基于TargetLink和osCAN操作系统的BMS软件开发

随着国家大力支持新能源汽车的发展,我国的电动汽车研发制造水平不断进步。电池是电动汽车的动力来源,所以,电动汽车电池管理系统(Battery Management System, BMS)显得尤为重要。“V”型开发模式作为一个高效的标准化开发流程,在汽车电子领域开发中已经得到了广泛应用,但是在电动汽车BMS开发中的应用还比较少。传统BMS的开发流程依赖于程序员手动编程,需要程序员付出大量时间和精力在编程、调试、纠察错误和验证代码等上面,不能满足市场对电动汽车BMS开发周期和效率的要求。本文的工作是探索一种高效、可靠的电动汽车BMS开发模式。本文以电动汽车BMS为研究对象,针对电动汽车使用的金属锂离子电池进行了等效电路模型的选择和参数识别,设计了基于扩展卡尔曼滤波法的电池荷电状态(State of Charge, SOC)估算方法,减少了传统安时积分法估算SOC的累积误差。设计了电池热管理、均衡管理和充电控制等电池管理策略,使用Matlab/Simulink平台进行了建模仿真,验证了模型的逻辑正确性。使用dSPACE公司的TargetLink自动代码生成工具完成了自动代码的生成工作,并进行了模型在环、软件在环、处理器在环三步仿真,验证了代码的运行精度,对代码的尺寸,内存占用做了评估。应用此代码,结合osCAN可移植操作系统,建立了BMS的CodeWarrior IDE工程,将程序刷写到EV05电池管理系统主板中,实现了BMS程序在硬件的正确运行和实时任务调度。与传统开发方法相比较,本文将“V”型开发模式和自动代码生成技术应用于电动汽车BMS的开发,该方法可以在开发阶段同步完成对控制策略和产品代码的验证,代码的更新和模型的更新可以实现同步,在BMS模型的输入输出变量不变的前提下,模型内部结构的变化不会对产品级代码的衔接产生影响,使用自动代码生成工具生成的代码在可读性、执行时间、可移植性和内存使用情况等方面更为规范也更为稳定,使用操作系统对BMS任务进行实时调度更为灵活和准确。该开发方法可以在较短的时间内完成电动汽车BMS的原型设计,加快BMS模型到产品级代码的开发速度,缩短BMS的开发周期,提高开发效率。