燃料电池电动汽车控制系统

#/55继续判断油门状态。(3)匀速行驶如果需要保持车辆行驶速度，则保持油门的位置。当车辆启动时，需要很高的功率电压，而一旦车辆启动后处于匀速行驶状态时，则不需要那么高的功率电压，这时需要适当降低功率电压。然后再去检测速度，如果原速度和新速度之差小于3km/h,我们认为车辆在保持匀速行驶，返回继续判断油门状态，如果原速度和新速度之差大于3km/h,则认为车辆降低了行驶速度，这时需要提高功率电压，使速度提升，保证速度差控制在3km/h之内。刹车控制策略刹车控制流程如图6-5所示，当驾驶员踩刹车时，车辆的档位保持不变，功率电压保持不变，油门处于无效的状态，同时控制电机反转，向蓄电池充电，回收制动能量。在这个过程中VCU将不断检测刹车信号，直到驾驶员不再踩刹车为止。w乍？\一电机退出茨电模式；I油门有效；图6-5刹车控制流程图CAN通信控制流程CAN总线智能节点的软件设计主要包括三部分：CAN节点初始化、报文发送和报文接收。⑴初始化

SJA1000的初始化只有在复位模式下才可以进行，初始化主要设置SJA1OOO的工作方式、通信波特率、验收滤波器和输出方式等。在完成初始化设置以后，命令SJA1OOO转入工作状态，并检验其是否真正进入工作状态，如果有错误则报警。初始化流程如图6-6所示。图6-6初始化流程⑵报文发送首先检查控制器是否还在处理上一帧报文，如果已完成上一帧报文的发送，则向

SJA1000发送缓冲区写入待发送的报文，并向SJA1OOO发启动命令，将报文发送出去。报文发送流程如图6-7所示。图6-7报文保文发送流程⑶报文接收读取SJA1000接收缓冲区中的有效数据，并将接收到的数据存入相应的数据区。接收报文完毕后，释放接收缓冲区。报文接收流程如图6-8所示。图6-8图6-8报文接受流程本章小结本章主要讨论了整车控制系统的软件设计。首先介绍了编程语言和软件开发环境，然后分析了软件系统的总体结构，具体分析了整车控制策略的软件设计，包括点火控制流程、启动控制流程、行驶控制流程、刹车控制流程和CAN通信控制流程。7总结与展望

7总结与展望7.1总结燃料电池将成为未来的最佳车用能源，这一点已经被广大汽车界人士所认同，燃料电池电动汽车采用质子交换膜燃料电池作为电源，它以其效率高、结构紧凑、重量轻、无腐蚀性、不受二氧化碳影响等特点正成为电动汽车开发的热点。本文研究的燃料电池整车控制器是整个燃料电池电动汽车的核心控制部分。主要研究概括如下：(1)对整车控制器的硬软件系统研究。对燃料电池整车控制系统的结构作了细致的分析，介绍了各组成部分的特性和功能。采用8位单片机89C52作为整车控制器的核心，围绕这一核心进行了软、硬件系统的设计，(2)提出整车控制器的控制策略。通过对能量控制策略的研究，结合能量管理的任务和实际车辆的工况，制定了目前的控制策略。(3)将CAN总线引入车辆控制系统。运用CAN总线智能节点，实现了基于CAN总线的VCU与FCU间的通信，改变了以往的集线式通信方式。(4)设计了电池组的管理方案。通过对蓄电池组管理系统的研究，结合蓄电池组管理的任务和实际情况设计了目前的蓄电池组管理系统。主要包括蓄电池电压和度的管理，充放电控制。(1)燃料电池电动汽车以其诸多优点预示着未来汽车的发展方向。整车控制器作为燃料电池电动汽车的核心部分，融合各种新技术，有着广泛的发展前景。(2)整车控制器的硬件系统必将建立通用化的调试与监控系统和虚拟测试系统，发展硬件集成技术和抗干扰技术，达到相关的标准。(3)整车控制器的软件系统将引入嵌入式实时操作系统内核，所有模块将以任务的形式运行于操作系统内核层面上。(4)整车控制系统的通信协议将随着现场总线理论的发展而不断的补充、更新和完善，并逐步形成统一的标准规范，做到真正的开放互连。参考文献[1]陈全世，仇斌，谢起成等．燃料电池电动汽车．北京：清华大学出版社，2005：1[2]持续增长的混合动力汽车市场．汽车工业．2007，7：94[3]衣宝廉.燃料电池一一高效、环境友好的发电方式.北京：化学工业出版社，2000：1[4]朱自强．现代电动车、电力驱动及电力电子技术．北京：机械工业出版社，2006：45[5]任传波，庄继德，高松等．汽车产品开发．北京：机械工业出版社，2007：219[6]StevenGC，JamesFM，etal．Challengesforfuelcellintransportapplications．JournalofPowerSources，2000：40[7]VasP．VectorcontrolofACmachines．NewYork：OxfordUniversityPress，1990：20[8]赵立安．燃料电池城市客车整车控制器仿真与样机实现：[硕士学位论文]．北京：清华大学汽车工程系，2003：1[9]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京：北京航空航天大学出版社，1996：20[10]饶运涛，邹继军，郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2003：15[11]MarrC，LiX．Anengineeringmodelofprotonexchangemembranefuelcellperformance．ARI(1998)：190[12]李斌，陈全世．混合动力电动汽车中电池特性的研究．汽车技术，1997：4[13]吴友宇，谢长君，张成才等．燃料电池电动车整车控制器研究．2004，25(5)：77[14]朱元．混合动力汽车能量管理策略的四步骤设计方法：[博士学位论文]．北京：清华大学汽车工程系，2003：11[15]JalilN，KheirNA，etal．Arule-basedenergymanagementstrategies．EVS：17[16]李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1993：[17]胡汉才．单片机原理及其接口技术．北京：清华大学出版社，1996：370[18]王中亭．汽车概论．北京：机械工业出版社，2007：122[19]余志生．汽车理论．北京：机械工业出版社，2007：89[20]赵阳.FundamentalofElectromagneticCompatibilityandApplication.北京：机械工业出版社，2006：1[21]林国荣.电磁干扰及控制.北京：电子工业出版社，2003：[22]王幸之，王雷，翟成，王闪.单片机应用系统抗干扰技术.北京：北京航空航天大学出版社，2000：376[23]刘艳强，马秋霞，王健.CAN总线通讯的电磁兼容性能分析与设计.自动化技术.2006，8：77[24]王庆斌，石珂.电磁兼容.大连：大连海事大学出版社，2000：219[25]刘泽祥.现场总线技术.北京：机械工业出版社，2007[26]杜尚丰，曹晓钟，徐津等.CAN总线测控技术及其应用.北京：电子工业出版社，2007[27]BOSCH.CANSPECIFICATION(Version2.0).1991[28]PHILIPSSemiconductors．SJA1000Stand-aloneCANcontroller1999，8[29]PHILIPSSemiconductors．PCA82C250CANcontrollerinterfacedatasheet，1997．10[30]张菊秀，全书海，刘倩.基于CAN总线的蓄电池SOC动态测量系统.微计算机信息．2006，22(5-2)：108[31]张建，陈立铭，倪光正.基于CAN总线电动汽车电池组监控系统设计.计算机测量与控制．2006，14(10)：1346[32]杨振江，杜铁军，李群．流行单片机实用子程序及应用实例．西安：西安电子科技大学出版社，2002[33]徐淑华，程退安，姚万生．单片微型机原理及应用．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1994[34]贾好来.MCS-51单片机原理及应用.北京：机械工业出版社，2007[35]孙育才.MCS-51系列单片微型计算机及其应用.南京：东南大学出版社，1997[36]RonH，JohnF．LightweightElectric/HybridVehicleDesign．SAE，2001：29致谢首先要感谢我的指导老师王致杰教授，由王老师指导我的毕业设计是我莫大的荣幸。在毕业设计期间，王致杰导师在学习上对我的指导，严格要求、热情鼓励，无论在思想上还是在方法上都给了我极大的启发。在整个设计过程中，王教授能够耐心解答我的问题，并为我提供了宝贵的经验，注意培养我们的实际应用能力，注重培养我们独立思考问题、分析问题、解决问题的能力，对于提高我们自己动手的能力有很大帮助，并培养了我们踏实的工作作风。王教授严谨的治学态度，渊博的学识，使我受益匪浅。同时王老师渊博的学识、严谨的治学态度、刻苦钻研的科研精神，深深地感染了我，将使我受益终身。这半年的毕业设计对我今后的学习和工作帮助很大。它使我开拓了眼界，了解到了燃料电池电动车控制方面的新技术和发展方向，接触到了许多课本上学不到的东西，真正把理论和实践联系了起来。在此我谨向我的导师以及在毕业设计过程中给予我很大帮助的老师、同学们致以最诚挚的谢意！最后，再次向所有帮助过我的人表示深深的谢意！附录附录1系统主电路原理图山十侬哪耻I»=ficxav-anilibbbiWMml啪H附州州册BW-IIIIl$¥ £策 手*T a£ -E' «^CCEiEDEEErRIR-ETr.|口匚一»r»rw!n・N・u・ ■于=ittK.

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