自动代码生成在电池管理系统开发中的应用

韩豫萍



自动代码生成在电池管理系统开发中的应用

韩豫萍

（上海松岳电源科技有限公司，上海 201805）

电池管理系统（BMS）技术作为电动汽车领域研究的关键技术之一,对于保证电动汽车安全运行和延长动力电池使用寿命具有重要意义。目前电动汽车的开发普遍存在周期短的问题，而电池管理系统软件是针对不同车型定制开发，很难统一。针对以上问题，文章提出了基于自动代码生成的电池管理系统开发的思路。

自动代码生成；电池管理系统；电动汽车

引言

在国家政策的大力扶持下，电动汽车的发展速度迅猛，作为电动汽车的核心部件动力电池系统，属于新兴行业，技术相对不完善。但在行业状态的驱使下，要求动力电池系统的开发周期越来越短，而对其功能要求越来越复杂。许多厂家开始意识到传统的开发模式难以满足目前的需要，逐渐引入新的开发流程。

1 电池管理系统简介

电池管理系统主要通过对电池电压、温度、电流等信息的采集，实现高压安全管理、电池状态估计、电池能量管理、故障诊断报警、电池状态管理等功能，并通过CAN总线将动力电池系统关键参数与整车控制器通讯，进行信息交互，从而实现对电池系统安全有效的管理，避免电池过充、过放，延长电池使用寿命。

2 V模式开发流程

汽车行业普遍使用的V开发流程，开发效率高，得到一致好评。V模式开发流程的一个特点就是需求和验证同步进行，开发过程的每一步都可以得到及时验证，大大降低纠错成本。基于模型的设计方法首先对电池管理控制系统进行了需求分析、设计开发、仿真和验证，然后为其生成了产品代码。图1为电池管理的V模式开发流程示意图。

图1 电池管理的V模式开发

具体来看，在BMS开发中V流程的测试环节的关键步骤涵盖了MIL（model in loop），即通过计算机对BMS的控制对象进行建模，而在建模的同时依靠工具链完成模型的验证，这也是V流程开发的第一步；接着是SIL（software in loop），指的是当模型开发完成后，利用simulink上的工具可以直接将模型生成成代码，模型转化成代码之后，由于编译器可能出现错误，因此在生成代码后还需要进行一轮功能测试和验证；接着是PIL（process in loop）即处理器在环，当软件完成后，将软件下载到的MCU测试芯片中去，验证代码在芯片中的运行；然后才是将程序下载到BMU中完成我们熟知的HIL测试（Hardware in loop），而将BMS系统装入真实的电池系统进行实际的验证测试往往已是最后一步。

3 电池管理系统开发流程

电池管理系统的开发过程，配置了相关软件工具的支持，开发工具链如下图2所示。

图2 开发工具链

在确定了项目需求之后，首先建立电池基本的浮点控制器模型，见图3。使用测试数据开发出电池的 Simulink 模型。该模型在控制器模型验证时，可以提供电池动态信息，从而使测试结果更准确。

图3 状态滞回的一阶RC 模型

电池管理系统的模型，首先把电池管理系统根据功能进行细分。其次，确定每个子系统的接口，即输入输出量。第三，根据控制策略及逻辑关系。第四，建立模型，仿真验证，测试。第五，生成代码。

图4为建立的电池管理系统模型。

图4 电池管理系统模型

4 结论

MATLAB建模及自动代码生成的工具，应用在电池管理系统的开发中，是行之有效的，大大缩短了开发周期，同时提高了软件开发的可靠性。

[1] 魏学哲,孙泽昌,邹广楠.模块化的HEV锂离子电池管理系统[J].汽车工程,2004,26(6):629-631.

[2] 王跃,李丹,董晓,李志刚.基于Matlab自动代码生成的储能变流器研究[J].电力电子技术.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

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1671-7988(2019)10-09-02

韩豫萍（1982.7.15-），女，山东济南人，汉，硕士研究生，工程师，就职于上海松岳电源科技有限公司。研究方向：嵌入式软件应用。