CN106385447A - 电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法 - Google Patents

电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法，能够模拟充电桩向BMS快速发送各种报文，接收并显示BMS反馈的回传报文，提升开发效率。本发明的虚拟桩通过CAN卡连接BMS；通过响应界面上接收的相应指令，分别驱使虚拟桩与BMS执行握手启动阶段、握手辨识阶段、充电参数配置阶段、充电阶段、充电结束阶段中的应答操作；并且，还可以控制这些阶段的交互操作依次序地自动执行；虚拟桩的报文翻译模块将要发送的数据翻译为协议指定的报文，以及将从BMS接收到的回传报文翻译后在界面上显示翻译得到的数据或其对应的通知提示信息。虚拟桩的阶段性发送模块将驱使虚拟桩与BMS执行应答操作的指令启动信号分别封装为按钮，提高了报文发送速度及正确率。

Description

电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法
技术领域
本发明涉及一种电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法。
背景技术
目前在BMS(电池管理***)的软件研发过程中，需要接收或发送与充电桩通讯的报文，现有技术中使用周立功的CAN卡及其附带的报文发送程序收发符合特定充电桩协议的报文时，对于报文的编写、数据的填入、收发及翻译等都需要人工操作，并且无法使用电脑模拟BMS接收的桩充电相关的报文发送。因此，无法满足BMS开发中的实际测试、升级需要，造成开发人员的效率低下，导致项目进度被拖延、开发时间长。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法，能够模拟在充电过程中的充电桩向BMS快速发送各种报文，并实现接收并显示BMS反馈的回传报文，从而提升开发效率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法，
通过电脑配置一控制***并提供交互用的界面，该电脑与CAN卡连接形成用以模拟充电桩的虚拟桩；所述虚拟桩通过该CAN卡进一步连接BMS；
所述CAN卡与控制***、BMS分别信号连接，且CAN卡启动之后，通过响应界面上接收的相应指令，分别驱使虚拟桩与BMS执行以下各阶段中的应答操作：
通过响应握手启动指令，进入握手启动阶段；
通过响应辨识启动指令，进入握手辨识阶段；
通过响应充电同步指令，进入充电参数配置阶段；
通过响应充电指令，进入充电阶段；
通过响应充电结束指令，进入充电结束阶段；
及，通过响应连续执行指令，进入自动执行阶段，来依次序地自动执行所有其他阶段；
在其中的每个阶段之中，虚拟桩通过设置的报文翻译模块，将其要发送给BMS的数据翻译为协议指定的报文，以及将从BMS接收到的回传报文翻译成相应的数据，并发送到界面上显示翻译得到的数据或其对应的通知提示信息。
优选地，所述虚拟桩通过设置的阶段性发送模块，根据充电桩与BMS交互的协议，将每个阶段中驱使虚拟桩与BMS执行应答操作的指令启动信号，分别封装为按钮并显示在界面上，通过点击各按钮提供驱使虚拟桩与BMS开始执行相应阶段中的应答操作。
优选地，握手启动阶段中的应答操作，包含：虚拟桩发送模拟的充电握手报文，BMS反馈车辆握手报文；
握手辨识阶段中的应答操作，包含：虚拟桩发送模拟的充电桩辨识报文，BMS反馈车辆和BMS辨识报文。
优选地，充电参数配置阶段中的应答操作，包含：
BMS发送表示动力蓄电池充电参数的报文，
虚拟桩配置充电参数后，发送时间同步信息及最大输出能力的报文，
BMS判断能够进行充电时返回表示电池充电准备就绪状态的报文，
虚拟桩发送表示输出准备就绪状态的报文。
优选地，充电阶段中的应答操作，包含：
BMS向虚拟桩发送表示电池充电需求的报文，
BMS发送表示电池充电总状态的报文，
虚拟桩根据电池充电需求调整模拟的充电电压和充电电流，
虚拟桩发送模拟充电桩充电状态的报文。
优选地，充电阶段中的应答操作进一步包含：BMS分别向虚拟桩发送表示动力蓄电池状态信息、单体电池电压、蓄电池温度的报文。
优选地，在充电阶段中，通过响应界面上接收的中止充电指令，由虚拟桩向BMS发送模拟充电桩中止充电的报文；
在充电阶段中，BMS基于出现的充电中止原因向虚拟桩发送BMS中止充电的报文。
优选地，充电结束阶段中的应答操作，包含：
BMS向虚拟桩发送充电阶段中BMS充电统计数据的报文，
虚拟桩向BMS发送充电阶段中模拟充电桩统计数据的报文。
优选地，充电阶段中，BMS检测到存在错误时，向虚拟桩发送BMS错误报文；通过响应界面上接收的报错指令，虚拟桩向BMS发送模拟的充电桩错误报文。
优选地，所述虚拟桩通过批量发送模块，将经报文翻译模块翻译批量数据得到的批量报文向BMS发送；
所述批量数据是通过虚拟桩设置的数据设定模块进行设定、更改的数据，或者是涵盖在由虚拟桩设置的数据接收转换模块录入并转码的文件之中的数据。
本发明解决了现有技术无法使用电脑模拟快速向BMS发送模拟充电桩充电报文的问题。本发明可以实现充电桩模拟报文的分阶段手动发送和连续自动发送操作。
本发明还可以实现如电池电压及温度数据按设定发送的时间要求自动批量发送，以及实现升级软件数据等的自动批量发送，并拥有对BMS等设备回传报文的接收显示功能，对于报文是否发送成功的通知功能。
本发明极大地提高了BMS软件开发者进行测试软件开发、软件升级时的效率，极大地缩短了BMS软件开发中的测试、升级时间。本发明还通过报文翻译模块，自动根据指定协议翻译数据及报文，节省了开发人员的脑力消耗和时间消耗。通过界面上的反馈窗口，可以直观显示报文发送的状态，给开发者更好的体验。阶段性发送模块可以根据充电桩与BMS的协议把桩和BMS的应答封装为按钮进行控制，提高了发送速度及正确率。
附图说明
图1是本发明中控制***的初始化界面示意图；
图2是本发明的流程示意图；
图3是本发明中自动或手段执行的流程示意图。
具体实施方式
本发明中构建一虚拟柱以模拟充电桩，用来与BMS进行报文的应答，以辅助BMS的软件开发。所述虚拟桩是通过电脑配置一控制***，使该电脑与CAN卡连接，且该CAN卡进一步连接BMS。
本例中使用周立功CAN卡；可以通过周立功提供的开发者专用文件进行底层开发，嫁接基础的CAN卡连接、启动、设置、发送、接收功能。
本发明的控制***中设置有以下的功能模块：
报文翻译模块，记录向其输入的数据或报文，并根据协议的指导进行翻译；能够将要向BMS发送的数据翻译成协议指定的报文样式(如翻译前为浮点型数据，翻译后为协议要求的报文格式)，以及能够将从BMS接收的回传报文翻译成相应的数据，以便可以在控制***的界面输出显示。
阶段性发送模块，根据充电桩与BMS的协议，把虚拟桩和BMS的应答封装为按钮进行控制，提高了发送速度及正确率。
配合参见图1～图3所示，本发明所述的方法，包含以下的过程：
S1、CAN卡与控制***物理连接完成后，进入低压辅助上电阶段。在CAN卡物理连接到配置控制***的电脑后，在电脑的显示屏展现一个初始化界面，此时控制***会自动连接并启动CAN卡，打开BMS中的软件程序与CAN卡信号连接。
S2、通过响应界面上接收的握手启动指令，进入握手启动阶段，由虚拟桩发送模拟的充电握手报文，由BMS反馈车辆握手报文，以便判断双方使用的标准版本；阶段性发送模块封装一个“握手”按钮在界面上显示，经点击发送相应的握手启动指令。
S3、通过响应界面上接收的辨识启动指令，进入握手辨识阶段，由虚拟桩发送模拟的充电桩辨识报文，由BMS反馈车辆和BMS辨识报文，用来确定BMS控制的电池和虚拟桩模拟充电的必要信息。阶段性发送模块封装一个“辨识”按钮在界面上显示，在收到相关的握手报文后，对其点击以发送相应的辨识启动指令，驱使虚拟桩发送模拟的充电握手报文；还封装一个“辨识OK”按钮，在发送充电握手报文之后，对该按钮点击以接收BMS反馈的车辆和BMS辨识报文。
S4、通过响应界面上接收的充电同步指令，进入充电参数配置阶段；在该阶段之中，先驱使BMS发送表示动力蓄电池充电参数的报文，虚拟桩配置充电参数后发送时间同步信息及最大输出能力的报文，BMS判断能够进行充电时返回表示电池充电准备就绪状态的报文，虚拟桩发送表示输出准备就绪状态的报文。阶段性发送模块分别封装有“充电同步”、“输出能力”、“准备就绪”按钮，在对应收到BMS发送的相应报文(车辆和BMS辨识报文、动力蓄电池充电参数的报文、电池充电准备就绪状态的报文)后点击，可以提供驱使虚拟桩相应发送相应报文(表示时间同步信息及最大输出能力的报文、表示输出准备就绪状态的报文)的指令。
S5、通过响应界面上接收的充电指令，进入充电阶段；在该阶段之中，BMS将实时向虚拟桩发送表示电池充电需求的报文，虚拟桩根据电池充电需求来调整模拟的充电电压和充电电流；在充电过程中，虚拟桩和BMS相互发送表示各自充电状态的报文(模拟的充电桩充电状态、电池充电总状态)，BMS还可以选择向虚拟桩发送表示动力蓄电池状态信息、单体电池电压、蓄电池温度等信息的报文。阶段性发送模块封装有“充电”按钮，在输出准备就绪状态下对其点击后，发送相应的充电指令。
在充电阶段中可以通过响应界面上接收的中止充电指令，如点击封装的“中止”按钮，由虚拟桩向BMS发送模拟中止充电的报文。虚拟桩报文模拟的中止充电原因，例如：达到设定中止条件、人工中止、故障中止，发生充电桩过温、充电连接器、充电桩内部过温、所需电量不能传送、充电桩急停等故障，发生电流不匹配、电压议程等错误。
BMS也可以在充电阶段中发送中止充电的报文。BMS中止充电的原因，例如：未达到所需求的SOC目标值、总电压的设定值、单体电压的设定值，虚拟桩主动中止，发生绝缘、输出连接器过温、充电器连接器、电池组温度过高、高压继电器、监测点电压等故障，发送电流过大、电压异常等错误。
S6、通过响应界面上接收的充电结束指令，如点击封装的“结束”按钮，进入充电结束阶段；该阶段中，BMS和虚拟桩模拟的充电桩结束充电，BMS向虚拟桩发送表示整个充电过程中的充电统计数据的报文，例如包含：初始SOC、终了SOC、电池最低电压和最高电压等数据；虚拟桩收到统计数据后，向BMS发送表示整个充电过程中模拟充电桩统计数据的报文，例如包含：输出电量、累计充电时间等数据，最后停止低压辅助电源的输出。
BMS例如会根据充电过程是否正常、电池状态是否达到自身设定的充电结束条件、是否收到虚拟桩中止充电报文等情况，判断是否需要结束充电。虚拟桩可以模拟充电桩的结束条件(如根据是否收到停止充电指令、充电过程是否达到人为设定的充电参数值、是否收到BMS中止充电报文等情况)。
S7、在整个充电阶段，当BMS检测到存在错误(例如接收上述各阶段中虚拟桩发送报文超时的情况)时，可以向虚拟桩发送BMS错误报文；通过响应界面上接收的报错指令，如点击封装的“报错”按钮，可以向BMS发送模拟的充电桩错误报文，来模拟充电桩接收上述各阶段中BMS回传报文超时的错误情况。
S8、通过响应界面上接收的连续执行指令，如点击封装的“连续”按钮，可以由虚拟桩自动连续执行上述整个流程(如设定为连续执行S2～S6或S2～S7)，包括在各步骤中向BMS发送所涉及的报文，等待BMS反馈的报文。
下表提供了一个有关上述若干报文的示例。本例中，虚拟桩模拟充电机的地址为0X56；BMS的地址定义：0XF4。
根据实际应用需要，本发明虚拟桩的控制***还可以进一步设置以下的功能模块，作为BMS的上位机，对BMS实现控制、软件测试及升级等：
数据接收转换模块，载入软件升级等文件并将其转码为需要发送的格式；
数据设定模块，在界面上收集使用者更改的输入信息，比如对电池的电压及温度等信息进行设定或修改；
批量发送模块，能够将批量数据，例如多串电池的电压信息和温度信息等，按照协议要求的时间及格式要求，循环往复地发送。又例如，还可以将软件升级文件涵盖的批量的软件升级数据，按照协议指定的方式批量发送。需发送的批量数据，可以是通过数据设定模块进行设定、更改的数据，也可以是涵盖在由数据接收转换模块录入并转码的文件之中的数据；在发送前可以由数据接收转换模块报文翻译模块进行翻译。
虚拟桩的初始化界面上，可以提供连接按钮，经点击可以提供驱使CAN卡连接、启动并自动录入当前目录下软件升级文件的控制指令。可在界面显示CAN卡反馈的信息，诸如CAN卡连接、启动或录入软件成功的提示信息。
初始化界面还提供下载程序按钮，经点击可以提供将录入的软件升级文件按要求发送的控制指令；为了符合要求，例如先通过数据接收转换模块转换软件升级文件，再经报文翻译模块将文件中的批量软件升级数据翻译成相应报文，并根据指令进行批量发送。可以在界面上显示录入的软件升级文件所包含的批量软件升级数据，BMS反馈的信息等等。
本发明通过初始化界面，可以对输入的项目：充电、CC2、CP、IG、放电、互锁、CC、保留等进行选择，或对于输出的项目：充电、预充电、风扇、预留、总正、DCDC、加热、总负等进行选择，根据选择输入/输出或在界面展现相应项目的信息；以及，显示充电桩的信息：总电压、充电状态、型号、告警级别、总电流、荷电状态、版本、编码等。还可以在界面上显示BMS回传报文翻译得到的回传数据或相应提示(如报文是否成功发送的反馈)，显示电压温度的最高值、最低值、平均值等等。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电池管理***测试用虚拟桩的数据处理方法，其特征在于，
通过电脑配置一控制***并提供交互用的界面，该电脑与CAN卡连接形成用以模拟充电桩的虚拟桩；所述虚拟桩通过该CAN卡进一步连接BMS；
所述CAN卡与控制***、BMS分别信号连接，且CAN卡启动之后，通过响应界面上接收的相应指令，分别驱使虚拟桩与BMS执行以下各阶段中的应答操作：
通过响应握手启动指令，进入握手启动阶段；
通过响应辨识启动指令，进入握手辨识阶段；
通过响应充电同步指令，进入充电参数配置阶段；
通过响应充电指令，进入充电阶段；
通过响应充电结束指令，进入充电结束阶段；
及，通过响应连续执行指令，进入自动执行阶段，来依次序地自动执行所有其他阶段；
在其中的每个阶段之中，虚拟桩通过设置的报文翻译模块，将其要发送给BMS的数据翻译为协议指定的报文，以及将从BMS接收到的回传报文翻译成相应的数据，并发送到界面上显示翻译得到的数据或其对应的通知提示信息。
2.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
所述虚拟桩通过设置的阶段性发送模块，根据充电桩与BMS交互的协议，将每个阶段中驱使虚拟桩与BMS执行应答操作的指令启动信号，分别封装为按钮并显示在界面上，通过点击各按钮提供驱使虚拟桩与BMS开始执行相应阶段中的应答操作。
3.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
握手启动阶段中的应答操作，包含：虚拟桩发送模拟的充电握手报文，BMS反馈车辆握手报文；
握手辨识阶段中的应答操作，包含：虚拟桩发送模拟的充电桩辨识报文，BMS反馈车辆和BMS辨识报文。
4.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
充电参数配置阶段中的应答操作，包含：
BMS发送表示动力蓄电池充电参数的报文，
虚拟桩配置充电参数后，发送时间同步信息及最大输出能力的报文，
BMS判断能够进行充电时返回表示电池充电准备就绪状态的报文，
虚拟桩发送表示输出准备就绪状态的报文。
5.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
充电阶段中的应答操作，包含：
BMS向虚拟桩发送表示电池充电需求的报文，
BMS发送表示电池充电总状态的报文，
虚拟桩根据电池充电需求调整模拟的充电电压和充电电流，
虚拟桩发送模拟充电桩充电状态的报文。
6.如权利要求5所述的数据处理方法，其特征在于，
充电阶段中的应答操作进一步包含：BMS分别向虚拟桩发送表示动力蓄电池状态信息、单体电池电压、蓄电池温度的报文。
7.如权利要求1或2所述的数据处理方法，其特征在于，
在充电阶段中，通过响应界面上接收的中止充电指令，由虚拟桩向BMS发送模拟充电桩中止充电的报文；
在充电阶段中，BMS基于出现的充电中止原因向虚拟桩发送BMS中止充电的报文。
8.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
充电结束阶段中的应答操作，包含：
BMS向虚拟桩发送充电阶段中BMS充电统计数据的报文，
虚拟桩向BMS发送充电阶段中模拟充电桩统计数据的报文。
9.如权利要求1或2所述的数据处理方法，其特征在于，
充电阶段中，BMS检测到存在错误时，向虚拟桩发送BMS错误报文；
通过响应界面上接收的报错指令，虚拟桩向BMS发送模拟的充电桩错误报文。
10.如权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，
所述虚拟桩通过批量发送模块，将经报文翻译模块翻译批量数据得到的批量报文向BMS发送；
所述批量数据是通过虚拟桩设置的数据设定模块进行设定、更改的数据，或者是涵盖在由虚拟桩设置的数据接收转换模块录入并转码的文件之中的数据。
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