BMS HIL测试系统招标技术要求

1、 BMS HIL测试系统招标技术要求BMS HIL测试系统招标技术要求1 设备名称BMS HIL测试系统。2 数量一套。3 系统用途及功能要求3.1 设备用途BMS HIL测试系统是基于HIL技术的车辆仿真测试平台，主要实现电池模型及整车模型的实时运行，模拟BMS控制器的输入信号，采集BMS控制器的输出和必要的输入信号，实现BMS对实时模型的闭环控制，并完成BMS HIL系统集成调试工作。3.2 设备功能该平台用于招标方指定纯电动车型电池管理系统BMS的闭环仿真。该系统应具有以下各种功能：Ø 能够仿真电池工作状态及整车工况，可实现BMS的功能测试；Ø 具有故障注入功能，可实

2、现对BMS的故障诊断测试；Ø 具有CAN通讯仿真功能，可实现BMS的通讯测试；Ø 基于图形化操作软件，可实现手动测试、自动测试等功能测试Ø 投标方需针对招标方指定软硬件版本的BMS控制器进行实施；同时经过硬件、模型的简单配置后可实现其他变型控制器的测试。 Ø 系统基于模块化设计，具有较好地扩展性。经过集成后的系统，应至少满足如下测试需求：Ø 采集单体电压，多点温度，总电流，端电压，总线电压，蓄电池电压等；Ø 估算SOC，估算电池老化状态，对充放电进行功率限制，电池热管理控制；Ø 故障诊断及安全保护策略；Ø 被动均衡

3、；Ø 绝缘电阻检测；Ø CAN通信收发；Ø 控制系统的各个模式转换，进行自检，预充电控制，主回路上下电控制，记录关键数据等。4 投标方资质要求Ø 投标方应提供HIL产品近三年的用户清单和业绩，投标产品应有良好的销售业绩和使用信誉。Ø 投标方三年内在国内成功地为客户提供BMS HIL设备不少于10套，并能够提供该系统及设备的销售情况等相关证明（如验收报告及合同首页等）。以上成功案例设备运转良好，无技术障碍，请提供客户名称及联系方式。Ø 投标方在中国境内应具备50人规模以上的专业技术团队.为保障本项目的顺利实施，投标方必须提供一份项目团队

4、成员列表及专家支持团队成员名单，总计不少于15位，要求提供技术工程师的姓名、工作年限及负责方向等信息。Ø 投标方必须在中国具备同类产品良好的本地化售后服务和技术支持。Ø 投标方应具备模型开发的能力或具备集成第三方模型的能力，并保证与硬件在环仿真平台无缝连接。Ø 投标方应实现交钥匙工程中客户指定车型模型的开发，并保证模型的精度、实时性和稳定性；同时需要提供关键模型的精度验证报告的实例。5 供货范围序号名称数量备注1HIL测试系统硬件平台1.1机柜1套根据招标方需求配置，提供方案及原厂家1.2车用电源模拟器1套根据招标方需求配置，提供方案、型号及具体指标1.3实时处理

5、器1套根据招标方需求配置，提供型号及特性1.4I/O板卡1套根据招标方需求配置，提供具体配置及特性说明1.5电池单体仿真板卡1套根据招标方需求配置，提供具体配置及特性说明1.6绝缘电阻仿真板卡1套根据招标方需求配置，提供具体配置及特性说明1.7信号调理板卡1套根据招标方需求配置1.8故障注入单元1套根据招标方需求配置，提供方案及具体配置1.9负载仿真单元1套根据招标方需求配置，提供方案1.9断线测试盒1套根据招标方需求配置，提供方案1.10控制器连接线束1套根据招标方需求配置1.11上位机（含显示器）1套根据招标方需求配置2.HIL测试系统软件平台2.1试验管理软件1套提供解决方案及软件主要特

6、性介绍2.2故障仿真软件1套提供解决方案及软件主要特性介绍2.3自动测试软件1套提供解决方案及软件主要特性介绍3HIL测试系统模型3.1纯电动车辆模型1套需要包含车辆纵向动力学模型及待测纯电动车关键部件模型3.2电池模型1套需要提供三阶RC电池模型3.3IO模型1套根据招标方需求搭建，需要提供模型方案4设备说明书4.1设备使用说明书1套中文，或中英文对照4.2硬件说明书1套中文，或中英文对照4.3软件使用说明书1套中文，或中英文对照4.4模型说明书1套中文，或中英文对照5工程服务5.1测试设备硬件集成1套5.2模型开发、参数化，IO模型搭建1套5.3控制器开环测试1套5.4控制器闭环调试1套5

7、.5客户现场设备安装、调试1套5.6系统使用技术培训1套6 技术要求6.1 设备使用条件室内试验室环境条件如下：Ø 环境温度：040Ø 相对湿度：小于90%Ø 工作电源：220V±10%，频率50±2Hz6.2 硬件技术要求6.2.1 主机柜Ø 标准机柜，高度应小于2.1mØ 机柜面板布置规矩，横平竖直Ø 机柜内走线规整、符合相关电气接线法规要求Ø 机柜底必须配置滚轮并可锁止Ø 所有ECU和负载都可通过标准的接插件在机柜内部抽屉进行更换，无需使用额外工具6.2.2 处理器Ø 至少四核，

8、每核主频不小于2.6GHzØ 支持多处理器系统Ø 内存4GØ 能够保证HIL系统实时运行6.2.3 通用IO通道技术要求6.2.3.1 模拟输入通道Ø 所需通道数：30路Ø 分辨率：16bitØ 采样率：1MS/s，单通道转换时间1usØ 输入电压范围可以通过软件配置为040V、020V、010V、05V； Ø 差分输入；Ø 过压保护范围：±60VØ 每个通道在每个量程范围内的最大误差满量程的0.1% 6.2.3.2 模拟输出通道Ø 通道数：30路Ø 分辨率：16b

9、itØ 输出电压范围0V+10V； Ø 最大持续电流±20mA Ø 输出短路保护 Ø 过压保护范围：±60V Ø 输出最大误差±5mV；6.2.3.3 数字输入&PWM输入通道Ø 通道数：60路Ø 输入电压范围0V+60V Ø 阀值电压电压可以通过软件设定，范围为+1+23.8V Ø 软件上可以配置为Digital_Input、Frequency_Input、PWM_Input，其中至少4个通道可以配置为SENT_Input；Ø 频率测量范围0.02Hz1M

10、Hz；Ø 过压保护范围：±60VØ 100kHz以内，频率测量精度±0.2%；Ø 100kHz以内，1%99%的占空比，测量精度±0.2%；6.2.3.4 数字输出&PWM输出通道Ø 通道数：40路Ø 输出可以配置为Push、Pull或者Push+PullØ 每个通道的参考电压可以通过软件控制，在两个外部参考电源之间进行选择，电压范围560V Ø 最大持续电流100mAØ 软件上可以配置为Digital_Output、Frequency_ Output、PWM_ Output，

11、其中至少4个通道可以配置为SENT_ Output；Ø 输出频率范围0.02Hz1MHz；Ø 占空比范围0100%；Ø 过压保护范围：060V Ø 100kHz以内，输出频率精度±0.2%；Ø 100kHz以内，1%99%的占空比，输出精度±0.2%；6.2.4 电池特殊信号仿真技术要求6.2.4.1 电池单体仿真板卡Ø 通道数：32路。Ø 单通道电压范围：0V5V，单通道输出电压绝对误差±1mv。电压控制动态响应3V/ms。Ø 单通道输入/输出电流能力：输出3A，输入2A；至少支持4

12、个通道并联Ø 支持故障仿真功能，支持的故障模式包括：输出短路、输出开路、串联在一起的通道间开路。Ø 具有通道电流采集功能，电流测量精度不大于2mA。Ø 单体间相互隔离。Ø 所有单体电压能在1ms内同步改变。Ø 电池单体过冲电压上限4.5V。Ø 支持电池单体采样线反转测试6.2.4.2 电阻仿真通道Ø 通道数：20路Ø 工作电压范围：±40V; Ø 电阻范围：20ohm500Kohm，步进1 ohmØ 电流范围：±100mA； Ø 具有过流保护功能； Ø 通

13、道间隔离6.2.4.3 绝缘电阻仿真板卡Ø 通道数：2路，同时控制V+和V-分别对车体地的电阻Ø 工作电压范围：-1500V1500V; Ø 电流范围：±10mA； Ø 具有过流保护功能 Ø 可控电阻范围：150 ohm50Mohm，步进100ohm Ø 可模拟开路，阻抗大于100Mohm Ø 通道间隔离6.2.4.4 总电压传感器仿真Ø 需提供至少2路高压仿真通道用来模拟总电压、预充电压Ø 电压范围：500VØ 电流范围：10mAØ 可由上位机软件控制电源输出Ø

14、具备自我保护功能6.2.4.5 总电流传感器仿真需要满足2种方式的电流传感器仿真Ø 分流器式：n 仿真分流器采样电阻后端的电压信号n 电压范围：-200mA200mAn 输出电流：05mAn 分辨率：±0.05mVØ 霍尔式：n 仿真霍尔式电流传感器输出的电压信号n 电压范围：05Vn 其他要求参考6.2.3.2章节6.2.5 CAN通讯接口通道Ø 通道数：4路Ø 支持CAN2.0A和CAN2.0BØ 波特率：可配置，最大可达1MbpsØ 支持数据库文件.dbc的直接导入Ø 每个通道自带120ohm的终端电阻，可通

15、过上位机软件配置是否使能6.2.6 车载电源模拟器Ø 功率范围：1.5kWØ 输出电压范围：40VØ 输出电流范围：60AØ 可由上位机软件控制电源输出Ø 具备自我保护功能6.2.7 故障注入单元 低压信号故障注入要求：Ø 通道数：60路Ø 最大持续电流：60V 时6A； 30V时8A；Ø 可通过上位机RS232进行控制Ø 可以实现的故障类型包括：对电源短路、对地短路、对其他管脚短路、开路，并且可以选择是否带负载Ø 板卡通道具备自我保护功能电池单体故障注入要求：Ø 电池单体电压仿真的每

16、个通道均可以实现故障仿真，故障类型如下：n 输出短路n 输出开路n 串联在一起的通道间开路n 采样线反转高压触点故障注入要求n 系统要求实现高压触点的常开、粘连故障6.2.8 断路测试盒Ø 通道数：90路Ø 断线测试盒接口应与HIL设备连接器匹配，直接进行连接Ø 可串联与HIL设备与控制器之间，用于信号的观测Ø 针脚数90pinsØ 断线测试盒内部应采用印刷电路板实现，不能采用手工接线的方式6.3 试验软件功能试验软件应包括以下部分：Ø 试验管理软件Ø 故障仿真软件Ø 自动测试软件6.3.1 试验管理软件具体要求&

17、#216; 方便的对系统，模型，硬件进行统一管理和配置Ø 实现模型与硬件资源的映射，保存，修改等Ø 可以指定CPU内核运行顺序，也可以为多个模型分别指定运算的CPU从而更有效的利用CPU资源，提高仿真实时性Ø 以拖放方式建立试验监控界面：n 可以实时监控模型变量n 可记录实时数据（CSV、TXT或TDMS等格式）n 能够对仿真模型中需要调整的参数进行实时在线修改Ø 能够集成CAN、LIN等通讯数据库，并对报文的收发进行配置：n 支持CAN总线、LIN总线、FlexRay总线通信n 支持导入*.dbc、*.xml、*.ndc、*.ldf等多种格式的Data

18、Base文件，并实现报文发送/接收配置n 能够基于dbc等文件自动生成测试界面，其中发送报文可以修改包括周期、各个信号值、使能、触发等，显示信号名、周期、ID、单位、数据长度、发送类型；接收报文可以显示接收时间、接收差分时间、周期、ID、信号名、信号值、单位、数据长度、数据类型等Ø 实时激励和自动测试功能，可以给系统输入实时激励信号（包括常值输入、斜坡输入、锯齿波输入、脉冲输入、Sine输入、指数输入、噪音输入、试验结果数据输入等），并可按照预定的顺序执行一系列自动测试逻辑，同时可以记录运行过程中的信号数值6.3.2 故障注入软件具体要求Ø 可实现对指定管脚的故障注入：对电

19、源短路、对地短路、开路、几个信号之间的短路Ø 对于所有类型的故障注入，都能够由该软件自动来实现故障的注入和取消Ø 能够从信号列表文件中导入所有通道名称及其故障配置Ø 以拖拽的方式选取需要配置的通道Ø 可以方便快捷的对系统故障进行设置和激活Ø 可以对信号通道故障的不同组合同时进行激活Ø 能够导出或读取所有选定通道的故障配置状态Ø 能够设置故障激活的持续时间Ø 具有容错机制，避免由于误操作，对某些不能进行故障注入的管脚进行故障注入，而造成ECU的损坏6.3.3 自动测试软件具体要求Ø 支持采用拖拽的方式搭建测

20、试序列，并支持脚本语言方式编写复杂逻辑Ø 与试验管理软件无缝连接可自动打开试验管理软件进行模型的下载Ø 支持调用故障注入设备执行自动测试，可设置注入的故障类型Ø 能够自动生成基于XML的HTML和PDF格式的测试报告，并可以重复生成，测试报告的格式可根据需求进行自定制Ø 支持CANoe、Matlab、Office等第三方软件的调用Ø 需提供标准的诊断模块，可基于此模块进行ECU诊断功能的测试Ø 支持自定义库的封装，并开放自定义库的接口变量，库同步时不会对序列中引入库的接口变量赋值进行修改Ø 支持测试用例离线开发及调试，各种设

21、备都可以分别配置离线和在线执行状态。支持测试用例的静态编译及语法检查，在测试序列执行之前提示语法有错误的序列模块Ø 支持定制测试计划，可编辑计划所包含的测试用例并支持配置执行次数与执行次序Ø 可扩展支持多种仿真机的调用，测试用例在不需修改的情况下即可在不同仿真机平台下执行Ø 提供基本库，主要包括图形化的逻辑语句，实现如If Else、For、break等控制流程Ø 提供测量标定库，支持INCA，CANAPE等标定诊断软件的调用6.4 仿真模型要求本系统整车模型用于完成BMS在各运行工况和各种环境下功能测试、通信测试、故障诊断测试。6.4.1 模型总体技术

22、要求11.1Ø 模型应包含电机、动力电池、主减速器、车辆纵向动力学、驾驶员、虚拟控制器等模块。Ø 满足新能源硬件在环测试系统实时性要求，整个车辆模型运行于实时系统，整体解算步长1ms。Ø 电池模型应为三阶RC模型，整体解算步长1ms。Ø 车辆参数、环境参数突变时需保持仿真稳定。Ø 模型中各模块所用参数可以实时在线修改，不需重新编译下载模型；Ø 用户能够使用自定义模块替换原投标模型中的标准模块。Ø 车辆模型基于Matlab/Simulink搭建。6.4.2 电池模型电池模型应基于电池单体建模搭建，电池模型充分反映电池单体及总成

23、工作特性。6.4.2.1 电池电压模型技术要求Ø 电池模型能够模拟电池充放电过程中欧姆极化、浓差极化、电化学极化现象。Ø 电池模型能够模拟SOC、温度、充放电电流变化引起的电池电压变化。Ø 电池模型能够模拟电池串联及并联状态。Ø 电池模型能够模拟电池过充及过放状态。Ø 电池模型能够模拟任意电池单体电压及电池总成电压。6.4.2.2 电池电流模型技术要求Ø 电池模型能够模拟电池总成输出电流。6.4.2.3 电池充电模型技术要求Ø 电池模型能够模拟电池外接充电。Ø 电池模型能够模拟回收充电。6.4.2.4 电池SOC模

24、型技术要求Ø 电池模型能够准确模拟电池充放电过程容量变化。Ø 电池模型模拟电池容量变化时应考虑充放电库伦效率、能量效率。6.4.2.5 电池温度模型技术要求Ø 电池温度模型能够模拟电池充放电过程放热引起的温度变化Ø 电池温度模型能够模拟自然冷却和风扇开启的风冷过程的温度变化6.4.2.6 电池均衡功能技术要求Ø 电池模型能够模拟电池均衡功能。6.4.2.7 电池故障模型技术要求Ø 电池模型能够模拟电池任意单体过压、欠压，电池总成过压、欠压故障，单体间电压偏差过大的故障。Ø 电池模型能够模拟电池温度过高及过低的故障。Ø

25、; 电池模型能够模拟电池SOC过高及过低的故障。Ø 电池模型能够模拟电池电流过高的故障。Ø 电池模型能够模拟母排电压过高的故障。6.4.2.8 电池维修模型技术要求Ø 电池模型能够模拟维修开关通断及开关通断后电池的工作状态。6.4.2.9 预充电模型技术要求Ø 电池模型能够模拟正常及故障状态下的预充功能。6.4.3 电机模型电机模型应实现以下功能：Ø 电机扭矩输出计算；Ø 根据电机转速、扭矩计算当前电机电功率。6.4.4 主减速器模型主减速器模型应实现以下功能：Ø 减速比的设定Ø 减速后的转速计算Ø 减速

26、后的扭矩计算6.4.5 车辆纵向动力学模型车辆纵向动力学模型应实现以下功能Ø 滚动阻力计算；Ø 空气阻力计算；Ø 坡道阻力计算；Ø 根据制动踏板开度计算制动力；Ø 车辆加速度和速度计算。6.4.6 驾驶员模型驾驶员模型的控制目标是车辆纵向速度，主要输出应包括加速踏板开度、制动踏板开度、离合器开度、目标挡位等。驾驶员模型应实现以下两种驾驶模式：Ø 手动驾驶模式：所有驾驶员控制信号输出通过手动模式设定，在线测试时，可通过监控界面上的控件设定加速踏板或制动踏板的开度；Ø 自动驾驶模式：此模式下测试者可以指定目标车速曲线（可以是标准

27、的试验工况，例如NEDC循环工况），自动驾驶模块将根据实际车速和目标车速的偏差实时调整加速踏板和制动踏板的开度。6.4.7 虚拟控制器模型6.4.7.1 虚拟MCU软件MCU模型应实现以下功能Ø 响应来自整车控制器的扭矩、转速请求Ø CAN节点仿真：根据CAN通信矩阵输出必要的CAN信号。6.4.7.2 虚拟VCU软件VCU模型应实现以下功能：Ø 响应驾驶员的控制信号Ø 实现高压上下电的控制Ø 实现充放电的控制Ø CAN节点仿真：根据CAN通信矩阵输出必要的CAN信号7 技术培训7.1 在项目实施过程中，中标方必须允许招标方派少数技术

28、人员参与项目工作，并且在此过程中培训招标方工程师，使其可以达到二次开发能力。7.2 平台培训要求培训内容如下表所示培训项目内容地点备注硬件系统1）HIL系统框架及组件；2）本项目设备详细结构；3）硬件各部件详细介绍。招标方/中标方基础软件1） 实验管理软件使用方法；2） 故障注入软件使用方法；3） 自动化测试软件使用方法；招标方/中标方仿真模型1） 仿真模型的原理介绍；2） 仿真模型的使用和修改方法介绍。招标方/中标方系统使用1） 系统操作演练招标方/中标方以上培训总时间不少于5天。8 资料的提供中标方应提供以下文件资料，其费用应包括在技术服务价格之内。技术文件应完整、清楚、足够保证现场安装、

29、试运转以及正常安全运行和维修。需提供的资料和文档包含以下内容：6.5 系统文档Ø 系统使用说明。Ø 激励测试报告Ø 开环测试报告。Ø 相关培训教材。6.6 硬件文档Ø 系统硬件清单。Ø 信号列表。Ø 硬件板卡说明文档。6.7 软件文档Ø 软件清单。Ø 实验管理软件说明文档。Ø 故障注入软件说明文档Ø 自动测试软件说明文档。6.8 模型文档Ø 模型清单。Ø 模型说明文档。9 项目验收9.1 投标方需编写验收大纲，按照验收大纲的要求完成相关验收工作，其结果需要得到招标方的认可。9.2 项目验收需要投标方和招标方双方联合进行。9.3 项目验收分预验收和终验收两个阶段9.4 预验收内容9.4.1 系统完整性验收对照技术协议中的供货范围，对提交的设备进行确认，主要包括系统硬件、系统软件、仿真模型等方面。9.4.2 系统功能性验收9.4.2.1 系统激励测试系统激励测试是指在不连接各控制器的情况下，对设备的I/O通道进行开环测试。主要包括：Ø 产生控制器所需的输入信号，并在控制器连接器端进行测量，确认能够产生控制器所需的输入信号。&