一、发展背景
电池作为常见的储能设备，正在随着能源问题的日趋紧迫而被越来越多地研究和重视。在电力领域，它是新能源能够取代日益枯竭的化石能源并成功进行大规模应用的关键支柱；在汽车领域，它是电动车辆能够取代内燃机车辆所需解决的核心技术；在船舶、航空、其他领域等全电化发展的各个行业，电池技术已经日益成为各领域发展的关键。
电池技术日新月异发展的同时，电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)的技术也面临着新的挑战。单体电池的能量密度、使用寿命等都得到了飞跃式发展，也对电池管理系统提出了更高的要求，大量单体的监控和管理、单体的均衡管理、电池组热管理、性能控制、安全控制、与充电设备和耗电设备的匹配技术等，都在给电池管理系统的功能及性能带来挑战。
二、测试方案的目的与意义
BMS系统解决方案可以涵盖从BMS设计、开发和测试验证的整个流程，能够在设计和开发阶段提供BMS功能的快速原型实现，极大地提高了开发效率和缩短了产品周期，同时也在测试和验证阶段提供BMS的系统化测试，有效地保证了产品功能完备性和性能稳定性，并提高了测试的自动化程度，大幅缩减研发人力和时间成本。
三、面临的挑战
电池管理系统作为电池系统安全控制和性能优化的关键因素，其产品的研发和验证过程都需要经过系统的测试，以保证其功能完备、性能稳定。电池管理系统的测试主要面临以下几个挑战：
■ 需要实时模拟电池单体工作的真实变化状态
■ 需要实时模拟电池不一致的情况以验证均衡功能
■ 需要实时模拟电池快速充放电、过压、欠压等情况以验证极限情况功能
■ 需要实时模拟电池各类故障（如短路、老化等）以验证故障检测和处理功能
■ 需要实时模拟电池组温度变化以验证热管理功能
■ 需要实时模拟其他系统的工作情况并与BMS进行交互
■ 需要快速调整电池的SOC等状态以进行多项试验
■ 需要试验设备能够同步测量真实值以验证BMS结果正确性
■ 需要便捷地实现重复性试验以应对多个BMS测量
■ 需要试验设备灵活可配置以测试不同类型的BMS和电池
四、方案提出
为了系统化测试BMS的各项功能，采用真实电池组进行试验的方法，不仅会造成电池大量浪费，其不便捷的试验过程也造成人员和时间的大量浪费，而且，采用真实电池无法创造情况进行测试，也无法做到系统化测试和和批量测试，种种弊端说明采用真实电池组进行BMS系统化测试的方式不可取。
针对BMS测试的以上难题，美国Wisdom提出了采用电池模拟代替真实电池的BMS系统解决方案。该方案的核心思想在于，以高精度单体电压模拟模块和实时电池模型相结合的方式，模拟电池的各类工况，并以其他辅助设备模拟其他系统模块，为BMS创造一个极为真实的试验环境，从而实现完整有效的BMS系统级测试。
五、方案解决详情
•方案设计原理
Wisdom提供的电池管理测试系统通过模拟电池单体输出，从而测试电池管理系统底层控制单元功能，实现CSC/ LECU（ BCM ）的测试。通过上位机实现仿真和试验的开发和监控等功能，是模型开发软件、仿真控制软件以及监控软件的运行平台，仿真机实现电池模型及车辆模型的实时计算，并通过通信模块将相应的指令及输出期望值发送给电池包模拟器，电池包模拟器模拟出各单体的输出，并回馈模拟结果发送给仿真机，同时仿真机可模拟车辆其他模块并和BMS进行数据交互。
Wisdom电池管理测试系统有：高精度电压模拟模块、高精度恒流源、高精度高压恒压源、高精度温度采集模块、高精度高低温箱、控制电脑、CAN总线分析仪、开关量参数模拟模块、绝缘电阻精度测试模块、BMS供电电源、绝缘电阻测试仪、绝缘耐压测试仪 、操作台、通讯模块等组成
1.单体电压模拟功能，可以模拟60节电池串联的电池组电压，每节电池的电压可以在0-5V 内调整，电压的分辨率为0.1mV 可以用于测试BMS电池管理系统电压检测精度和对于电池电压高和低的反应，电源的每个通道可以吸收和提供0- 的电流，可以用于检测BMS的电池均衡功能。模拟模块可以显示每个通道的电压和电流，可以和被测BMS的测试数据进行比较，得出BMS电压检测精度、电压异常反应、均衡功能。
2.高精度恒流源，可以模拟0-500A 的电流，分辨率为0.01A ，可以用于检测BMS电流检测的精度，也可以模拟电池组的充放电曲线，和系统配套实现对BMS的SOC估算功能的验证。
3.高精度高压恒压源，可以模拟0-1000V 电池组的电压，可以用于检测BMS总电压检测功能。
4.高精度高低温环境实验模拟箱和高精度温度采集模块配合，实现对BMS 温度检测精度的检测和BMS对温度过高和过低的反应。
5.通道切换箱，实时检测BMS对于各种工作状态的报警控制情况，检测BMS开关控制能力和负荷能力。
6.CAN总线分析仪，通过该接口和BMS对接，通过软件模拟充电机和车辆管理器和BMS进行通讯，测试BMS 的通讯能力，以及和充电机握手、充电参数配置、充电过程控制的性能，以及和车辆控制器信息通讯控制的能力。同时记录通讯过程，测试BMS 的通讯误码率。
7.绝缘电阻精度模块 和电池组总电压模拟电源配套，模拟真实电池组正负极对机壳绝缘电阻值，通过改变电阻值，测试BMS绝缘电阻的测试精度和系统绝缘改变时BMS 的相应。