儲能電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，簡稱BMS）作為儲能系統(tǒng)的核心控制單元，具有電池狀態(tài)精準估算、充放電智能管理、系統(tǒng)均衡與故障實時診斷等功能。儲能BMS控制器通過高精度傳感器持續(xù)監(jiān)測電池組的電壓、電流與溫度，并利用算法動態(tài)估算其荷電狀態(tài)（SOC）與健康狀態(tài)（SOH），同時完成充放電過程的智能管理與電芯間的能量均衡。確保儲能系統(tǒng)在各種工況與復雜環(huán)境下，電池組的安全性、能效表現(xiàn)及循環(huán)壽命始終處于最優(yōu)狀態(tài)，從而保障系統(tǒng)安全、提升能源利用率及優(yōu)化全生命周期價值。

在HiL測試環(huán)境中，可以在不依賴于真實電池組的情況下，為儲能BMS提供所需的高壓模擬信號、電芯電壓與溫度傳感器信號、母線電流信號以及上層系統(tǒng)的通訊指令，實現(xiàn)儲能BMS狀態(tài)估算算法、充放電邏輯、熱管理策略及故障診斷與保護機制的全面驗證。同時，可高效執(zhí)行極限工況（如過充、過放、短路）、電芯一致性惡化及多重故障注入等實物測試中高風險、高成本或難以復現(xiàn)的測試場景，從而確保儲能BMS功能的安全性與可靠性。此外，在HiL測試環(huán)境中，通過并行測試與7×24小時無人值守自動化測試，能夠顯著提升測試覆蓋率與效率，有效縮短儲能BMS的研發(fā)與驗證周期。

相關(guān)標準：GB∕T34131-2023《電力儲能用電池管理系統(tǒng)》

一、方案組成：

北匯信息提供的儲能BMSHiL測試系統(tǒng)由軟件、硬件、模型三部分組成；

系統(tǒng)軟件部分主要包含CANoe、vTESTstudio，CANoe作為整個測試系統(tǒng)的控制、執(zhí)行軟件，實現(xiàn)儲能BMS控制器的自動化的閉環(huán)測試。vTESTstudio實現(xiàn)測試用例編寫和自動化測試。

硬件部分主要包含：實時處理器、通用IO板卡、總線通訊板卡、電池模擬器、絕緣電阻仿真板卡、總壓仿真模塊、母線電流仿真模塊、故障注入板卡等：

• 實時處理器：運行電池模型、殘余總線模型，保證測試實時性；
• VT板卡：提供儲能BMS所需要的IO輸入信號，采集儲能BMS的IO輸出信號；
• 總線通訊板卡：提供儲能BMS所需要的CAN/CANFD總線通道與RS232/RS485通訊通道；
• 電池模擬器：提供儲能BMS采樣板所需要的電芯電壓、溫度傳感器信號；
• 總壓仿真模塊：提供儲能BMS所需要的總電壓信號；
• 母線電流仿真模塊：提供儲能BMS所需要的母線電流信號；
• 絕緣電阻仿真板卡：提供儲能BMS電池組與設(shè)備外殼之間的絕緣阻值；
• 故障注入板卡：提供儲能BMS相應(yīng)IO通道的故障模擬，包含短路、斷路、短電、短地、線間短路等；
• 環(huán)境試驗箱：提供溫度與濕度或鹽霧環(huán)境；
• 耐壓測試儀：用于驗證儲能BMS的耐壓能力;

電池模型：

基于Simulink搭建的二階RC電池模型，能體現(xiàn)電池動態(tài)特性和極化現(xiàn)象。具有全局設(shè)置所有電芯SOC和溫度模式、全局設(shè)置所有電芯OCV和溫度模式以及單獨修改個別電芯OCV，三種初始模式。其中還包含等效阻抗、OCV等初值查表模塊以及充放電的不同分路。

測試用例包：

提供滿足GB_T 34131-2023國標要求中的測試項目的測試用例包，可直接調(diào)用自動化測試用例包進行自動化測試，覆蓋的測試內(nèi)容如下：

二、典型測試場景：

• 數(shù)據(jù)采集：電池單體電壓或電池單體并聯(lián)體（電芯組）電壓信號采集、電池模塊電壓信號或電池簇電壓信號采集、電池簇電流信號采集
• 通信功能驗證：對儲能BMS的CAN、RS485、以太網(wǎng)接口的通信功能進行測試
• 報警功能測試：針對電池管理系統(tǒng)的報警內(nèi)容進行測試
• 保護功能測試：針對電池系統(tǒng)的故障狀態(tài)等級（一級、二級），進行響應(yīng)處理時間的測試。
• 控制功能測試：可對電池管理系統(tǒng)控制電池簇和電池陣列投入和退出功能與調(diào)節(jié)電池溫度的控制功能進行測試。
• 能量狀態(tài)估算測試：針對儲能BMS的能量狀態(tài)估算功能進行測試
• 均衡功能測試：針對儲能BMS的均衡功能進行測試，包含均衡開啟條件和均衡電流測量
• 環(huán)境適應(yīng)性測試：包含高低溫測試、耐濕熱測試、耐鹽霧測試；
• 電器適應(yīng)性測試：包含供電電壓測試、過電壓測試、反向電壓測試、信號與負載回路短路測試

三、方案特點：

北匯信息提供的儲能BMS HiL測試系統(tǒng)

• 支持功能測試、故障診斷等測試，可擴展PCS與EMS測試；
• 可以模擬極端工況以及電氣故障
• 模塊化的VT板卡，易于擴展、復用
• CANoe豐富的軟硬件接口，支持集成第三方軟硬件
• 基于北匯信息豐富的測試系統(tǒng)搭建和服務(wù)經(jīng)驗，提供真正交鑰匙系統(tǒng)