电动汽车用锂电池管理系统软件设计

图 ４ 从 节 点查 询 的流 程 图
Ｆｉ ｇ ． ４ Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ ｎ ｏ ｄ ｅ ｑ ｕ ｅ ｒ ｙ ｌｏ ｆ ｗｃ ｈ ａ ｒ ｔ
均 衡 设 置 是 将 均 衡 数 据 发 送 给 相应 节 点 ， 并 进 行 均 衡 调
节 。均衡 设 置 是 以 电压 、 电量 均衡 为 目标 ， 利 用 电 池 的 充 放 电
（ 报文 ） ， 传 输 层 的 数 据 传 输 单元 称 为 Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ （ 包） ， Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ 由一 个 或 多个 Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ 组成 。 数据链路层和物理层只使用标准帧 ． 并且不使用远程帧 ， 数 据 链 路 层 上 传 到 传 输 层 的 数据 单 元 为 Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ 。传 输 层 接 收 来 自数 据 链 路 层 的 Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ， 向应 用 层
图 ２ 系统 协 议
Ｆｉ ｇ ． ２ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ
后， 从节点轮询功能启动 ； 应 用 层 在 每 个 轮 询 周 期 开始 时 ， 发
送 一个轮询包 ， 并 且启动定 时器 ； 应 用 层 在 每 次 收 到 一 个 轮
其 中 ，在 数 据 链 路 链 路 层 的 数 据 传 输 单 元 称 为 Ｍｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ
《 电子 设计 工程￣ ２ ０ １ ３年 第 ｌ ９期
使 用 标 准 帧格 式 ， 传 输 层 实 现 了包 的 分 片 重 组 功 能 ， 应 用 层 实 现 了具 体 的 应 用 数 据 传 输 。 协议 的分 层 如 图 ２所 示 。
应用层Ａ ｐ ｐ Ｌ ａ ｙ ｅ ｒ 传输层Ｔ ｒ ａ ｎ Ｌ ａ ｙ ｅ ｒ （ Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ） 数据链 路层 （ Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ ）
１ ． ３ 系统 功 能 设 计 主 控 节 点 模 块 和 电 流 电压 节 点 模 块 的 集 成 开 发 环 境 选
计 数 器 １ ，若 某 个 节 点 Ｔ ｉ ｍ ｅ Ｏ ｕ ｔ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ计 数 器 大 于 Ｍａ ｘ Ｔ ｉ ｍｅ Ｏ ｕ ｔ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ， 则表 明连 接 中断 ， 调用 错 误 处理 函数 。
所 示
锂离子 电池管理软件系统 Ｉ 甭
封 珂丽丽 ■］ 更新全局数据结构 ｌ
控 模 块 ｌ
ｌ 理 模 块 ｌ
Ｉ 析 模 块 ｌ ｌ 曩
调用Ｐ ｏ ｌ ｌ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ 回 调函数通 知用户 数据更新
连接 中断 ，调用 错 误 处 理 函 数
Ｉ 耋 Ｊ
Ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｌ ｎ ｆ ｏ数 据 已更 新 ， 然后立 即开始下一次 轮询周期 ； 若 定 时器 超 时 ． 则 本 次 轮 询 同样 结 束 ， 并 且调用 Ｐ ｏ １ １ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ回 调 函
数通知 用户 ． 但 与此同时对没有 响应的节点 的 Ｔ ｉ ｍｅ Ｏ ｕ ｔ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ
曲线 估 算 不 平 衡 单 体 回 到 平衡 状 态 的 参 数 设 置 １ ７ ］ 。均 衡 设 置 功 能中 ， 用户调用 应用层 的 Ｓ ｅ ｔ Ｂ ａ ｌ 函数 ， 把 均 衡 数 据 传 给 应
用层 ， 应 用层依次将 均衡数 据发给相应 的从节 点 ， 并 且 启 动
定 时器 ， 若定 时器超 时 ， 则未 响应 的节点 Ｒ ｅ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ 计数 器
物 理 层
机 查 询 和设 置 等功 能 。 从 节 点 轮 询 功 能 是 指 主 控 节 点 发 出轮 询 包 ， 表 示 需 求 该 轮询节点信息 ， 并 在 定 时 器 固定 时 间 内收 到 轮 询 响 应 包 则 更
新全局数据结构 ， 将 得 到 的数 据 包 进 行 存 储 。从 节 点 轮 询 的 具 体 流 程 如 下 图 ４所 示 。 当用 户 调 用 应 用 层 的 Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ Ｐ ｏ ｌ ｌ 函数
加 ｌ ，并 重 发 相 应 的 均 衡 数 据 ，若 Ｒ ｅ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ Hale Waihona Puke Baidu ｎ ｔ大 于
Ｍａ ｘ Ｒ ｅ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ， 则 表 明连 接 中 断 ， 调用错误处 理函数 ， 当 所 有
的节 点 响应 包 都 收 到 以后 ，应 用 层 调 用 Ｓ ｅ ｔ Ｂ ａ ｌ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ回 调 函
上传 Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ 。设 立 传 输 层 的 主要 目的是 为 了实 现 Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ 的分
片 和 重 组 的 功 能 ，每 个 Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ 有 一 个 或 多 个 Ｍｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ 组 成。 传输层对 Ｍ ｅ ｓ ｓ ａ ｇ ｅ中 ｉ ｄ的 内容 进 行 了 定 义 。 应 用 层 接 收来 自 传输 层的 Ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ， 实现应 用功 能 ， 不 同 的 节 点 有 不 同 的 应 用 层实现功能 ， 但 是 共 同点 是 都 会 提 供 Ａ ｐ ｐ Ｒ ｅ ｃ ｅ ｉ ｖ ｅ函数 。
询 响应 包 时 都 会 更 新 全 局 数 据 结 构 ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ Ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ｌ ｎ ｆ ｏ ；若 在 定 时器超时之前 ， 收到了所有 从节点 的轮询响应包 ， 则 本 次 轮
询 周 期 结 束 ．并 且 调 用 Ｐ ｏ ｌ ｌ Ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ回 调 函数 通 知 用 户 ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ
层Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ Ｐ ｏ ｌ Ｉ 函
启动 从 节点 轮 询 功 能
发送轮询 包，启动定时器
无 响 应 节 点 计 数 器
Ｔｉ ｍｅ Ｏｕ ｔ Ｃｏ ｕ ｎ ｔ 加ｌ
择Ｋ ｅ ｉ ｌ ｕ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ４ 。上 位机 监控 模 块 采 用 的开 发 环 境 为 Ｏ ｔ 。各 模块之 间通过 Ｃ Ａ Ｎ方式进行 通信 。系统的功能 结构如 图 ３