自动代码生成在电池管理系统的应用

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摘要：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。

关键词：自动代码生成；电池管理系统；电动汽车

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。

2V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。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（modelinloop），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（softwareinloop），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（processinloop）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（Hardwareinloop），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。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。

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。

参考文献

[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.

作者:韩豫萍 单位:上海松岳电源科技有限公司