自動代碼生成在電池管理系統的應用

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摘要：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。

關鍵詞：自動代碼生成；電池管理系統；電動汽車

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。

2V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?；谀Ｐ偷脑O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。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（modelinloop），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（softwareinloop），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（processinloop）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（Hardwareinloop），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。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。

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。

參考文獻

[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.

作者:韓豫萍 單位:上海松岳電源科技有限公司