【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及bms電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、已知和潛在的技術(shù)/產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域及其應(yīng)用方式：
2、新能源汽車領(lǐng)域：
3、電動(dòng)汽車(ev)：在電動(dòng)汽車中，bms是確保電池組安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵系統(tǒng)。基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)方法能夠顯著提升bms的復(fù)雜事件處理能力，優(yōu)化電池充放電策略，提高能源利用效率，并增強(qiáng)故障診斷與保護(hù)機(jī)制的響應(yīng)速度。
4、混合動(dòng)力汽車(hev)：對(duì)于混合動(dòng)力汽車而言，bms需要同時(shí)管理多種能源系統(tǒng)(如電池、內(nèi)燃機(jī)等)的協(xié)同工作。層次狀態(tài)機(jī)模型能夠清晰地劃分不同工作模式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯，確保各系統(tǒng)間的無(wú)縫切換與高效協(xié)同。
5、儲(chǔ)能系統(tǒng)：
6、電網(wǎng)儲(chǔ)能：在智能電網(wǎng)中，大型儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)于平衡電網(wǎng)負(fù)荷、提高電網(wǎng)穩(wěn)定性具有重要意義。基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)方法能夠優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電策略，根據(jù)電網(wǎng)需求靈活調(diào)整工作狀態(tài)，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體效能。
7、家庭儲(chǔ)能：隨著可再生能源的普及，家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)也逐漸成為市場(chǎng)熱點(diǎn)。層次狀態(tài)機(jī)模型能夠幫助設(shè)計(jì)更加智能、易用的家庭儲(chǔ)能bms軟件，實(shí)現(xiàn)家庭能源的高效管理與自給自足。
8、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域：
9、機(jī)器人與自動(dòng)化設(shè)備：在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備需要穩(wěn)定的電源供應(yīng)和精細(xì)的能源管理。基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)方法能夠確保這些設(shè)備在不同工作負(fù)載下保持最優(yōu)的電池狀態(tài)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高生產(chǎn)效率。
10、工業(yè)
11、醫(yī)療電子設(shè)備：
12、便攜式醫(yī)療設(shè)備：如移動(dòng)心電圖機(jī)、便攜式超聲設(shè)備等，這些設(shè)備需要小巧輕便且能長(zhǎng)時(shí)間工作的電池系統(tǒng)。基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)方法能夠提升這些設(shè)備電池的續(xù)航能力和安全性，確保醫(yī)療設(shè)備在關(guān)鍵時(shí)刻的可靠性。
13、醫(yī)院能源管理系統(tǒng)：在醫(yī)院等大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，bms可用于管理各種醫(yī)療設(shè)備的電源供應(yīng)和能源分配。層次狀態(tài)機(jī)模型能夠幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)能源的高效利用和精細(xì)化管理，降低運(yùn)營(yíng)成本。
14、在以上各個(gè)領(lǐng)域中，基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)方法主要通過(guò)以下方式應(yīng)用：
15、1、模型構(gòu)建：根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景的需求，構(gòu)建層次化的狀態(tài)機(jī)模型，明確系統(tǒng)的狀態(tài)劃分、狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯以及各狀態(tài)下的行為定義。
16、2、軟件設(shè)計(jì)：基于構(gòu)建的層次狀態(tài)機(jī)模型，進(jìn)行bms軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括算法實(shí)現(xiàn)、接口定義、數(shù)據(jù)管理等。
17、3、系統(tǒng)集成與測(cè)試：將設(shè)計(jì)好的bms軟件集成到目標(biāo)系統(tǒng)中，并進(jìn)行全面的測(cè)試與驗(yàn)證，確保軟件的功能性、穩(wěn)定性和可靠性。
18、4、運(yùn)維與優(yōu)化：在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)bms軟件進(jìn)行必要的運(yùn)維與優(yōu)化工作，提升系統(tǒng)的整體性能和用戶體驗(yàn)。
19、盡管上述已有技術(shù)在一定程度上提升了bms軟件設(shè)計(jì)效率、增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是在日益復(fù)雜的bms產(chǎn)品中，仍然暴露出以下問(wèn)題：
20、1、狀態(tài)管理復(fù)雜性增加：隨著bms功能的不斷擴(kuò)展和復(fù)雜化，傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在狀態(tài)管理和狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯上顯得越來(lái)越復(fù)雜。特別是在處理多節(jié)電池組成的電池包時(shí)，需要定義大量的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換關(guān)系，這不僅增加了軟件設(shè)計(jì)的難度，也降低了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。
21、2、難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景：在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中，bms需要處理多種工作模式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和協(xié)同工作。傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)顯得力不從心，難以準(zhǔn)確描述和管理系統(tǒng)的行為。
22、3、狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯不靈活：傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯通常是固定的，難以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)整。這限制了bms在應(yīng)對(duì)不同工況和用戶需求時(shí)的適應(yīng)性和靈活性。
23、4、故障診斷與保護(hù)機(jī)制不足：在bms中，故障診斷與保護(hù)機(jī)制是確保電池安全、延長(zhǎng)電池壽命的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在故障診斷與保護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)上往往存在不足，難以全面覆蓋各種故障場(chǎng)景并提供及時(shí)有效的保護(hù)措施。
24、5、系統(tǒng)集成與測(cè)試難度大：基于傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型的bms軟件在系統(tǒng)集成和測(cè)試過(guò)程中也面臨較大挑戰(zhàn)。由于狀態(tài)管理復(fù)雜性和狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯的不靈活性，系統(tǒng)集成和測(cè)試的工作量顯著增加，且難以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需要，提供基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以解決當(dāng)前狀態(tài)管理復(fù)雜性增加：隨著bms功能的不斷擴(kuò)展和復(fù)雜化，傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在狀態(tài)管理和狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯上顯得越來(lái)越復(fù)雜。特別是在處理多節(jié)電池組成的電池包時(shí)，需要定義大量的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換關(guān)系，這不僅增加了軟件設(shè)計(jì)的難度，也降低了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景：在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景中，bms需要處理多種工作模式下的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和協(xié)同工作。傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在應(yīng)對(duì)這些復(fù)雜場(chǎng)景時(shí)顯得力不從心，難以準(zhǔn)確描述和管理系統(tǒng)的行為，狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯不靈活：傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯通常是固定的，難以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活調(diào)整。這限制了bms在應(yīng)對(duì)不同工況和用戶需求時(shí)的適應(yīng)性和靈活性，故障診斷與保護(hù)機(jī)制不足：在bms中，故障診斷與保護(hù)機(jī)制是確保電池安全、延長(zhǎng)電池壽命的關(guān)鍵。然而，傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型在故障診斷與保護(hù)機(jī)制的設(shè)計(jì)上往往存在不足，難以全面覆蓋各種故障場(chǎng)景并提供及時(shí)有效的保護(hù)措施，系統(tǒng)集成與測(cè)試難度大：基于傳統(tǒng)狀態(tài)機(jī)模型的bms軟件在系統(tǒng)集成和測(cè)試過(guò)程中也面臨較大挑戰(zhàn)。由于狀態(tài)管理復(fù)雜性和狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯的不靈活性，系統(tǒng)集成和測(cè)試的工作量顯著增加，且難以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的技術(shù)問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的目的，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案為：設(shè)計(jì)基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，按照bms的產(chǎn)品需求以及硬件方案進(jìn)行狀態(tài)劃分、狀態(tài)層級(jí)劃分，
3、s1、當(dāng)前基于層次狀態(tài)機(jī)的bms系統(tǒng)以頂層狀態(tài)為根節(jié)點(diǎn)形成多叉樹(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，除了葉子節(jié)點(diǎn)以外的子節(jié)點(diǎn)和根節(jié)點(diǎn)都是復(fù)合狀態(tài)，葉子節(jié)點(diǎn)上的狀態(tài)為簡(jiǎn)單狀態(tài)；
4、s2、狀態(tài)運(yùn)行時(shí)總是最終落在簡(jiǎn)單狀態(tài)，復(fù)合狀態(tài)是基于子節(jié)點(diǎn)的共性存在，如多個(gè)子節(jié)點(diǎn)關(guān)注的事件相同、多個(gè)子節(jié)點(diǎn)有共用的入口動(dòng)作、多個(gè)子節(jié)點(diǎn)有共用的出口動(dòng)作，狀態(tài)機(jī)的活動(dòng)狀態(tài)都是葉子節(jié)點(diǎn)中的簡(jiǎn)單狀態(tài)；
5、s3、狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換活動(dòng)首先是接收到狀態(tài)轉(zhuǎn)換的觸發(fā)事件、然后執(zhí)行當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)及父類狀態(tài)的出口動(dòng)作，最后執(zhí)行轉(zhuǎn)換狀態(tài)后的入口動(dòng)作；活動(dòng)狀態(tài)的出口動(dòng)作需要從活動(dòng)狀態(tài)的最末端依次執(zhí)行到與轉(zhuǎn)換狀態(tài)的相同層級(jí)；轉(zhuǎn)換狀態(tài)的入口動(dòng)作需要從與活動(dòng)狀態(tài)的父狀態(tài)相同的層級(jí)執(zhí)行到最終的活動(dòng)狀態(tài)葉子節(jié)點(diǎn)；
6、s4、狀態(tài)的事件處理執(zhí)行流程首先是事件發(fā)布后找到當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)的事件訂閱列表，按照訂閱列表執(zhí)行對(duì)應(yīng)的事件處理；如果觸發(fā)事件不本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，按照BMS的產(chǎn)品需求以及硬件方案進(jìn)行狀態(tài)劃分、狀態(tài)層級(jí)劃分，其特征在于，
2.如權(quán)利要求1所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)機(jī)的事件轉(zhuǎn)換動(dòng)作包含trigger觸發(fā)、guard條件、activity動(dòng)作三個(gè)要素，如當(dāng)前BMS系統(tǒng)中進(jìn)入充電狀態(tài)觸發(fā)事件為檢測(cè)充電器接入事件，條件為當(dāng)前系統(tǒng)非滿電，允許充電，執(zhí)行動(dòng)作為播放開(kāi)始充電提示音。
3.如權(quán)利要求1所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述頂層狀態(tài)的根節(jié)點(diǎn)劃分開(kāi)機(jī)狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，開(kāi)機(jī)狀態(tài)是狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)后的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，開(kāi)機(jī)狀態(tài)的子節(jié)點(diǎn)空閑節(jié)點(diǎn)是狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)的第一個(gè)活動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；狀態(tài)機(jī)通過(guò)關(guān)機(jī)狀態(tài)退出運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)機(jī)狀態(tài)的子節(jié)點(diǎn)按照用戶使用產(chǎn)品的狀態(tài)劃分為工作狀態(tài)、空閑狀態(tài)、測(cè)試狀態(tài)和故障狀態(tài)，其中測(cè)試狀態(tài)是研發(fā)運(yùn)維人員在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行診斷測(cè)試時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入到測(cè)試狀態(tài)時(shí)測(cè)試人員能夠按照測(cè)試需求發(fā)送預(yù)設(shè)的測(cè)試指令執(zhí)行測(cè)試項(xiàng)目。
5.如
6.如權(quán)利要求2所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述充電狀態(tài)按照BMS系統(tǒng)的不同環(huán)境參數(shù)特征劃分出三個(gè)子狀態(tài)：涓流充電、恒流充電、恒壓充電；當(dāng)進(jìn)入到充電狀態(tài)時(shí)執(zhí)行充電狀態(tài)的入口動(dòng)作：按照BMS系統(tǒng)溫度、電量等信息判斷當(dāng)前需要進(jìn)入的子狀態(tài)，再執(zhí)行子狀態(tài)的入口動(dòng)作。
7.如權(quán)利要求1所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述層次狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換類型包含平滑過(guò)渡、事件觸發(fā)兩種，平滑過(guò)度是指當(dāng)前活動(dòng)狀態(tài)執(zhí)行到一定階段后不需要判斷外部事件直接進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；事件觸發(fā)是指活動(dòng)狀態(tài)接收到事件后，根據(jù)事件的處理邏輯需要進(jìn)行狀態(tài)的切換而進(jìn)行的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
8.如權(quán)利要求4所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的BMS軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述故障檢測(cè)與開(kāi)機(jī)狀態(tài)屬于并發(fā)狀態(tài)，指在任意開(kāi)機(jī)狀態(tài)下的活動(dòng)狀態(tài)都需要執(zhí)行故障檢測(cè)的并發(fā)業(yè)務(wù)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，按照bms的產(chǎn)品需求以及硬件方案進(jìn)行狀態(tài)劃分、狀態(tài)層級(jí)劃分，其特征在于，
2.如權(quán)利要求1所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)機(jī)的事件轉(zhuǎn)換動(dòng)作包含trigger觸發(fā)、guard條件、activity動(dòng)作三個(gè)要素，如當(dāng)前bms系統(tǒng)中進(jìn)入充電狀態(tài)觸發(fā)事件為檢測(cè)充電器接入事件，條件為當(dāng)前系統(tǒng)非滿電，允許充電，執(zhí)行動(dòng)作為播放開(kāi)始充電提示音。
3.如權(quán)利要求1所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述頂層狀態(tài)的根節(jié)點(diǎn)劃分開(kāi)機(jī)狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，開(kāi)機(jī)狀態(tài)是狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)后的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，開(kāi)機(jī)狀態(tài)的子節(jié)點(diǎn)空閑節(jié)點(diǎn)是狀態(tài)機(jī)啟動(dòng)的第一個(gè)活動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；狀態(tài)機(jī)通過(guò)關(guān)機(jī)狀態(tài)退出運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的基于層次狀態(tài)機(jī)的bms軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述開(kāi)機(jī)狀態(tài)的子節(jié)點(diǎn)按照用戶使用產(chǎn)品的狀態(tài)劃分為工作狀態(tài)、空閑狀態(tài)、測(cè)試狀態(tài)和故障狀態(tài)，其中測(cè)試狀態(tài)是研發(fā)運(yùn)維人員在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行診斷測(cè)試時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)入到測(cè)試狀態(tài)時(shí)測(cè)試人員能夠按照測(cè)試需求發(fā)送預(yù)設(shè)的測(cè)試指令執(zhí)行測(cè)試項(xiàng)目。
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋文杰，劉曉義，呂昆侖，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇優(yōu)利卡新能源科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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