自動代碼生成在電池管理系統開發中的應用

韓豫萍

?

自動代碼生成在電池管理系統開發中的應用

韓豫萍

（上海松岳電源科技有限公司，上海 201805）

電池管理系統（BMS）技術作為電動汽車領域研究的關鍵技術之一,對于保證電動汽車安全運行和延長動力電池使用壽命具有重要意義。目前電動汽車的開發普遍存在周期短的問題，而電池管理系統軟件是針對不同車型定制開發，很難統一。針對以上問題，文章提出了基于自動代碼生成的電池管理系統開發的思路。

自動代碼生成；電池管理系統；電動汽車

引言

在國家政策的大力扶持下，電動汽車的發展速度迅猛，作為電動汽車的核心部件動力電池系統，屬于新興行業，技術相對不完善。但在行業狀態的驅使下，要求動力電池系統的開發周期越來越短，而對其功能要求越來越復雜。許多廠家開始意識到傳統的開發模式難以滿足目前的需要，逐漸引入新的開發流程。

1 電池管理系統簡介

電池管理系統主要通過對電池電壓、溫度、電流等信息的采集，實現高壓安全管理、電池狀態估計、電池能量管理、故障診斷報警、電池狀態管理等功能，并通過CAN總線將動力電池系統關鍵參數與整車控制器通訊，進行信息交互，從而實現對電池系統安全有效的管理，避免電池過充、過放，延長電池使用壽命。

2 V模式開發流程

汽車行業普遍使用的V開發流程，開發效率高，得到一致好評。V模式開發流程的一個特點就是需求和驗證同步進行，開發過程的每一步都可以得到及時驗證，大大降低糾錯成本。基于模型的設計方法首先對電池管理控制系統進行了需求分析、設計開發、仿真和驗證，然后為其生成了產品代碼。圖1為電池管理的V模式開發流程示意圖。

圖1 電池管理的V模式開發

具體來看，在BMS開發中V流程的測試環節的關鍵步驟涵蓋了MIL（model in loop），即通過計算機對BMS的控制對象進行建模，而在建模的同時依靠工具鏈完成模型的驗證，這也是V流程開發的第一步；接著是SIL（software in loop），指的是當模型開發完成后，利用simulink上的工具可以直接將模型生成成代碼，模型轉化成代碼之后，由于編譯器可能出現錯誤，因此在生成代碼后還需要進行一輪功能測試和驗證；接著是PIL（process in loop）即處理器在環，當軟件完成后，將軟件下載到的MCU測試芯片中去，驗證代碼在芯片中的運行；然后才是將程序下載到BMU中完成我們熟知的HIL測試（Hardware in loop），而將BMS系統裝入真實的電池系統進行實際的驗證測試往往已是最后一步。

3 電池管理系統開發流程

電池管理系統的開發過程，配置了相關軟件工具的支持，開發工具鏈如下圖2所示。

圖2 開發工具鏈

在確定了項目需求之后，首先建立電池基本的浮點控制器模型，見圖3。使用測試數據開發出電池的 Simulink 模型。該模型在控制器模型驗證時，可以提供電池動態信息，從而使測試結果更準確。

圖3 狀態滯回的一階RC 模型

電池管理系統的模型，首先把電池管理系統根據功能進行細分。其次，確定每個子系統的接口，即輸入輸出量。第三，根據控制策略及邏輯關系。第四，建立模型，仿真驗證，測試。第五，生成代碼。

圖4為建立的電池管理系統模型。

圖4 電池管理系統模型

4 結論

MATLAB建模及自動代碼生成的工具，應用在電池管理系統的開發中，是行之有效的，大大縮短了開發周期，同時提高了軟件開發的可靠性。

[1] 魏學哲,孫澤昌,鄒廣楠.模塊化的HEV鋰離子電池管理系統[J].汽車工程,2004,26(6):629-631.

[2] 王躍,李丹,董曉,李志剛.基于Matlab自動代碼生成的儲能變流器研究[J].電力電子技術.2014年05期.

Application of automatic code generation in battery management system development

Han Yuping

（Shanghai songyue power supply technology co. LTD, Shanghai 201805）

Battery Management System (BMS) technology, as one of the key technologies in the field of electric vehicle, is of great significance to ensure the safe operation of electric vehicles and prolong the service life of power batteries. At present, the development of electric vehicles is generally short cycle problem, and battery management system software is customized for different models of development, it is difficult to unify. Aiming at the above problems, this paper puts forward the idea of the development of battery management system based on automatic code generation.

automatic code generation; Battery management system; electric vehicle

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.10.003

U469.7

A

1671-7988(2019)10-09-02

U469.7

A

1671-7988(2019)10-09-02

韓豫萍（1982.7.15-），女，山東濟南人，漢，碩士研究生，工程師，就職于上海松岳電源科技有限公司。研究方向：嵌入式軟件應用。