充电压，以获得预充电压与时间的预充电压曲线，通过判断预充电压曲线是否与预设曲线相符合，进而以判断发送测试指令的电池能量管理系统是否能够完成正常的上高压操作。

其中，所述预设曲线为如图3所示的曲线，可以看出，所述预设曲线在预设时间段内会出现电压上升、下降、再上升的过程。若硬件在环测试机柜在进行测试时获得的预充电压曲线与预设曲线的曲线变化轨迹匹配，也就是说，预充电压曲线也在预设时间段出现电压上升、下降、再上升的过程，则可以认为硬件在环测试机柜的测试结果较为贴近实车。

本公开的实施例中，硬件在环测试机柜20用以模拟实车工况，可以认为硬件在环测试机柜20为一个仿真车辆，能够模拟实现实车上的各种场景。电池能量管理系统30根据上高压指令来向硬件在环测试机柜20发送测试指令，进而硬件在环测试机柜20根据该测试指令开始测试，也就是开始模拟实车的上高压工况，获取测试过程中获得的模拟动力电池包的预充电压，进而模拟实车在上高压过程中动力电池包的电压变化，使得硬件在环测试机柜的测试结果更加贴近实车，通过比对预充电压曲线是否与预设曲线相符合，进而以判断发送测试指令的电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压，提高硬件在环测试机柜的测试准确率。

另外，如图1所示，整车控制器40和电池能量管理系统30均与同一个硬件在环测试机柜20连接，通过一个硬件在环测试机柜20就能完成对电池能量管理系统30和整车控制器40的测试，相比于现有的整车控制器和电池能量管理系统需要分别单独连接一个测试机柜来进行测试，本实施例提供的车辆硬件在环测试系统在结构上更为简单，节省了车辆硬件在环测试系统的硬件设施。

电池能量管理系统30及整车控制器40均可以是通过线束与硬件在环测试机柜20连接，电池能量管理系统30与整车控制器40之间可以是通过can总线连接，硬件在环测试机柜20与上位机10可以是通过以太网连接。

作为一种实现方式，硬件在环测试机柜20可以是包括处理器、io信号板卡、can通讯板卡、可编程高压电源、可编程低压电源、仿真电芯以及故障模拟板卡。其中，处理器连接上位机10，用于接收上位机10发送的上高压指令，并能够根据接收的上高压指令控制其他板卡；处理器中配置有整车环境仿真测试模型，可以通过运行该模型来模拟真实的电池单体、高压电路等实车环境。io信号板卡连接处理器、电池能量管理系统30及整车控制器40，用于向整车控制器40发送信号以及用于采集电池能量管理系统30的信号；其中，上高压指令经io信号板卡发送至整车控制器。can通讯板卡连接电池能量管理系统30、整车控制器40及处理器；可编程高压电源连接电池能量管理系统30及处理器；可编程低压电源连接电池能量管理系统30及处理器，用于对电池能量管理系统30进行供电；单体仿真电芯连接电池能量管理系统30及处理器；故障模拟板卡连接电池能量管理系统30及处理器，用于模拟常见故障，如短路、断路、反接等故障。

如图2所示，所述硬件在环测试机柜包括直流电源、预充继电器k2、主正继电器k1、主负继电器k3、电容x和电阻r。其中，电容x为所述模拟动力电池包的正极与负极之间的等效电容；主正继电器k1的第一端与直流电源的正极连接，主正继电器k1的第二端与电容x的第一端连接；预充继电器k2的第一端与直流电源的正极连接，预充继电器k2的第二端与电阻r的第一端连接，电阻r的第二端与电容x的第一端连接；主负继电器k3的第一端与直流电源的负极连接，主负继电器k3的第二端与电容x的第二端连接。

其中，在硬件在环测试机柜20接收到测试指令后，硬件在环测试机柜20将该测试指令发送至上位机10，上位机10响应该测试指令，并基于整车模型将预设测试流程发送至硬件在环测试机柜20，以使得硬件在环测试机柜20根据预设测试流程控制相应的继电器闭合以响应该测试指令，以真实地仿真出实车上高压的工况。具体地，预设测试流程可以是：硬件在环测试机柜20控制预充继电器k2闭合，并检测预充电压；当预充电压大于或等于第一预设阈值时，控制主负继电器k3闭合；当预充电压大于或等于预设第二阈值时，控制主正继电器k1闭合；再经第一预设时长后，控制所述预充继电器k2断开。其中，所述预充电压为电容x的第一端与主负继电器k3的第一端之间的电压(v2)；第一预设阈值、第二预设阈值及第一预设时长可以是工作人员根据测试需求预先设置。

在一种具体的实现方式中，车辆硬件在环测试系统还包括标定工具50，标定工具50的输入端连接硬件在环测试机柜10中的处理器，输出端连接上位机10。可以理解地，硬件在环测试机柜20能够输出测试数据，所述测试数据为指示所述预充电曲线是否与所述预设曲线匹配的测试数据，标定工具50用于对测试过程中硬件在环测试机柜20产生的测试数据进行实时读写，进而以将测试数据实时地传输至上位机10，以方便工作人员通过上位机10实时地掌握测试情况，对于测试结果能及时地作出针对性处理，提高了测试效率。

请参见图4，图4是本公开的实施例提供的一种车辆硬件在环测试方法的流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤401、接收电池能量管理系统基于上高压指令发送的测试指令。

本公开的实施例中，所述车辆硬件在环测试方法可以是应用于如图1所述实施例中的硬件在环测试机柜，所述硬件在环测试机柜及所述电池能量管理系统可以是参考图1所述实施例中的连接关系，所述车辆硬件在环测试机柜包括模拟动力电池包和测试电路，所述测试电路中设有主负继电器和电容，所述电容为所述模拟动力电池包的正极与负极之间的等效电容，所述主负继电器的第二端与所述电容的第二端连接，所述电容的第一端与所述主负继电器的第一端之间的电压为预充电压；所述预充电压曲线为所述测试电路根据预设测试流程进行测试时，所述预充电压与时间之间的关系曲线，所述预充电压曲线在升至目标电压前有电压下降再回升的过程。

可以理解地，所述电池能量管理系统在接收到上高压指令后，判断自身是否符合上高压条件，若电池能量管理系统符合上高压条件，则向硬件在环测试机柜发送测试指令，以使得硬件在环测试机柜根据接收的测试指令开始进行相应的测试。本步骤中，所述电池能量管理系统满足上高压条件。

需要说明的是，在所述步骤401之前，还包括：

接收上位机发送的所述上高压指令。

其中，所述上高压指令经硬件在环测试机柜发送至整车控制器，所述整车控制器在判定所述硬件在环测试机柜符合上高压条件的情况下，将所述上高压指令发送至所述电池能量管理系统。也就是说，硬件在环测试机柜的一端连接有上位机，另一端连接有整车控制器，所述整车控制器连接电池能量管理系统。所述上高压指令可以是由工作人员通过上位机输入，上位机将该上高压指令发送至硬件在环测试机柜，并由硬件在环测试机柜发送至整车控制器；整车控制器在判定整车符合上高压条件的情况下，将所述上高压指令发送至所述电池能量管理系统。

本公开的实施例中，所述整车符合上高压的条件是指整车未出现故障，若整车控制器在检测到整车出现故障的情况下，则不会向电池能量管理系统发送上高压指令。通过整车控制器对整车故障情况的检测，能够避免整车故障对于车辆硬件在环测试的影响，确保车辆硬件在环测试的顺畅。

步骤402、响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试。

可以理解地，在接收到电池能量管理系统发送的测试指令后，根据预设测试流程对所述电池能量管理系统进行测试。其中，所述预设测试流程可以是从上位机获取，具体的，所述步骤402可以包括：

响应所述测试指令，将所述测试指令发送至所述上位机；

获取所述上位机基于整车环境仿真模型发送的预设测试流程；

根据所述预设测试流程进行测试。

本公开的实施例中，硬件在环测试机柜在接收到电池能量管理系统发送的测试指令后，硬件在环测试机柜中的io信号板卡将所述测试指令发送至上位机，上位机中存储有整车环境仿真模型plantmodel，plantmodel将存储的预设测试流程发送至硬件在环测试机柜，基于所述预设测试流程以对硬件在环测试机柜的继电器进行控制，进而以获取模拟动力电池包的正负极之间的预充电压在测试过程的变化曲线，使得硬件在环测试机柜的测试结果更加贴近实车，通过比对预充电压曲线是否与预设曲线相符合，进而以判断发送测试指令的电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压，提高硬件在环测试机柜的测试准确率。

需要说明的是，所述测试电路还包括直流电源、预充继电器、主正继电器和电阻；所述主正继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述述主正继电器的第二端与所述电容的第一端连接；所述预充继电器的第一端与所述直流电源的正极连接，所述预充继电器的第二端与所述电阻的第一端连接，所述电阻的第二端与所述电容的第一端连接；所述主负继电器的第一端与所述直流电源的负极连接；上述各电子元器件之间的连接关系可以具体参照上述车辆硬件在环测试系统实施例中图2的描述。所述响应所述测试指令，根据预设测试流程进行测试，可以是如下步骤：

响应所述测试指令，闭合预充继电器；

当预充电压大于或等于预设第一阈值时，闭合主负继电器；

当预充电压大于或等于预设第二阈值时，闭合主正继电器；

经第一预设时长后，断开所述预充继电器。

其中，所述第一预设阈值、所述第二预设阈值及所述第一预设时长可以是工作人员预先写入所述预设测试流程中，进而硬件在环测试机柜在接收到所述预设测试流程后，基于已经设定的所述预设测试流程按照上述步骤实现对各继电器进行控制，以获取硬件在环测试机柜中模拟动力电池包正负极之间的预充电压的变化，通过比对预充电压曲线是否与预设曲线相符合，来判断电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压。

步骤403、获取测试过程中的预充电压曲线，判断所述预充电压曲线是否与预设曲线匹配。

需要说明的是，所述预设曲线为上述车辆硬件在环测试系统实施例中图3所示的曲线，本公开的实施例也就是通过硬件在环测试机柜中的测试，获取模拟动力电池包正负极之间的预充电压与时间的变化曲线，也就是预充电压曲线，并比对该预充电压曲线是否与预设曲线一致，来判断电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压。

本公开的实施例中，在接收电池能量管理系统基于上高压指令发送的测试指令后，根据预设测试流程进行测试，获取模拟动力电池包在实车上的真实工况，获取测试过程中所述模拟动力电池包的预充电压曲线，并判断所述预充电压曲线是否与预设曲线匹配，进而以判断电池能量管理系统的性能是否能够正常上高压，并且方便工作人员实时地掌握测试情况，对于测试结果能及时地作出针对性处理，使得硬件在环测试机柜的测试结果更加贴近实车，提高了硬件在环测试机柜的测试效率。

本公开的实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述车辆硬件在环测试方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、磁碟或者光盘等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。