VCU热管理功能的HIL台架测试方法及系统与流程

vcu热管理功能的hil台架测试方法及系统
技术领域
1.本发明涉及vcu热管理功能测试技术领域，具体是涉及vcu热管理功能的hil台架测试方法及系统。


背景技术：

2.纯电动汽车的热管理系统的测试由于牵涉的模块较多，工况比较复杂，通常只能在动力台架或者整车装车后才能进行验证，对于某些极端环境或者故障工况的验证就难以实现，而且验证过程中出现了问题，进行故障复现时也需要恢复到故障发生时的环境，对实验资源的要求很高，而且很费时。
3.因此，迫切需要建立一个vcu热管理功能的hil测试环境，先通过hil台架模拟整车热管理环境，验证vcu的热管理功能控制逻辑的正确性，确保热管理功能控制逻辑无误后再进行动力台架或者整车的热管理测试和标定，优先排除vcu热管理软件控制逻辑的问题，有效提高热管理系统验证效率。
4.文中，英文简称解释如下：
5.hil：hardware in the loop硬件在环
6.can：controller area network控制器局域网络
7.lin：local interconnect network局域互联网络
8.bms：battery management system电池管理系统
9.mcu：motor control unit电机控制器
10.dc/dc：direct current/direct current直流变压器
11.ac：air conditioner空调控制器
12.ptc：positive temperature coefficient电加热器。


技术实现要素：

13.本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种vcu热管理功能的hil台架测试方法及系统。
14.第一方面，本发明提供一种vcu热管理功能的hil台架测试方法，包括以下步骤：
15.步骤s1、搭建vcu热管理功能的模拟测试环境；
16.步骤s2、划分测试工况以及各测试工况下的热管理模式；
17.步骤s3、根据各测试工况下的热管理模式，获取不同的测试策略；
18.步骤s4、获取模拟测试环境的测试控制方法，在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
19.根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述步骤s1，具体包括以下步骤：
20.步骤s10、通过连接待测试vcu和hil台架，连接hil上位机和hil台架信号接口，搭
建vcu热管理功能的模拟测试环境。
21.根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述步骤s2中，所述测试工况包括极限高温充电、极限高温行车、极限低温充电、极限低温行车、普通高温充电、普通高温行车、普通低温充电和普通低温行车；
22.所述各测试工况下的热管理模式包括电池冷却、电机冷却、乘员舱制冷、混合制冷、电池加热、乘员舱加热、混合加热以及电机冷却同时乘员舱加热模式。
23.根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述步骤s4，具体包括以下步骤：
24.步骤s41、获取电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号；
25.步骤s42、根据获取的电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号，获取模拟测试环境的不同测试控制方法；
26.步骤s43、在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
27.根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述步骤s42，具体包括以下步骤：
28.步骤s421、当电机水温和dcdc水温均超过冷却开启阈值时，获取电机冷却回路导通工况；
29.步骤s4212、当电机冷却回路导通时，获取bms制热请求发出工况和ac制热请求发出工况；
30.步骤s4213、当bms发出制热请求或ac发出制热请求时，获取bms制热回路或制热回路的导通工况；
31.步骤s4214、当bms制热回路或制热回路导通时，根据电机回路与电池制热回路或制热回路的热交换效率、暖风水泵占空比以及电池制热回路或制热回路等效节流阀开度信息控制bms温度或ac出风口温度逐渐增大。
32.根据第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述步骤s421之后，还包括以下步骤：
33.s4210、根据电机水泵占空比，风扇占空比以及电机回路等效节流阀开度信息控制电机水温和dcdc水温逐渐减小。
34.根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述步骤s42，具体还包括以下步骤：
35.步骤s422、当ac发出热管理请求信号时，获取ac发出热管理请求信号的具体信号信息；
36.步骤s4221、当ac发出制冷请求或制热请求时，获取制冷或制热回路的导通工况；
37.步骤s4222、当制冷回路导通或制热回路导通时，根据压缩机功率、风扇或暖风水泵占空比以及制冷或制热回路等效节流阀开度信息控制ac出风口度逐渐减小或增大。
38.根据第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述步骤s42，具体还包括以下步骤：
39.步骤s423、获取bms请求信号的发出工况；
40.步骤4231、当bms发出制冷请求或制热请求时，获取bms制冷回路或制热回路的导通工况；
41.步骤4232、当bms制冷回路或制热回路导通时，根据压电池水泵占空比、风扇占空比以及电池制冷回路等效节流阀开度信息控制bms温度逐渐减小，或根据ptc功率、电池水泵占空比以及bms制热回路等效节流阀开度信息控制bms温度逐渐增大。
42.第二方面，本发明提供了一种vcu热管理功能的hil台架测试系统，包括：
43.搭建模块，用于搭建vcu热管理功能的模拟测试环境；
44.划分模块，用于划分测试工况以及各测试工况下的热管理模式；
45.测试策略获取模块，与所述划分模块通信连接，用于根据各测试工况下的热管理模式，获取不同的测试策略；
46.测试结果获取模块，与所述测试策略指定模块通信连接，用于获取模拟测试环境的测试控制方法，在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
47.根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述测试结果获取模块包括：
48.基本信息工况获取单元，用于获取电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号；
49.测试控制方法获取单元，与所述基本信息工况获取单元通信连接，用于根据获取的电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号，获取模拟测试环境的不同测试控制方法；
50.测试结构获取单元，与所述测试控制方法获取单元通信连接，用于在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
51.与现有技术相比，本发明的优点如下：
52.本发明提供的vcu热管理功能的hil台架测试方法，通过构建vcu管理功能的模拟测试环境，验证vcu热管理功能的正确性，确保热管理功能控制逻辑无误后再进行动力台架或整车热管理测试和标定，有效提升热管理系统的验证效率。
附图说明
53.图1是本发明实施例的vcu热管理功能的hil台架测试方法的方法流程图；
54.图2是本发明实施例的hil测试连接示意图；
55.图3是本发明实施例的等效节流阀示意图；
56.图4是本发明实施例的电池冷却模式示意图；
57.图5是本发明实施例的混合冷却模式示意图；
58.图6是本发明实施例的电机冷却、乘员舱制冷模式示意图；
59.图7是本发明实施例的电池加热模式示意图；
60.图8是本发明实施例的混合制热模式示意图；
61.图9是本发明实施例的乘员舱制热模式示意图；
62.图10是本发明实施例的电机冷却同时有乘员舱加热模式示意图；
63.图11是本发明实施例的电机冷却同时有电池加热模式示意图；
64.图12是本发明实施例的vcu热管理功能的hil台架测试系统的功能模块流程图。
具体实施方式
65.现在将详细参照本发明的具体实施例，在附图中例示了本发明的例子。尽管将结合具体实施例描述本发明，但将理解，不是想要将本发明限于所述的实施例。相反，想要覆盖由所附权利要求限定的在本发明的精神和范围内包括的变更、修改和等价物。应注意，这里描述的方法步骤都可以由任何功能块或功能布置来实现，且任何功能块或功能布置可被实现为物理实体或逻辑实体、或者两者的组合。
66.为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
67.注意：接下来要介绍的示例仅是一个具体的例子，而不作为限制本发明的实施例必须为如下具体的步骤、数值、条件、数据、顺序等等。本领域技术人员可以通过阅读本说明书来运用本发明的构思来构造本说明书中未提到的更多实施例。
68.纯电动汽车的热管理系统包括vcu，对热管理系统的测试由于牵涉的模块较多，测试工况比较复杂，通常只能在动力台架或者整车装车后才能沿着，对于某些极端环境或者故障工况的验证就更加难以实现，而且验证过程中出现了问题，故障复现时也需要恢复到故障发生时的测试环境，对实验资源要求很高，而且很费时。
69.有鉴于此，本技术通过构件一个vcu热管理功能的模拟测试环境以实现对vcu热管理功能的试验验证，无需在动力台架或整车装车后进行验证，容易模拟实现极端环境和故障工况，故障复现时无需人为恢复到故障发生时的环境，对实验资源要求不高，验证效率高。
70.参见图1所示，本发明实施例提供一种vcu热管理功能的hil台架测试方法及系统，包括以下步骤：
71.步骤s1、搭建vcu热管理功能的模拟测试环境；
72.步骤s2、划分测试工况以及各测试工况下的热管理模式；
73.步骤s3、根据各测试工况下的热管理模式，获取各热管理模式相对应的不同的测试策略；
74.步骤s4、获取模拟测试环境的测试控制方法，在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
75.本发明提供的vcu热管理功能的hil台架测试方法，通过构建vcu管理功能的模拟测试环境，验证vcu热管理功能的正确性，确保热管理功能控制逻辑无误后再进行动力台架或整车热管理测试和标定，有效提升热管理系统的验证效率。
76.在一实施例中，如图2所示，所述步骤s1，具体包括以下步骤：
77.步骤s10、通过连接待测试vcu和hil台架，并使用hil上位机中的测试软件，搭建vcu热管理功能的模拟测试环境，配置好所需的输入输出信号接口。
78.在一较具体实施例中，通过线束转换器连接vcu和hil台架，hil台架通过标定工具和can工具与上位机的usb接口连接，hil台架与hil测试面板连接。
79.在一较具体实施例中，所述步骤s10，具体包括以下步骤：
80.模拟电机回路、电池回路、制冷回路以及制热回路各个模块水温传感器的信号输出；
81.控制采集电磁阀、二/三/四通阀、电子膨胀阀、风扇以及各个回路水泵的输入信号；
82.模拟bms、mcu、dc/dc、ac、压缩机、ptc等热管理相关模块的can/lin节点；
83.配置好各个传感器、执行器以及can/lin节点后，根据实际存在的热管理模式制定对应的测试环境和测试策略。
84.在一实施例中，所述步骤s2中，所述测试工况包括如表1所示的极限高温充电、极限高温行车、极限低温充电、极限低温行车、普通高温充电、普通高温行车、普通低温充电和普通低温行车；
85.表1
86.设定环境温度充电模式行车模式极限高温(40℃)工况1工况2极限低温(-30℃)工况3工况4普通高温(20-35℃)工况5工况6普通低温(-10-5℃)工况7工况8
87.在一较具体实施例中，根据实际情况的不同，不同的测试工况下会有不同的热管理模式，每一种测试工况下都区分为电池、电机、乘员舱单一热管理需求和多个模块混合热管理需求两大类热管理模式，不同大类的热管理模式下对应的vcu控制热管理回路通断以及流量的电磁阀、二/三/四通阀以及电子膨胀阀，vcu根据不同热管理模式控制不同的热管理回路通断状态工作状态的不同进行区分，根据实际行车中较为通用的情况进一步分为如表2所示8种不同小类的热管理模式。即不同测试工况按照需求单一性划分为单一热管理需求和混合热管理需求量大类热管理模式，按热管理回路通断状态划分为表2所示的8小类热管理模式，即所述各测试工况下的热管理模式包括电池冷却、电机冷却、乘员舱制冷、混合制冷、电池加热、乘员舱加热、混合加热以及电机冷却同时乘员舱加热模式。
88.表2
[0089][0090]
在一实施例中，所述步骤s3具体实现为：
[0091]
为描述方便，在下面不同工况介绍中，把当前测试工况下控制热管理回路通断以及流量的各个控制阀等效成一个节流阀，具体参照图3所示，等效节流阀开度等于当前回路上所有控制阀开度的乘积，回路中任意一个控制阀关闭时等效节流阀开度就视为0。
[0092]
在此基础上通过hil测试软件设定以下具体测试场景：
[0093]
测试工况1：模拟极限高温充电模式下的电池充电的冷却工况
[0094]
如图4所示，极限高温电池充电模式下，此时热管理模式应是电池冷却模式，vcu根据电池温度调整电池回路的水流量和风扇运行状态。涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，bms充电信号，bms温度t1，bms热管理请求，bms目标温度t2，电池水泵工作pwm控制信号p1，风扇工作pwm控制信号p2，等效节流阀目标开度信号p3。
[0095]
此种工况下，通过hil测试软件模拟bms温度根据风扇占空比、等效节流阀开度和水泵占空比进行调整，简易设置为3个档次，计算开度p＝p1
×
p2
×
p3，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别代表电池温度t1每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t1温度不变。
[0096]
测试策略1设计为设置环境温度为40℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃。
[0097]
另外，在极限高温下电池充电模式中还可以加入可能会有其它的情况，包括乘员舱请求制冷和mcu请求制冷的情况，在这种情况下，就不仅是电池回路有冷却需求，电机回路和制冷剂回路都会有冷却需求，vcu综合处理bms,mcu,dc/dc以及ac和压缩机的信号，控制进入混合冷却模式，如图5所示。
[0098]
电池充电工况下的混合冷却模式涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，bms充电信号，bms温度t1，bms热管理请求，bms目标温度t2，电机温度t3，dc/dc温度t4，ac制冷请求，ac目标温度t5，ac出风口温度t6，电池水泵工作pwm控制信号p1，电机水泵工作pwm控制信号p2，风扇工作pwm控制信号p3，电池回路，电机回路以及制冷回路三个等效节流阀目标开度p4，p5,p6，以及压缩机功率百分比p7。
[0099]
这种工况下，通过hil测试软件模拟bms温度t1，电机温度t3，dc/dc温度t4以及ac出风口温度t6根据风扇占空比p3、对应回路的等效节流阀开度p4，p5,p6和水泵占空比p1，p2以及压缩机功率p7进行调整，设计对应策略如下：
[0100]
对于bms温度t1，检测到电池冷却回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p3
×
p4，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制bms温度t1每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t1温度不变；
[0101]
对于电机温度t3，dc/dc温度t4，检测到电机冷却回路打开的情况下，计算开度p＝p2
×
p3
×
p5，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制电机温度t3和dc/dc温度t4每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t3和t4温度不变；
[0102]
对于ac出风口温度t6，检测到制冷回路打开的情况下，计算开度p＝p3
×
p6
×
p7，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制ac出风口温度t6每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t6温度不变。
[0103]
测试策略2设计：设置环境温度为40℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，电机温度，dc/dc温度分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，ac目标温度为c1℃，ac出风口温度为c1+10℃，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms，ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和c1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到b1和b2以下。
[0104]
测试工况2：模拟极限高温(环境温度40℃)情况下行车冷却的工况；
[0105]
在极限高温下行车的工况，电池回路、电机回路以及制冷剂回路都会有冷却需求，这时就会进入混合冷却模式，热管理模式如图5所示。
[0106]
测试策略3设计：设置环境温度为40℃，车速和电机转速大于0，bms温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，电机温度，dc/dc温度分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，ac目标温度为c1℃，ac出风口温度为c1+10℃，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms，ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和c1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到b1和b2以下。
[0107]
另外，对于极限高温下行车的工况，还存在一种情况是电池回路以及电机回路冷却需求未完全达到的情况下车辆已经停止运行，这种情况下vcu应控制热管理系统在车辆下电后继续工作一段时间，保证电池和电机不会出现过热的情况。
[0108]
测试策略4设计为：控制vcu上电，设置环境温度为40℃，车速和电机转速为0，bms
温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，电机温度，dc/dc温度分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，然后控制vcu下电，检测vcu是否控制电机、电池水泵，风扇等执行器继续处于工作状态，并且最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和c1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到b1和b2以下。
[0109]
测试工况3：模拟普通高温(环境温度20-35℃)情况下电池充电的工况；
[0110]
在普通高温下充电的工况，热管理模式为电池回路进入冷却模式，与工况1中电池冷却模式一致。
[0111]
测试策略5设计：设置环境温度为30℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃，如果达到，则该测试策略下vcu热管理功能正确。
[0112]
同时，在普通高温下充电的工况中也可能会存在乘员舱制冷模式，电机冷却模式或者混合冷却模式。混合制冷模式与工况1中混合冷却模式一致，可以直接沿用。
[0113]
该热管理摸下设计的测试策略6设计：设置环境温度为30℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1℃，bms目标温度为a1-10℃，bms请求进入冷却模式，电机温度，dc/dc温度分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，ac目标温度为c1℃，ac出风口温度为c1+10℃，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms，ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和c1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到b1和b2以下，如果最终bms，ac出风口温度达到设定的目标温度a1
±
1℃和c1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终下降到b1和b2以下，则该测试策略下vcu热管理功能正确。
[0114]
对于乘员舱制冷模式和电机冷却模式，如图6所示，涉及的输入输出信号主要包括：bms充电信号，电机温度t1，dc/dc温度t2，ac制冷请求，ac目标温度t3，ac出风口温度t4，电机水泵工作pwm控制信号p1，风扇工作pwm控制信号p2，电机回路以及制冷回路三个等效节流阀目标开度p3，p4，以及压缩机功率百分比p5。
[0115]
这种工况下，通过hil测试软件模拟电机温度t1，dc/dc温度t2以及ac出风口温度t4根据电机水泵占空比p1，风扇占空比p2、电机回路等效节流阀开度p3，制冷回路等效节流阀开度p4以及压缩机功率p5进行调整，设计对应策略如下：
[0116]
对于电机温度t1，dc/dc温度t2，检测到电机冷却回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p2
×
p3，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制电机温度t1和dc/dc温度t2每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t1和t2温度不变；
[0117]
对于ac出风口温度t4，检测到制冷回路打开的情况下，计算开度p＝p2
×
p4
×
p5，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制ac出风口温度t4每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t4温度不变。
[0118]
测试策略7设计：设置环境温度为30℃，bms状态为充电状态，电机温度，dc/dc温度分别为a1+10℃和a2+10℃(a1、a2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，ac目标温度为b1℃，ac出风口温度为b1+10℃，然后vcu上电开始进行测试，检测最终ac出风口温度是否达到设定的目标温度b1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到a1和a2以下。电机冷却和乘员舱制冷模式可以分开验证也可以一起验证，测试方法不变。
[0119]
测试工况4：普通高温(环境温度20-35℃)情况下行车的工况；
[0120]
在普通高温下行车的工况，热管理模式为电机冷却模式，同时也有电机冷却与乘员舱制冷同时运行的情况，与工况3中电机冷却和乘员舱制冷模式一致，测试工况可以直接沿用。
[0121]
测试策略8设计：设置环境温度为30℃，车速和电机转速大于0，电机温度，dc/dc温度分别为a1+10℃和a2+10℃(a1、a2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，然后vcu上电开始进行测试，检测最终电机温度和dc/dc温度最终能否下降到a1和a2以下。
[0122]
测试策略9设计：设置环境温度为30℃，车速和电机转速大于0，电机温度，dc/dc温度分别为a1+10℃和a2+10℃(a1、a2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，ac目标温度为b1℃，ac出风口温度为b1+10℃，然后vcu上电开始进行测试，检测最终ac出风口温度是否达到设定的目标温度b1
±
1℃，电机温度和dc/dc温度最终能否下降到a1和a2以下。
[0123]
测试工况5：模拟极限低温(环境温度-30℃)情况下电池充电的工况；
[0124]
在极限低温下电池快充的工况，此时热管理模式应该为电池回路加热，vcu根据电池温度调整电池回路的水流量和ptc的运行状态，如图7所示。
[0125]
极限低温电池充电加热模式下涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，bms充电信号，bms温度t1，bms热管理请求，bms目标温度t2，电池水泵工作pwm控制信号p1，ptc目标功率百分比p2，等效节流阀目标开度p3。
[0126]
这种工况下，通过hil测试软件模拟bms温度根据水泵占空比p1，ptc目标功率p2和等效节流阀开度p3进行调整，设计对应策略如下：对于bms温度t1，检测到电池加热回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p2
×
p3，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制bms温度t1每5s、10s、15s上升1℃，在p＝0保持t1温度不变。
[0127]
测试策略10设计：设置环境温度为-30℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，bms请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃。
[0128]
另外，在极限低温下电池快充的情况下，也可能会存在乘员舱请求制热的情况，这时就会进入混合制热模式，如图8所示。
[0129]
混合制热热管理模式下涉及的输入输出信号主要包括：bms充电信号，bms温度t1，bms热管理请求，bms目标温度t2，ac目标温度t3，ac出风口温度t4，电池水泵工作pwm控制信号p1，暖风水泵工作pwm控制信号p2，ptc目标功率百分比p3，电池回路等效节流阀目标开度p4，制热回路等效节流阀目标开度p5。
[0130]
这种工况下，通过hil测试软件模拟bms温度t1以及ac出风口温度t4根据电池水泵占空比p1，暖风水泵占空比p2，ptc目标功率p3，电池回路等效节流阀目标开度p4和制热回路等效节流阀目标开度p5进行调整，设计对应策略如下：
[0131]
对于bms温度t1，检测到电池加热回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p3
×
p4，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制bms温度t1每5s、10s、15s上升1℃，在p＝0时保持t1温度不变。
[0132]
对于ac出风口温度t4，检测到制热回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p3
×
p4，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档1/2/3档分别控制ac出风口温度t4每5s、10s、15s上升1℃，在p＝0时保持t1温度不变。
[0133]
测试策略11设计：设置环境温度为-30℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，ac出风口温度为b1-10℃，ac目标温度为b1℃,bms和ac都请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度以及ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和b1
±
1℃。
[0134]
测试工况6：模拟极限低温(环境温度-30℃)情况下行车的工况；
[0135]
在极限低温下行车的工况，此时热管理模式应为混合制热模式乘员舱和电池都有制热需求，与工况5中混合制热模式一致，测试工况可以直接沿用。另外，在电池温度达到目标后，bms不再需要制热请求，这时就会进入乘员舱制热工况，如图9所示。
[0136]
乘员舱制热热管理模式下涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，车速信号，bms充电信号，ac目标温度t1，ac热管理请求，ac出风口温度t2，暖风水泵工作pwm控制信号p1，ptc目标功率百分比p2，等效节流阀目标开度p3。
[0137]
这种工况下，通过hil测试软件模拟ac出风口温度t2根据暖风水泵占空比p1，ptc目标功率p2和等效节流阀开度p3进行调整，设计对应策略如下：对于ac出风口温度t2，检测到制热回路打开的情况下，设定p1,p2和p3都大于50％开度的情况为1档，p1,p2和p3都小于50％开度的情况为3档，其他为2档，1/2/3档分别控制ac出风口温度t2每5s、10s、15s上升1℃，在p1,p2和p3任意一个为0时保持t2温度不变。
[0138]
测试策略12设计：设置环境温度为-30℃，车速和电机转速都大于0，ac出风口温度为a1-10℃，ac目标温度为a1℃，ac请求进入乘员舱加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃。
[0139]
测试工况7：模拟普通低温(环境温度-10-5℃)情况下充电的工况；
[0140]
在普通低温下充电的工况，热管理模式为电池加热模式或者混合制热模式，与工况5中介绍的热管理模式一致，测试工况可以直接沿用。
[0141]
测试策略13设计：设置环境温度为0℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，bms请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和b1
±
1℃。
[0142]
测试策略14设计：设置环境温度为0℃，bms状态为充电状态，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，ac出风口温度为b1-10℃，ac目标温度为b1℃,bms和ac都请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度以及ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和b1
±
1℃。
[0143]
测试工况8：模拟普通低温(环境温度-10-5℃)情况下行车的工况；
[0144]
在普通低温下行车的工况，热管理模式为乘员舱加热模式或者混合制热模式，与工况5和工况6中介绍的热管理模式一致，测试工况可以直接沿用。
[0145]
测试策略15设计：设置环境温度为0℃，车速和电机转速都大于0，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，bms请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和b1
±
1℃。
[0146]
测试策略16设计：设置环境温度为0℃，车速和电机转速都大于0，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，ac出风口温度为b1-10℃，ac目标温度为b1℃,bms和ac都请求进入加热模式，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度以及ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃和b1
±
1℃。
[0147]
另外，在普通低温下行车的工况中，行驶时间较长的情况下会出现由于电机不断蓄热，温度超过阀值进入电机冷却模式，而此时乘员舱依然有制热请求，就会进入电机冷却同时有乘员舱加热的模式，这种热管理模式下可以直接利用电机回路的热量加热乘员舱，如图10所示。
[0148]
电机冷却同时有乘员舱加热模式涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，车速信号，bms充电信号，ac目标温度t1，ac热管理请求，ac出风口温度t2，电机水温t3，dc/dc水温t4，暖风水泵工作pwm控制信号p1，电机水泵工作pwm控制信号p2，电机回路等效节流阀目标开度p3和制热回路等效节流阀目标开度p4，冷却风扇pwm控制信号p5。
[0149]
这种工况下，通过hil测试软件模拟ac出风口温度t2根据暖风水泵占空比p1，制热回路等效节流阀开度p4以及电机回路与制热回路的热交换效率p6进行调整，模拟电机水温t3和dc/dc水温t4根据电机水泵占空比p2，电机回路等效节流阀开度p3以及风扇占空比p5进行调整。电机回路与制热回路的热交换效率的计算方法：p6＝p2
×
p3
×
(t4-t2)/t2。这里认为电机冷却回路中dc/dc模块在电机模块的后端，所以dc/dc的水温就是热交换器的入口水温，如果是电机模块处于冷却回路后端的情况就使用电机水温作为热交换器的入口水温，将计算公式中t4换为t3。
[0150]
设计对应策略如下：
[0151]
对于ac出风口温度t2，检测到制热回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p4
×
p6，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制ac出风口温度t2每5s、10s、15s上升1℃，在p＝0时保持t2温度不变。
[0152]
对于电机水温t3和dc/dc水温t4，检测到电机冷却回路打开的情况下，计算开度p＝p2
×
p3
×
p5，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制电机水温t3和dc/dc水温t4每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t2温度不变。
[0153]
测试策略17设计：设置环境温度为0℃，车速和电机转速都大于0，ac出风口温度为a1-10℃，ac目标温度为a1℃，ac请求进入乘员舱加热模式，电机水温t3和dc/dc水温t4分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，然后vcu上电开始进行测试，检测最终ac出风口温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃，电机水温t3和dc/dc水温t4是否会下降到b1和b2以下。
[0154]
同样，在普通低温下行车的工况中，电机不断蓄热，温度超过阀值进入电机冷却模式，而此时电池回路有制热请求，就会进入电机冷却同时有电池加热的模式，这种模式下也可以直接利用电机回路的热量加热电池回路，如图11所示。
[0155]
电机冷却同时有电池加热模式涉及的输入输出信号主要包括：环境温度信号，车速信号，bms充电信号bms温度t1，bms热管理请求，bms目标温度t2，电机水温t3，dc/dc水温t4，电池水泵工作pwm控制信号p1，电机水泵工作pwm控制信号p2，电机回路等效节流阀目标开度p3和电池回路等效节流阀目标开度p4，冷却风扇pwm控制信号p5。
[0156]
这种工况下，通过hil测试软件模拟bms温度t1根据电池水泵占空比p1，电池回路等效节流阀开度p4以及电机回路与制热回路的热交换效率p6进行调整，模拟电机水温t3和dc/dc水温t4根据电机水泵占空比p2，电机回路等效节流阀开度p3以及风扇占空比p5进行调整。电机回路与制热回路的热交换效率的计算方法：p6＝p2
×
p3
×
(t4-t2)/t2。这里认为
电机冷却回路中dc/dc模块在电机模块的后端，所以dc/dc的水温就是热交换器的入口水温，如果是电机模块处于冷却回路后端的情况就使用电机水温作为热交换器的入口水温，将计算公式中t4换为t3。
[0157]
设计对应策略如下：
[0158]
对于bms温度t1，检测到制热回路打开的情况下，计算开度p＝p1
×
p4
×
p6，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制ac出风口温度t2每5s、10s、15s上升1℃，在p＝0时保持t2温度不变。
[0159]
对于电机水温t3和dc/dc水温t4，检测到电机冷却回路打开的情况下，计算开度p＝p2
×
p3
×
p5，如果p大于80％为1档，p在40％到80％之间为2档，p在0％到40％之间为3档，1/2/3档分别控制电机水温t3和dc/dc水温t4每5s、10s、15s下降1℃，在p＝0时保持t2温度不变。
[0160]
测试策略18设计：设置环境温度为0℃，车速和电机转速都大于0，bms温度为a1-10℃，bms目标温度为a1℃，bms请求进入电池加热模式，电机水温t3和dc/dc水温t4分别为b1+10℃和b2+10℃(b1、b2分别为电机和dc/dc开启冷却模式的阀值)，然后vcu上电开始进行测试，检测最终bms温度是否达到设定的目标温度a1
±
1℃，电机水温t3和dc/dc水温t4是否会下降到b1和b2以下。
[0161]
在一实施例中，基本测试策略设计如前面介绍的18种情景，为了实现测试工况模拟，需要通过hil测试软件编写自动测试脚本来实现对前面描述的各种工况下对bms温度、电机温度、dc/dc温度和ac出风口温度的控制，脚本实现的控制逻辑即测试控制方法，步骤s4，具体包括以下步骤：
[0162]
步骤s41、获取电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号；
[0163]
步骤s42、根据获取的电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号，获取模拟测试环境的不同测试控制方法；
[0164]
步骤s43、在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
[0165]
在一较具体实施例中，所述步骤s42，具体包括以下步骤：
[0166]
步骤s421、当电机水温和dcdc水温均超过冷却开启阈值时，通过识别vcu各个控制阀的控制信号获取电机冷却回路导通工况；
[0167]
步骤s4212、当电机冷却回路导通时，获取bms制热请求发出工况和ac制热请求发出工况；
[0168]
步骤s4213、当bms发出制热请求时，获取bms制热回路的导通工况；
[0169]
当ac发出制热请求时，识别ac各个控制阀的控制信号，获取制热回路的导通工况；
[0170]
步骤s4214、当bms制热回路导通时，根据电机回路与电池制热回路的热交换效率、暖风水泵占空比以及电池制热回路或制热回路等效节流阀开度信息控制bms温度或ac出风口温度逐渐增大；
[0171]
当制热回路导通时，根据电机回路与制热回路的热交换效率、暖风水泵占空比以及制热回路等节流阀开度信息控制ac出风口温度逐渐增大。
[0172]
在一实施例中，所述步骤s421之后，还包括以下步骤：
[0173]
s4210、当电机冷却回路导通时，根据电机水泵占空比、风扇占空比以及电机回路等效节流阀开度信息控制电机水温和dcdc水温逐渐减小。
[0174]
在一实施例中，所述步骤s42，具体还包括以下步骤：
[0175]
步骤s422、当ac发出热管理请求信号时，获取ac发出热管理请求信号的具体信号信息；
[0176]
步骤s4221、当ac发出制冷请求时，识别vcu各控制阀的控制信号获取制冷回路的导通工况
[0177]
当ac发出制热请求时，识别vcu各控制阀的控制信号获取制热回路的导通工况；
[0178]
步骤s4222、当制冷回路导通时，根据压缩机功率、风扇占空比以及制冷回路等效节流阀开度信息控制ac出风口度逐渐减小。
[0179]
当制热回路导通时，根据ptc功率、暖风水泵占空比以及制热回路等效节流阀开度信息控制ac出风口度逐渐增大。
[0180]
在一实施例中，所述步骤s42，具体还包括以下步骤：
[0181]
步骤s423、获取bms请求信号的发出工况；
[0182]
步骤4231、当bms发出制冷请求时，获取bms制冷回路的导通工况；
[0183]
当bms发出制热请求时，获取bms制热回路的导通工况；
[0184]
步骤4232、当bms制冷回路或制热回路导通时，根据压电池水泵占空比或水泵占空比、风扇占空比以及电池制冷回路等效节流阀开度信息控制bms温度逐渐减小。
[0185]
当bms制冷回路或制热回路导通时，根据ptc功率、电池水泵占空比以及bms制热回路等效节流阀开度信息控制bms温度逐渐增大。
[0186]
基于同一发明构思，本发明提供了一种vcu热管理功能的hil台架测试系统，包括：
[0187]
搭建模块100，用于搭建vcu热管理功能的模拟测试环境；
[0188]
划分模块200，用于划分测试工况以及各测试工况下的热管理模式；
[0189]
测试策略获取模块300，与所述划分模块200通信连接，用于根据各测试工况下的热管理模式，获取不同的测试策略；
[0190]
测试结果获取模块400，与所述测试策略指定模块300通信连接，用于获取模拟测试环境的测试控制方法，在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
[0191]
在一实施例中，所述测试结果获取模块包括：
[0192]
基本信息工况获取单元，用于获取电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号；
[0193]
测试控制方法获取单元，与所述基本信息工况获取单元通信连接，用于根据获取的电机水温和dcdc水温工况、ac发出的热管理请求信号或bms发出的热管理请求信号，获取模拟测试环境的测试控制方法；
[0194]
测试结构获取单元，与所述测试控制方法获取单元通信连接，用于在模拟测试环境中，根据所述测试控制方法控制bms温度、电机温度、dc/dc温度或ac出风口温度以执行对应的测试策略，获取vcu热管理功能的测试结果。
[0195]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的所有方法步骤或部分方法步
骤。
[0196]
本发明实现上述方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，ra ndom access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0197]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
[0198]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0199]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0200]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0201]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。