基于自动代码生成的电池管理系统平台研究

电池管理系统技术作为电动汽车领域研究的关键技术之一,对于保证电动汽车运行安全和延长动力系统使用寿命具有重要意义。目前,大部分电池管理系统(BMS)是针对某种特定的电池和结构设计的,不具备通用性;而且传统软件开发过程相对复杂,开发人员需要手写代码来完成底层驱动及上层策略的实现,开发效率低下。针对上述问题,本文提出了基于自动代码生成的电池管理系统平台的设计思路。首先,本文分析了电池管理系统的功能,考虑平台的通用性、算法实现的便捷性两个方面,确定了本平台设计的思路。基于通用性原则,本文采用模块化思想设计了主从式结构的硬件平台。主机模块选用了高性能的DSP芯片作为控制器,设计了合理数量的通用接口;从机模块选用了兼容所有电池类型的模拟前端芯片,设计了可拓展接口。其次,对基于MATLAB/RTW的全自动代码生成技术进行了深入研究。一方面,采用M语言和S-function技术设计了用于自动配置系统目标的脚本及其对应模块,并实现了代码的一键编译和自动下载。另一方面,采用S-function和TLC技术为本文的硬件平台设计了可视化配置的底层驱动模块,实现了底层驱动的自动代码生成,搭建了算法与硬件接口之间的桥梁。再次,本文对电池管理系统的关键策略进行了研究,并在MATLAB中完成了策略的验证。此外,针对常用策略建立了算法模块库,用户可根据自身需求,做简单修改即可使用。最后,本文搭建了测试平台,验证了基于自动代码生成的BMS平台的实用性和高效性。以文中重点研究的策略为例,建立了包含底层驱动的算法模型,并就对生成的代码效率及策略可行性进行了分析。结果表明,本平台能实现从算法模型到嵌入式C代码的自动生成及一键下载功能,生成的代码实用性强,能在硬件平台上有效运行,并达到预期的控制效果。整个算法实现过程无需手写任何代码,有效提高了算法开发的效率,缩短了开发周期。