一种电池管理系统软件升级模式可选的方法及系统与流程

本发明涉及电池管理系统，尤其涉及一种电池管理系统的软件升级方法及对应系统。

背景技术：

1、电池管理系统是动力电池系统的核心控制部件，其软件功能迭代、缺陷修复均依赖软件升级机制。目前主流的bms软件升级技术主要分为boot升级与在线升级两类，如图4所示。

2、boot升级的工作原理为：系统复位进入bootloader引导程序，由bootloader接收升级数据并写入非易失性存储单元，写入完成后系统复位启动新应用程序；升级过程中bms业务代码完全停止运行；现有多数bms升级方案仅支持boot升级方式，存在以下局限性：

3、其一，升级期间bms停止工作，电池电压、电流、温度等状态监测中断，存在安全隐患；

4、其二，无法应对紧急升级场景，若bms正在执行过温保护等关键保护功能，升级需等待安全时机；

5、其三，升级过程中车辆相关功能无法使用，用户体验较差。

6、在线升级的工作原理为：应用程序运行过程中，通过后台线程或任务接收升级数据并写入备用存储区，数据写入完成后系统复位切换至新程序；升级过程中业务代码可持续运行。现有少数支持在线升级的方案仅能提供单一在线升级模式，存在以下不足：

7、其一，在线升级依赖应用程序正常运行，若应用程序存在严重缺陷导致系统频繁复位，在线升级无法正常完成；

8、其二，在产线批量刷写场景下，在线升级的数据传输效率低于boot升级；

9、其三，应用程序运行期间的资源占用会对升级数据的传输可靠性造成影响。

10、综上，现有bms软件升级方案仅能支持单一升级模式，缺乏灵活的模式选择机制，无法根据车辆状态、网络条件、应用程序运行状态等实际场景因素匹配最优升级方式，难以同时兼顾升级的连续性、可靠性与适用场景的全面性。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种电池管理系统软件升级模式可选的方法及系统，支持在线升级与boot升级两种模式灵活选择，适配不同应用场景，同时保障升级过程的安全性与可靠性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，包括以下步骤：

4、s1、存储分区步骤：将bms的非易失性存储单元逻辑划分为主程序运行区、应用程序备用存储区与配置信息区；其中主程序运行区用于存储当前正在执行的应用程序，应用程序备用存储区用于存放待升级的新应用程序，配置信息区用于存储程序运行标志与升级相关配置信息。

5、s2、模式协商选择步骤：bms向外部升级发起方提供在线升级模式与boot升级模式两种可选升级方案，由外部升级发起方根据车辆状态、网络条件、应用程序运行状态选定对应升级模式；其中在线升级模式下业务代码持续运行，boot升级模式下业务代码停止运行。

6、s3、在线升级执行步骤：若选定在线升级模式，bms保持应用程序持续运行，不间断执行电池监测与安全保护业务；同时在应用程序后台创建升级接收任务接收升级数据；若数据校验出现异常，则不向应用程序备用存储区写入数据、不修改程序运行标志，继续运行原有应用程序；若升级数据完整接收并校验通过，则将升级数据写入应用程序备用存储区，将程序运行标志置为第一状态，随后发起系统复位。

7、s4、boot升级执行步骤：若选定boot升级模式，bms执行系统复位，跳转进入bootloader程序并停止业务代码运行；由bootloader接收升级数据；若数据校验出现异常，则不向应用程序备用存储区写入数据、不修改程序运行标志，直接复位并跳转执行原有应用程序；若升级数据完整接收并校验通过，则将升级数据写入应用程序备用存储区，将程序运行标志置为第一状态，随后执行系统复位。

8、s5、引导切换步骤：系统上电后，bootloader读取配置信息区内的程序运行标志；若标志为第一状态，则跳转执行应用程序备用存储区内的新应用程序，新应用程序启动成功后将程序运行标志恢复为第二状态；若标志为第二状态，则直接跳转执行主程序运行区内的原有应用程序。

9、进一步地，所述在线升级模式为第一模式，适配车辆行驶、电池充放电等需要持续维持电池监控与安全保护的场景；所述boot升级模式为第二模式，适配产线批量程序刷写、应用程序存在故障需快速恢复的场景。

10、进一步地，所述外部升级发起方包括本地诊断仪与智能网联设备两类设备，两类设备均能够与bms完成模式协商并下发选定的升级模式指令。

11、进一步地，所述非易失性存储单元包含主芯片内置flash与外扩flash两种硬件载体，两类存储载体均支持上述逻辑分区划分。

12、进一步地，步骤s2中模式选择的自动判定逻辑为：若车辆处于行驶或充放电状态，直接选择在线升级模式；若车辆处于停车或驻车状态，先判断应用程序运行状态，应用程序存在严重缺陷无法正常运行时直接选择boot升级模式；应用程序正常运行时，依据升级紧急程度区分，非紧急静默升级选用在线升级模式，紧急快速升级选用boot升级模式。

13、进一步地，步骤s3与步骤s4中定义的数据校验异常情形包含校验错误、数据接收超时、通讯链路中断三种故障类型。

14、进一步地，在线升级流程与boot升级流程共用同一套故障安全逻辑：任意数据接收异常时，均禁止向应用程序备用存储区写入数据，且不修改配置信息区内存储的程序运行标志，保障原有应用程序可正常回退运行。

15、另一方面，本发明提供一种电池管理系统软件升级模式可选的系统，用于执行上述电池管理系统软件升级模式可选的方法的系统。

16、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

17、1）模式可选，实现场景全覆盖

18、本发明同时提供在线升级与boot升级两种升级模式，可根据车辆行车/停车状态、网络条件、应用程序运行状态等因素灵活选择升级方式，覆盖行车、充放电、产线刷写、故障恢复等全场景需求；

19、2）在线升级保障业务连续性

20、在车辆行驶、电池充放电等需要bms持续监控电池状态的场景下，选用在线升级模式可实现业务代码不中断，升级过程不影响电池安全监控功能，保障电池运行安全；

21、3）boot升级保障升级可靠性与效率

22、在应用程序出现严重缺陷导致无法在线升级时，或在产线批量刷写追求最高效率的场景下，选用boot升级模式可确保升级可靠完成，同时提升批量刷写效率；

23、4）统一故障安全机制，升级风险可控

24、两种升级模式下均采用“异常不写入备用存储区、不修改程序运行标志”的安全机制，确保任何通讯异常、数据校验异常的场景下，bms始终保留可正常运行的原有程序，避免升级失败导致系统瘫痪。

1.一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，所述在线升级模式为第一模式，适配车辆行驶、电池充放电等需要持续维持电池监控与安全保护的场景；所述boot升级模式为第二模式，适配产线批量程序刷写、应用程序存在故障需快速恢复的场景。

3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，所述外部升级发起方包括本地诊断仪、智能网联设备两类设备，两类设备均能够与bms完成模式协商并下发选定的升级模式指令。

4.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，所述非易失性存储单元包含主芯片内置flash、外扩flash两种硬件载体，两类存储载体均支持逻辑分区划分。

5.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，步骤s2中模式选择的自动判定逻辑为：若车辆处于行驶/充放电状态，直接选择在线升级模式；若车辆处于停车/驻车状态，先判断应用程序运行状态，应用程序存在严重bug无法正常运行时直接选择boot升级模式；应用程序正常运行时，依据升级紧急程度区分，非紧急静默升级选用在线升级模式，紧急快速升级选用boot升级模式。

6.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，步骤s3、s4中定义的数据校验异常情形包含校验错误、数据接收超时、通讯链路中断三种故障类型。

7.根据权利要求1所述的一种电池管理系统软件升级模式可选的方法，其特征在于，在线升级流程、boot升级流程共用同一套故障安全逻辑：任意数据接收异常时，均禁止向应用程序备用存储区写入数据，且不修改配置信息区内存储的程序运行标志，保障原有应用程序可正常回退运行。

8.一种电池管理系统软件升级模式可选的系统，其特征在于，用于执行权利要求1至5中任意一项所述的电池管理系统软件升级模式可选的方法的系统。