本發(fā)明涉及汽車制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

新能源(混合動力或純電動)汽車被廣泛認(rèn)為是解決汽車尾氣污染和石油能源短缺等問題的主要途徑之一，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，對其核心零部件的產(chǎn)品性能、可靠性要求也越來越重要。新能源汽車整車的動力系統(tǒng)主要由動力電池、動力電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem，bms)、驅(qū)動電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)控制器和整車控制器組成。如：動力電池作為該系統(tǒng)中電能儲能元器件，其電壓通常在幾百伏特以上，因此對電池管理系統(tǒng)也提出了很高的要求。bms是動力系統(tǒng)核心部件因此加強(qiáng)bms開發(fā)過程中軟件的測試是非常有必要的，

目前在臺架測試和實(shí)車測試之前的環(huán)節(jié)中控制器軟件測試方法主要包含模型在環(huán)(model-in-the–loop，mil)測試、軟件在環(huán)(software-in-the-loop，sil)測試、硬件在環(huán)(hardware-in-the-loop，hil)測試，這樣測試可以盡早發(fā)現(xiàn)缺陷，降低軟件開發(fā)風(fēng)險，縮短軟件開發(fā)周期。

在mil、sil和hil測試中均需要測試環(huán)境模型，環(huán)境模型是指通過專業(yè)建模工具(例如simulink)在虛擬環(huán)境中搭建仿真模型來模擬被控對象實(shí)體以替代真實(shí)環(huán)境中的被測對象。bms測試環(huán)境模型通常主要包括電池包仿真模型、高壓線路和高壓元器件仿真模型，可以滿足bms的功能測試。但是mil、sil、hil測試的運(yùn)行環(huán)境不同，導(dǎo)致環(huán)境模型接口不同，在不同的測試種類下需要手動修改環(huán)境模型接口。并且在不同的項(xiàng)目中電池包內(nèi)電池單體并聯(lián)/串聯(lián)結(jié)構(gòu)不同，電池單體特性參數(shù)不同，一般電池包內(nèi)電池單體數(shù)量較多(上百個)，且均需要手動修改模型配置，從而修改不便，效率低下的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法，該方法能夠根據(jù)配置界面自動生成與測試類型和測試設(shè)備對應(yīng)的環(huán)境模型接口，以及環(huán)境子 模型，提高了建模效率，且便于維護(hù)。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例公開了一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法，包括以下步驟：接收測試類型、測試設(shè)備類型以及環(huán)境模型需求參數(shù)；根據(jù)所述測試類型和所述測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于所述測試類型和所述測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)所述環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型；根據(jù)所述環(huán)境模型接口和所述環(huán)境子模型得到所述環(huán)境模型。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法，能夠根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型，進(jìn)而得到相應(yīng)的環(huán)境模型，因而提高了建模效率，且便于維護(hù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述測試類型包括模型在環(huán)測試和硬件在環(huán)測試，當(dāng)所述測試類型為硬件在環(huán)測試時，所述測試設(shè)備類型包括dspace仿真系統(tǒng)、etas仿真系統(tǒng)和ni仿真系統(tǒng)。

在一些示例中，所述車用控制器為電池管理系統(tǒng)，所述環(huán)境模型需求參數(shù)包括電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)，所述電池需求參數(shù)包括電池模塊數(shù)量、電池模塊內(nèi)電池單體之間的串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)系、電池類型、電池單體電壓、電池單體額定容量和電池特性曲線。

在一些示例中，所述高壓回路需求參數(shù)包括預(yù)充接觸器需求參數(shù)、預(yù)充電組阻值、正極/負(fù)極接觸器需求參數(shù)、高壓負(fù)載需求參數(shù)和絕緣電阻阻值。

在一些示例中，根據(jù)所述測試類型和所述測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于所述測試類型和所述測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)所述環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型，包括：根據(jù)電池需求參數(shù)生成相應(yīng)的電池包模型，以及根據(jù)所述高壓回路需求參數(shù)生成相應(yīng)的高壓回路模型，具體包括：加載simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫；根據(jù)所述測試設(shè)備類型、電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)從所述simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫調(diào)用相應(yīng)的模型/模塊；根據(jù)調(diào)用的所述模型/模塊分別生成所述環(huán)境模型接口、所述電池包模型和所述高壓回路模型。

本發(fā)明第二方面的實(shí)施例公開了一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)，包括：配置模塊，用于接收測試類型、測試設(shè)備類型以及環(huán)境模型需求參數(shù)；子模型生成模塊，用于根據(jù)所述測試類型和所述測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于所述測試類型和所述測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)所述環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型；環(huán)境模型生成模 塊，用于根據(jù)所述環(huán)境模型接口和所述環(huán)境子模型得到所述環(huán)境模型。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)，能夠根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型，進(jìn)而得到相應(yīng)的環(huán)境模型，因而提高了建模效率，且便于維護(hù)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在一些示例中，所述測試類型包括模型在環(huán)測試和硬件在環(huán)測試，當(dāng)所述測試類型為硬件在環(huán)測試時，所述測試設(shè)備類型包括dspace仿真系統(tǒng)、、etas仿真系統(tǒng)和ni仿真系統(tǒng)。

在一些示例中，所述車用控制器為電池管理系統(tǒng)，所述環(huán)境模型需求參數(shù)包括電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)，所述電池需求參數(shù)包括電池模塊數(shù)量、電池模塊內(nèi)電池單體之間的串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)系、電池類型、電池單體電壓、電池單體額定容量和電池特性曲線。

在一些示例中，所述高壓回路需求參數(shù)包括預(yù)充接觸器需求參數(shù)、預(yù)充電組阻值、正極/負(fù)極接觸器需求參數(shù)、高壓負(fù)載需求參數(shù)和絕緣電阻阻值。

在一些示例中，所述子模型生成模塊用于：根據(jù)電池需求參數(shù)生成相應(yīng)的電池包模型，以及根據(jù)所述高壓回路需求參數(shù)生成相應(yīng)的高壓回路模型，具體包括：加載simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫；根據(jù)所述測試設(shè)備類型、電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)從所述simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫調(diào)用相應(yīng)的模型/模塊；根據(jù)調(diào)用的所述模型/模塊分別生成所述環(huán)境模型接口、所述電池包模型和所述高壓回路模型。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的生成的電池管理系統(tǒng)的測試環(huán)境模型的示意圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法及系統(tǒng)。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法的流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟：

步驟s1：接收測試類型、測試設(shè)備類型以及環(huán)境模型需求參數(shù)。車用控制器以電池管理系統(tǒng)為例，則環(huán)境模型需求參數(shù)包括但不限于電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)，該操作例如在配置界面中完成。

其中，上述的測試類型例如包括模型在環(huán)測試和硬件在環(huán)測試，當(dāng)測試類型為硬件在環(huán)測試時，測試設(shè)備類型包括dspace仿真系統(tǒng)、etas仿真系統(tǒng)和ni仿真系統(tǒng)。進(jìn)一步地，導(dǎo)入被測模型或被測控制器輸入輸出信號的信息，該信息可以是can協(xié)議文件，也可以是硬線信號列表。其中，所述的can協(xié)議文件和硬線信號列表需要區(qū)分哪些是輸入信號，哪些是輸出信號。

上述的電池需求參數(shù)例如包括電池模塊數(shù)量、每個電池模塊內(nèi)電池單體之間的串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)系、電池類型(例如是磷酸鐵鋰)、電池單體電壓、電池單體額定容量和電池特性曲線等。

上述的高壓回路需求參數(shù)例如包括預(yù)充接觸器需求參數(shù)、預(yù)充電阻阻值、正極/負(fù)極接觸器需求參數(shù)、高壓負(fù)載需求參數(shù)和絕緣電阻阻值。

步驟s2：根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型。車用控制器以電池管理系統(tǒng)為例，則可以根據(jù)電池需求參數(shù)生成相應(yīng)的電池包模型，以及根據(jù)高壓回路需求參數(shù)生成相應(yīng)的高壓回路模型。其中，高壓回路中例如包含預(yù)充接觸器、主正極接觸器、主負(fù)極接觸器、預(yù)充電阻、高壓負(fù)載和絕緣監(jiān)測電阻。其中，當(dāng)測試類型不同且測試設(shè)備不同時，可通過生成不同的接口來滿足需求，例如可用于主流品牌的hil測試設(shè)備，如dspace、etas及ni等。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，上述步驟s2具體包括下述步驟s21至步驟s23：

步驟s21：加載simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫。

步驟s22：根據(jù)測試設(shè)備類型、電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)從simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫調(diào)用相應(yīng)的模型/模塊。

步驟s23：根據(jù)調(diào)用的模型/模塊分別生成環(huán)境模型接口、電池包模型和高壓回路模型。

具體地說，環(huán)境模型中使用到simulink模型庫中的subsystem、buscreator、busselector等種基本模塊，simpowersystem模塊庫中的battery、breaker、currentsource等模塊，可以通過調(diào)用simulink模塊的api函數(shù)(如add_block、add_line、set_param)添加子模塊，并對添加的模塊名稱和位置進(jìn)行設(shè)置，并完成模塊之間的連線。其中，在生成測試類型和設(shè)備類型對應(yīng)的接口模塊時，預(yù)先加載測試設(shè)備的模型庫。

步驟s3：根據(jù)環(huán)境模型接口和所述環(huán)境子模型得到環(huán)境模型。例如：車用控制器以電池管理系統(tǒng)為例，則根據(jù)環(huán)境模型接口、電池包模型和高壓回路模型得到環(huán)境模型。例如圖2所示，展示了通過本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法生成的電池管理系統(tǒng)的測試環(huán)境模型。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成方法，能夠根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型，進(jìn)而得到相應(yīng)的環(huán)境模型，因而提高了建模效率，且便于維護(hù)。

本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例還提供了一種用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，該系統(tǒng)100包括：配置模塊110、子模型生成模塊120和控制模塊130。

其中，配置模塊110用于接收測試類型、測試設(shè)備類型以及環(huán)境模型需求參數(shù)，其中，環(huán)境模型需求參數(shù)包括但不限于電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)。

其中，上述的測試類型例如包括模型在環(huán)測試和硬件在環(huán)測試，當(dāng)測試類型為硬件在環(huán)測試時，測試設(shè)備類型包括dspace仿真系統(tǒng)、etas仿真系統(tǒng)和ni仿真系統(tǒng)。進(jìn)一步 地，導(dǎo)入被測模型或被測控制器輸入輸出信號的信息，該信息可以是can協(xié)議文件，也可以是硬線信號列表。所述的can協(xié)議文件和硬線信號列表需要區(qū)分哪些是輸入信號，哪些是輸出信號。

上述的電池需求參數(shù)例如包括電池模塊數(shù)量、每個電池模塊內(nèi)電池單體之間的串聯(lián)/并聯(lián)結(jié)構(gòu)關(guān)系、電池類型(例如是磷酸鐵鋰)、電池單體電壓、電池單體額定容量和電池特性曲線等。

上述的高壓回路需求參數(shù)例如包括預(yù)充接觸器需求參數(shù)、預(yù)充電阻阻值、正極/負(fù)極接觸器需求參數(shù)、高壓負(fù)載需求參數(shù)和絕緣電阻阻值。

子模型生成模塊120用于根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)生成相應(yīng)的環(huán)境子模型。例如：根據(jù)電池需求參數(shù)生成相應(yīng)的電池包模型，以及根據(jù)高壓回路需求參數(shù)生成相應(yīng)的高壓回路模型。其中，高壓回路中例如包含預(yù)充接觸器、主正極接觸器、主負(fù)極接觸器、預(yù)充電阻、高壓負(fù)載和絕緣監(jiān)測電阻。其中，當(dāng)測試類型不同且測試設(shè)備不同時，可通過生成不同的接口來滿足需求，例如可用于主流品牌的hil測試設(shè)備，如dspace、etas及ni等。

具體地，子模型生成模塊120根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)電池需求參數(shù)生成相應(yīng)的電池包模型，以及根據(jù)高壓回路需求參數(shù)生成相應(yīng)的高壓回路模型，具體包括：加載simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫；然后根據(jù)測試設(shè)備類型、電池需求參數(shù)和高壓回路需求參數(shù)從simulink模型庫、simpowersystem模塊庫和測試設(shè)備模型庫調(diào)用相應(yīng)的模型/模塊；最后根據(jù)調(diào)用的模型/模塊分別生成環(huán)境模型接口、電池包模型和高壓回路模型。

具體地說，環(huán)境模型中使用到simulink模型庫中的subsystem、buscreator、busselector等種基本模塊，simpowersystem模塊庫中的battery、breaker、currentsource等模塊，可以通過調(diào)用simulink模塊的api函數(shù)(如add_block、add_line、set_param)添加子模塊，并對添加的模塊名稱和位置進(jìn)行設(shè)置，并完成模塊之間的連線。其中，在生成測試類型和設(shè)備類型對應(yīng)的接口模塊時，預(yù)先加載測試設(shè)備的模型庫。

環(huán)境模型生成模塊130用于根據(jù)環(huán)境模型接口和所述環(huán)境子模型得到環(huán)境模型，例如根據(jù)環(huán)境模型接口、電池包模型和高壓回路模型得到環(huán)境模型。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測試車用控制器的環(huán)境模型生成系統(tǒng)，能夠根據(jù)測試類型和測試設(shè)備類型生成對應(yīng)于測試類型和測試設(shè)備類型的環(huán)境模型接口，并根據(jù)環(huán)境模型需求參數(shù)得到相應(yīng)的環(huán)境子模型，進(jìn)而得到相應(yīng)的環(huán)境模型，因而提高了建模效率，且便于維護(hù)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、 或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同限定。