儲能電池管理系統（Battery Management System，簡稱BMS）作為儲能系統的核心控制單元，具有電池狀態精準估算、充放電智能管理、系統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監測電池組的電壓、電流與溫度，并利用算法動態估算其荷電狀態（SOC）與健康狀態（SOH），同時完成充放電過程的智能管理與電芯間的能量均衡。確保儲能系統在各種工況與復雜環境下，電池組的安全性、能效表現及循環壽命始終處于最優狀態，從而保障系統安全、提升能源利用率及優化全生命周期價值。

在HiL測試環境中，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的通訊指令，實現儲能BMS狀態估算算法、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的研發與驗證周期。

相關標準：GB∕T34131-2023《電力儲能用電池管理系統》

一、方案組成：

北匯信息提供的儲能BMSHiL測試系統由軟件、硬件、模型三部分組成；

系統軟件部分主要包含CANoe、vTESTstudio，CANoe作為整個測試系統的控制、執行軟件，實現儲能BMS控制器的自動化的閉環測試。vTESTstudio實現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電池組與設備外殼之間的絕緣阻值；
• 故障注入板卡：提供儲能BMS相應IO通道的故障模擬，包含短路、斷路、短電、短地、線間短路等；
• 環境試驗箱：提供溫度與濕度或鹽霧環境；
• 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，能體現電池動態特性和極化現象。具有全局設置所有電芯SOC和溫度模式、全局設置所有電芯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，可直接調用自動化測試用例包進行自動化測試，覆蓋的測試內容如下：

二、典型測試場景：

• 數據采集：電池單體電壓或電池單體并聯體（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：針對電池管理系統的報警內容進行測試
• 保護功能測試：針對電池系統的故障狀態等級（一級、二級），進行響應處理時間的測試。
• 控制功能測試：可對電池管理系統控制電池簇和電池陣列投入和退出功能與調節電池溫度的控制功能進行測試。
• 能量狀態估算測試：針對儲能BMS的能量狀態估算功能進行測試
• 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
• 環境適應性測試：包含高低溫測試、耐濕熱測試、耐鹽霧測試；
• 電器適應性測試：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

• 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搭建和服務經驗，提供真正交鑰匙系統