Üldine tarkvaraarhitektuur
Illustreeritud kihilise BMS-i tarkvaraarhitektuuriga: ülalt alla koosneb see rakenduskihist, keskmisest teenusekihist, baastugimoodulitest ja riistvaradraiverite alt. Samal ajal tegeleb ülesannete ajastamise toega vasakpoolses RTOS-s.
I osa: kihi üksikasjalikud funktsioonid
1. Rakenduskiht
Rakenduskihti saab arendada mudeli-põhise tarkvaraarendusprotsessi (MBD) põhjal, kus BMS-i funktsioone (nt juhtimisstrateegiaid ja algoritme) modelleeritakse ja kontrollitakse esmalt riistvara-testimises--silmuse (HiL) testimise käigus, mille järel kood genereeritakse automaatselt ja integreeritakse arhitektuuri.
BMS-i funktsionaalse tuumana rakendab rakenduskiht erinevaid akuhaldusalgoritme ja strateegiaid, sealhulgas:
Mõõtmised: kriitiliste parameetrite, nagu aku pinge, voolutugevus ja temperatuur, kogumine.
Relee juhtimine: Põhiahela releede sisse- ja väljalülitamise juhtimine-sisse ja välja
Tasakaalustamise strateegia: Tasakaalustab üksikute elementide vahelisi -laadimisseisundi (-SoC) erinevusi aktiivse või passiivse tasakaalustamise abil, et pikendada aku kasutusiga.
Laadimisstrateegia: Laadimisfaaside juhtimine, nagu konstantne vool (CC) ja konstantne pinge (CV), et tagada aku ohutu ja tõhus laadimine.
Diagnoos: Aku tõrgete (nt ülepinge, alapinge, ülevoolu, termilise äravoolu) jälgimine ja kaitsemehhanismide käivitamine.
Isolatsiooni tuvastamine: akusüsteemi ja sõiduki šassii vahelise isolatsioonitakistuse tuvastamine, et vältida kõrge{0}}pingelekke ohtu.
SOC/SOH hinnang: aku laadimisoleku (SOC) ja terviseseisundi (SOH) hindamine, et luua alus kasutaja kuvamiseks ja sõiduki juhtimiseks.
Maksimaalse võimsuse ennustus: maksimaalse väljund- või vastuvõtuvõimsuse ennustamine aku praeguse oleku põhjal, et toetada sõiduki dünaamikat ja jõuülekande otsuseid.
Soojusjuhtimine: Jahutus- või küttesüsteemide juhtimine, et hoida aku temperatuur optimaalses töövahemikus.
2. Keskmine teeninduskiht
Interaktiivne kiht: Inimese{0}}masinaliideste (HMI) või välisseadmete (nt diagnostikatööriistad) käskude interaktsiooni käsitlemine.
Diag. kiht (diagnostikakiht): koostöö rakenduskihi diagnostikafunktsioonidega, et hallata diagnostikaprotsesse, nagu veakoodi (DTC) salvestamine ja üleslaadimine.
Võrgukiht: vastutab sideprotokollide sõelumise, andmeedastuse ja vastuvõtmise eest -sõidukivõrkudes (nagu CAN ja Ethernet), võimaldades teabevahetust BMS-i ja sõiduki juhtimisseadme (VCU), laadijate ja muude komponentide vahel.
NM (võrguhaldus): Sõidukisisese{0}}võrgu sõlme olekute haldamine, et rakendada energiasäästu-strateegiaid, nagu võrgu äratus- ja unerežiim.
Meas. & Cal. (Mõõtmine ja kalibreerimine): kogutud aku parameetrite filtreerimine ja kalibreerimine mõõtmise täpsuse parandamiseks.
3. Baastoe moodulid
Põhilise alumise{0}}kihi funktsionaalse toe pakkumine süsteemile:
Flash Bootloader: Tarkvarauuenduse funktsioonide lubamine, BMS-programmi -ota (OTA) või juhtmega värskenduste toetamine sõiduki lõpus.
Kompleksne draiver (CDD): Spetsialiseerunud riistvara (nt ülitäpsed ADC-d või spetsiaalsed sideliidesed) draiveriloogika käsitlemine, et korvata standardsete riistvaradraiverite piirangud.
4. Riistvaradraiverid
Tarkvara ja riistvara liidesekihina toimiv kiht teisendab kõrgel{0}}tasemel tarkvarakäsud riistvaralisteks-käivitatavateks toiminguteks-, nagu andurite hankimise, täiturmehhanismide liikumise ja kiibiregistri konfiguratsioonide juhtimine-, tagades, et riistvara aluseks olevad funktsioonid on õigesti välja kutsutud.
Reaalajas{0}}operatsioonisüsteem (RTOS)
RTOS pakub selliseid funktsioone nagu multitegumtöö ajastamine, ajahaldus ja mäluhaldus. See tagab, et mitmesuguseid BMS-i ülesandeid (nagu kõrgsageduslik-andmete kogumine ja{2}}reaalajas tõrkekaitse) täidetakse tõhusalt vastavalt prioriteedile ja ajastusele, täites akuhalduse ranged-reaalajas nõuded.
II osa: Algoritmi põhistruktuur
Akuhaldussüsteemi põhiomadus seisneb selle võimes tugineda piiratud hulgale otseselt mõõdetavatele parameetritele (nagu pinge, vool ja temperatuur) ning mudelialgoritmide ja andmeanalüüsi abil tuletada pöördvõrdeliselt laiemat valikut kriitilisi sisemise oleku muutujaid, mida on muidu raske otse hankida (nt võimsuse olek [SOC], OP ja jaotuse olek [SOC]], seisukord ja jaotus).
