CN108334331B - 一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括电动汽车电池管理系统和电脑，电动汽车电池管理系统简称BMS，BMS由硬件和软件两部分组成，软件包括application和bootloader，bootloader里设置有一块存储区，存储区用于放置app备份，BMS上设置有CAN接口，BMS通过CAN接口与电脑连接，通过设定软件标志位、app备份区、UDS协议的多帧传输和软件CRC校验方法。通过上述方式，本发明有效预防了软件问题或硬件中断导致的下载后BMS无法正常工作的问题，确保了安全可靠的软件下载过程。

Description

一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法

技术领域

本发明涉及计算机软件技术，特别是涉及一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法。

背景技术

一般设备在软件更新过程中会出现断网断电的情况，首先软件下载过程中断电会出现软件数据丢失的情况，即软件发送过程中丢失数据包，通常情况下，软件进入下载模式后，需要先删除原有的app软件，再重新下载更新的软件包，但这样的操作有个问题，万一更新的软件包本身有bug，原有的app又直接删除了，就会造成软件问题导致的控制器死机情况，这种情况下，难以完成软件更新，或更新软件存在缺陷，无法运行，基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，有效预防了软件问题或硬件中断导致的下载后BMS无法正常工作的问题，确保了安全可靠的软件下载过程。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括电动汽车电池管理系统和电脑，电动汽车电池管理系统即Battery Management System,简称BMS，BMS由硬件和软件两部分组成，硬件包括电路板、主要芯片和周边第电路，软件包括application和bootloader，application简称app，bootloader上设置有标志位，正常app模式时，标志位为0；bootloader下载软件时：标志位＝1；下载完成，标志位＝0，bootloader里设置有一块存储区，存储区用于放置app备份，BMS由汽车本身的24伏电源供电，BMS用于电池包信号采集及根据采集结果进行剩余电量计算、电池包控制策略和诊断功能，BMS上设置有CAN接口，当BMS工作状态时，应用软件部分工作，当BMS需要软件更新时，BMS通过CAN接口与电脑连接，电脑上装载有bootloader上位机，软件下载过程中，通过设定软件标志位、app备份区、UDS协议的多帧传输和软件CRC校验方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括以下步骤：

a、电脑上的bootloader上位机与BMS的bootloader模块通过CAN接口连接，上位机发送下载命令；BMS收到下载命令，BMS从application切换至bootloader模式，准备下载；

b、BMS的bootloader内含有一个标志位，application正常应用程序时，该标志位为0，当进入bootloader模式，准备开始下载前，bootloader的标志位自动置为1，软件更新下载过程中，该标志位一直保持为1，app下载完成后，标志位为0；

C、UDS协议保证app和bootloader跳转的安全性和检测app的完整性，UDS协议是一种通用的汽车级通信协议，UDS协议用于发送接收CAN线的报文，UDS协议有19个基本服务以及不同的安全等级，服务和安全等级配合使用，UDS协议要求bootloader和app放在不同的安全内存，防止app擦除时误擦bootloader程序，同时，从app跳转到bootloader时要符合UDS的安全等级要求，不能直接跳转，必须从UDS的应用模式依次跳转为扩展模式与编程模式，UDS协议用于保证app和bootloader跳转的安全性；UDS协议里设有多帧发送机制，大量数据发送时，不能一次完成，需要按帧传输，传输过程中，每一帧数据上有特定位，按顺序标注为序列号，接收时通过检测所有序列号的完整性，来保证所有帧都接收到，把UDS协议运用到bootloader的软件下载过程中；

d、电脑的bootloader上位机每次更新软件前需要计算新软件的大小，并加上CRC校验，下载时，这些信息在软件下载完成后会同步发送给BMS的bootloader部分，BMS的bootloader在接收到完整的更新软件后，不急着启动新程序，先检查接收到软件的大小，同时进行CRC校验，把计算结果和上位机上传来的数据进行比较，结果一致时才认为更新的软件完整，跳转到application模式，启动新软件；

e、BMS的bootloader设有一块存储备份区，每次软件下载时，在删除原有应用软件时，先将原有应用软件备份到bootloader设定的特殊备份区，在软件下载过程中，或是软件下载完成后，BMS一旦检测到更新的软件本身含有bug，导致BMS无法正常启动，就会自动在bootloader的备份区域寻找原有app的备份并及时启动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：有效预防了软件问题或硬件中断导致的下载后BMS无法正常工作的问题，确保了安全可靠的软件下载过程；标志位的运用有效地保证了断电(硬件问题)导致的BMS无法正常启动的问题。

附图说明

图1为一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法的Bootloader硬件连接图。

图2为一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法的Bootloader下载流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明较佳实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括电动汽车电池管理系统和电脑，电动汽车电池管理系统即BatteryManagement System,简称BMS，BMS由硬件和软件两部分组成，硬件包括电路板、主要芯片和周边第电路，软件包括application和bootloader，application简称app，bootloader上设置有标志位，正常app模式时，标志位为0；bootloader下载软件时：标志位＝1；下载完成，标志位＝0，bootloader里设置有一块存储区，存储区用于放置app备份，BMS由汽车本身的24伏电源供电，BMS用于电池包信号采集及根据采集结果进行剩余电量计算、电池包控制策略和诊断功能，BMS上设置有CAN接口，当BMS工作状态时，应用软件部分工作，当BMS需要软件更新时，BMS通过CAN接口与电脑连接，电脑上装载有bootloader上位机，软件下载过程中，通过设定软件标志位、app备份区、UDS协议的多帧传输和软件CRC校验方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括以下步骤：

a、电脑上的bootloader上位机与BMS的bootloader模块通过CAN接口连接，上位机发送下载命令；BMS收到下载命令，BMS从application切换至bootloader模式，准备下载；

b、BMS的bootloader内含有一个标志位，application正常应用程序时，该标志位为0，当进入bootloader模式，准备开始下载前，bootloader的标志位自动置为1，软件更新下载过程中，该标志位一直保持为1，app下载完成后，标志位为0；

C、UDS协议保证app和bootloader跳转的安全性和检测app的完整性，UDS协议是一种通用的汽车级通信协议，UDS协议用于发送接收CAN线的报文，UDS协议有19个基本服务以及不同的安全等级，服务和安全等级配合使用，UDS协议要求bootloader和app放在不同的安全内存，防止app擦除时误擦bootloader程序，同时，从app跳转到bootloader时要符合UDS的安全等级要求，不能直接跳转，必须从UDS的应用模式依次跳转为扩展模式与编程模式，UDS协议用于保证app和bootloader跳转的安全性；UDS协议里设有多帧发送机制，大量数据发送时，不能一次完成，需要按帧传输，传输过程中，每一帧数据上有特定位，按顺序标注为序列号，接收时通过检测所有序列号的完整性，来保证所有帧都接收到，把UDS协议运用到bootloader的软件下载过程中；

d、电脑的bootloader上位机每次更新软件前需要计算新软件的大小，并加上CRC校验，下载时，这些信息在软件下载完成后会同步发送给BMS的bootloader部分，BMS的bootloader在接收到完整的更新软件后，不急着启动新程序，先检查接收到软件的大小，同时进行CRC校验，把计算结果和上位机上传来的数据进行比较，结果一致时才认为更新的软件完整，跳转到application模式，启动新软件；

e、BMS的bootloader设有一块存储备份区，每次软件下载时，在删除原有应用软件时，先将原有应用软件备份到bootloader设定的特殊备份区，在软件下载过程中，或是软件下载完成后，BMS一旦检测到更新的软件本身含有bug，导致BMS无法正常启动，就会自动在bootloader的备份区域寻找原有app的备份并及时启动，保证不会发生更新的软件本身bug问题，导致的BMS无法正常启动问题，进一步保证了软件下载的可靠性。

本发明一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，有效预防了软件问题或硬件中断导致的下载后BMS无法正常工作的问题，确保了安全可靠的软件下载过程。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (1)

1.一种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法，其特征在于：该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括电动汽车电池管理系统和电脑，电动汽车电池管理系统即Battery Management System,简称BMS，BMS由硬件和软件两部分组成，硬件包括电路板、主要芯片和周边第电路，软件包括application和bootloader，application简称app，bootloader上设置有标志位，正常app模式时，标志位为0；bootloader下载软件时：标志位＝1；下载完成，标志位＝0，bootloader里设置有一块存储区，存储区用于放置app备份，BMS由汽车本身的24伏电源供电，BMS用于电池包信号采集及根据采集结果进行剩余电量计算、电池包控制策略和诊断功能，BMS上设置有CAN接口，当BMS工作状态时，应用软件部分工作，当BMS需要软件更新时，BMS通过CAN接口与电脑连接，电脑上装载有bootloader上位机，软件下载过程中，通过设定软件标志位、app备份区、UDS协议的多帧传输和软件CRC校验方法，该种安全的电动汽车电池管理系统软件升级方法包括以下步骤：

a、电脑上的bootloader上位机与BMS的bootloader模块通过CAN接口连接，上位机发送下载命令；BMS收到下载命令，BMS从application切换至bootloader模式，准备下载；

b、BMS的bootloader内含有一个标志位，application正常应用程序时，该标志位为0，当进入bootloader模式，准备开始下载前，bootloader的标志位自动置为1，软件更新下载过程中，该标志位一直保持为1，app下载完成后，标志位为0；

C、UDS协议保证app和bootloader跳转的安全性和检测app的完整性，UDS协议是一种通用的汽车级通信协议，UDS协议用于发送接收CAN线的报文，UDS协议有19个基本服务以及不同的安全等级，服务和安全等级配合使用，UDS协议要求bootloader和app放在不同的安全内存，防止app擦除时误擦bootloader程序，同时，从app跳转到bootloader时要符合UDS的安全等级要求，不能直接跳转，必须从UDS的应用模式依次跳转为扩展模式与编程模式，UDS协议用于保证app和bootloader跳转的安全性；UDS协议里设有多帧发送机制，大量数据发送时，不能一次完成，需要按帧传输，传输过程中，每一帧数据上有特定位，按顺序标注为序列号，接收时通过检测所有序列号的完整性，来保证所有帧都接收到，把UDS协议运用到bootloader的软件下载过程中；

d、电脑的bootloader上位机每次更新软件前需要计算新软件的大小，并加上CRC校验，下载时，这些信息在软件下载完成后会同步发送给BMS的bootloader部分，BMS的bootloader在接收到完整的更新软件后，不急着启动新程序，先检查接收到软件的大小，同时进行CRC校验，把计算结果和上位机上传来的数据进行比较，结果一致时才认为更新的软件完整，跳转到application模式，启动新软件；

e、BMS的bootloader设有一块存储备份区，每次软件下载时，在删除原有应用软件时，先将原有应用软件备份到bootloader设定的特殊备份区，在软件下载过程中，或是软件下载完成后，BMS一旦检测到更新的软件本身含有bug，导致BMS无法正常启动，就会自动在bootloader的备份区域寻找原有app的备份并及时启动。

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