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BMS HIL-电池管理系统AFE芯片菊花链通讯测试神器

  • 发布于 2025-09-25
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01 菊花链通讯介绍

菊花链通讯是一种串行连接的通信拓扑结构,设备像链条一样依次串联(如A→B→C→D),数据通过相邻节点逐级传递,非相邻设备需通过中间节点中转。

菊花链在BMS上的应用:MCU(微控制单元)通过专用的转换解码芯片,将SPI信号转换成差分通讯信号,然后通过变压器或者电容,将差分信号在相互隔离的采样芯片之间进行传递。

图1 菊花链在BMS上的应用

02 菊花链的测试内容

菊花链的断链测试

菊花链断链测试旨在模拟单点节点掉电/断开,看是否影响整链通讯、测试断链后是否能快速定位故障节点以及检查链路恢复(节点重新上线)后是否能正常恢复通讯。

  • 测试说明:搭建模拟测试环境,对单点节点执行掉电或断连操作,监测其对整链通讯的影响,验证链路容错或绕行能力,确保单节点故障不中断整链;断链后启动故障诊断,测试故障节点定位效率,要求精准识别位置;故障节点修复上线、链路恢复后,监测整链通讯是否自动恢复,确保无数据丢失、延迟超限或卡顿,保障链路长期可靠与可恢复性。

菊花链通讯CRC测试:

菊花链通讯 CRC 测试旨在验证数据传输完整性与系统异常处理能力

  • 测试说明:一是通过工具人为注入错误数据或篡改报文,监测 CRC 校验能否精准识别异常,拦截错误数据;二是针对短帧(10-50 字节)、中帧(100-500 字节)、长帧(1000 字节以上)分别测试,确保 CRC 对不同帧长全覆盖无盲区;三是验证 CRC 检测到错误后,系统能否自动丢弃错报文、触发重发(若支持)并输出报警,保障通讯秩序与传输可靠性。

菊花链通讯可靠性测试

做通讯可靠性测试时,能用 “命令计数器” 来帮忙验证。

  • 测试说明:以ADBMS6830为例:先按要求把 ADBMS6830 芯片的命令计数器设好初始状态,接着发一串测试指令,然后看设备传回来的--寄存器里的数据、命令计数器的数值,还有数据的 PEC 校验值。将传回来的命令计数器数值与预期数值相比,就能知道指令传得准不准;同时对着命令计数器和 PEC 的格式要求,查一查 PEC 校验有无问题,这样就能全面确认通讯时数据传得完不完整、靠不靠谱,保证系统软件的诊断功能和通讯质量都达标。

03 菊花链传统测试方案与模拟器测试方案对比

项目

传统测试

菊花链模拟器测试

断链测试

人工物理断开连接测试

基于FPGA的硬件信号模拟,支持软件控制,可实现自动化测试

CRC测试

人为手动注入错误数据或篡改报文,验证 CRC 校验能否正确发现错误

自动化模拟多种CRC错误异常模式,测试精准高效

可靠性测试

人为手动修改报文数量

多种随机模拟丢包等异常模式

04 菊花链模拟器的优势

  在电池相关测试场景中,AFE 模拟器与传统测试常被提及,二者各有侧重,并非替代关系。下面从四个关键维度,简单梳理它们的核心差异:

项目

传统测试

菊花链模拟器测试

测试对象

直接把真实电芯、电池模组接到AFE(模拟/采样IC)上,再通过菊花链通信读取电压、电流、温度等数据。

用硬件或软件仿真器来生成虚拟的电压、温度、故障信号,不需要真实电芯。

测试内容覆盖

传统测试擅长验证 “物理一致性”,比如真实环境下的采样精度、热漂移、动态响应,能完整校验电芯特性、采样电路到 AFE 转换的全链路真实信号。

AFE 模拟器则聚焦功能与边界验证,可灵活注入过压、欠压、CRC 错误等异常场景,尤其适合早期开发阶段的协议验证、可靠性边界测试。

可控性与安全性

传统测试因依赖真实电池,存在过充、过放、热失控等安全风险,极端测试难安全实现。

AFE 模拟器可控性更强,能精准设置各项参数与通讯异常,且不涉及大电流、热风险,安全性更高。

成本与效率

传统测试需搭建专用测试环境,配备电池模组,布置复杂、成本高,测试效率低。

AFE 模拟器可快速搭建测试场景,支持反复回归测试与自动化测试,能大幅提升测试效率。

AFE 模拟器更适配开发阶段,专注通讯协议、异常处理、容错机制验证;传统测试适合后期验证真实物理性能与系统级一致性。二者是互补关系,结合使用能覆盖更全的测试需求。

05 总结

AFE菊花链模拟器是BMS HIL(硬件在环测试系统)菊花链通讯测试的 “神器”。

它无需真实电池,可模拟复杂通讯环境,精准复现断线、CRC 错误等异常,高效验证多节点一致性与容错机制;既规避真实电池测试的安全风险,又提升测试效率,助力研发排查问题,为菊花链通讯的稳定性、可靠性提供关键保障。

如有需求,欢迎联系。