电混合燃料电池轿车动力控制系统渐进开发-solarbe文库

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2006-10-30 1 电电混合燃料电池轿车动力控制系统渐进开发钟再敏 zaimin.zhongfcv-sh.com 冯宗磊 fengzongleigmail.com 2006-10-30 2 报告内容 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程 3. 基于 Embedded Coder的车载控制器开发平台 4. 目前开发团队情况 2006-10-30 3 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述背景 2006-10-30 4 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述被控对象 DC/AC 电机控制器 DC/DC 直流直流变换器驱动电机 DC/AC 燃料电池发动机高压储氢锂离子动力蓄电池组 2006-10-30 5 外部输入驾驶意图被控对象输出 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述控制目标动力性经济性安全性道路状况驾驶意图踏板信号档位信号方向盘信号燃料电池发动机电机及控制器锂离子电池组驱动力功率平衡 DC/DC 2006-10-30 6 报告内容 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程 3. 基于 Embedded Coder的车载控制器开发平台 4. 目前开发团队情况 2006-10-30 7 2003年 2002年 2004年 2005年 S U V 试验样车示范样车台架车动力平台 II 动力平台 I 动力平台 III M P V 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程燃料电池轿车 2006-10-30 8 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程燃料电池轿车动力系统成果配置指标样车 FCE KW BM Ah DC/DC KW MC 百公里加速 s 爬坡度续驶里程 km 燃料经济性 Kg/100k m 试验样车 1.394 2003 2004 2005 1.132 1.032 231 197 230 46.6 26.7 21KW/ 70KW 10500r pm 19 24kW/ 60kW 11500 rpm 24kW/ 65kW 11500 rpm 30 15 最高车速 km/h 15 台架车超越一号第一代动力总成 30 45 105.8 20 2002 超越二号第二代动力总成 40 45 115.3 20 2003 超越三号第三代动力总成 50 45 120 20 2004 2006-10-30 9 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程燃料电池轿车动力系统成果 2006-10-30 10 离线仿真验证 Driver Driving Cycle V* ER VMS MCVDAmbient EC FCM DCL WM CoPump DCF BM Aux. TMotor nis Fresis Vis Vis - PADJ Ist Ust Σ Idcf Iwm Ico Iaux. Im bp UBus UBusUBus UBus Timer Aux ON VMSP AUXP DCLP FCEP DCFP BMP BMP MCP MCP DVIIgSW Idcl Legend 力学量连线电控制信号高压电量 12V控制电源 ERP 控制/状态反馈信号在线参数标定矛盾不能准确建立数学模型硬件环境控制器原型 MAB 软件环境开发控制程序 Matlab\SL 模糊工具箱在线标定参数 ControlDesk 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第一代燃料电池轿车动力系统解决内容用模糊控制算法解决功率平衡问题 2006-10-30 11 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第一代燃料电池轿车动力系统 2006-10-30 12 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第二代燃料电池轿车动力系统矛盾电池容量下降，控制精度，速度要求提高硬件环境控制器原型MAB Æ 嵌入式车载控制器平台软件环境开发控制程序 Matlab\SL PID设计模块在线标定参数 ControlDesk 解决内容变参数 PI控制器，电池充放电的局部反馈闭环控制解决功率平衡问题，在线故障诊断 2006-10-30 13 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第二代燃料电池轿车动力系统 2006-10-30 14 2004年必比登挑战赛，超越 2号成功完成了包括上海国际赛车场地 130公里燃油经济性测试和 82公里城市工况拉力赛主要测试结果 1. 噪声 ≤69.0 dbA A 2. 操纵稳定性 ≤9.50 s A 3. 燃料经济性 ≤7.33L/100km A 4. 排放 0A 5. CO2排放0 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第二代燃料电池轿车动力系统成果 2006-10-30 15 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第三代燃料电池轿车动力系统硬件环境嵌入式车载控制器平台软件环境开发控制程序 Matlab\SL，系统辨识工具箱 IDENT，参数估计工具箱 Parameter Estimation 在线标定参数 CANApe 解决内容开发基于模型的控制系统解决功率平衡问题，在线故障诊断，容错控制矛盾 1.对电流和功率的分配不够完善； 2.单纯依赖试验标定确定闭环控制参数的方法复杂，且很难做到最优 2006-10-30 16 燃料电池及 DCDC 电机及控制器等效电容等效电阻动力蓄电池组 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第三代燃料电池轿车动力系统 x Ax Bu yCxDu ⎧ ⎨ ⎩ 系统辨识参数识别状态观测，状态反馈 2006-10-30 17 ACABACDZafira-氢动 3号通用欧宝56 AAAACCCF-Cell A-Class戴克奔驰54 AAAACCCF-Cell A-Class戴克奔驰53 ABACCCDFOCUS FCV福特52 AAAACDD超越三号 51同济上燃51 AAAABDD超越三号50同济上燃50 AAADADBHy- Light米其PSI49 AAAAn.s.n.s.n.s.X-TRAIL FCV日产48 ABAACCBX-TRAIL FCV日产47 CO2 燃料经济性排放噪声蛇行制动加速参赛车型参赛单位编号 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程第三代燃料电池轿车动力系统成果 2006-10-30 18 报告内容 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程 3. 基于 Embedded Coder的车载控制器开发平台 4. 目前开发团队情况 2006-10-30 19 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台燃料电池动力系统混合动力动力系统功能抽象提取控制对象嵌入式软件开发环境控制器硬件实现算法，代码生成嵌入式车载控制器平台应用层开发被控对象本体科委基于网络的现代汽车动力总成控制器及其产业化技术研究 863项目燃料电池轿车动力平台研究开发 863项目电动汽车控制算法与基础技术研究 2006-10-30 20 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 2006-10-30 21 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 ----- MPC555硬件平台 Motorola PowerPC555 6层PCB， 2M RAM 512K FLASH 两路独立电源CAN 总线接口基于RS232和CAN 程序更新通过EMC测试目前B样机完成，正在开发C样机 2006-10-30 22 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 ----- Embedded Coder软件开发环境 2006-10-30 23 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 ----- Embedded Coder软件开发环境 2006-10-30 24 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 -----基于 CCP的标定环境 2006-10-30 25 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 -----基于 CCP的标定环境应用程序匹配标定工具接口设备控制器 ASAP3 ASAP1a ASAP1b ASAP2 数据库 2006-10-30 26 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 -----基于 CANDela的离线诊断接口读取故障码清除故障码 2006-10-30 27 3. 基于Embedded Coder 的车载控制器开发平台 -----完善的分布式控制开发功能CANDB 协议设计 CANDB 系统开发协议仿真子节点开发测量与诊断 2006-10-30 28 报告内容 1. 燃料电池轿车动力控制问题描述 2. 新能源汽车工程中心采取的渐进开发过程 3. 基于 Embedded Coder的车载控制器开发平台 4. 目前开发团队情况 2006-10-30 29 4. 目前开发团队情况人员人员队伍工程应用理论研究同济大学汽车学院学生 9 教学引导 9 科研推动 9 学生参与课程，科研体系汽车电子学现代控制理论嵌入式系统开发信号与系统 9 系统工程师 9 硬件工程师 9 匹配工程师 9 测试工程师工程，应用体系上海燃料电池动力系统有限公司员工应用需求合作，服务体系合作方工程师，专家人力资源 9 联合实验室 9 基金教席 9 合作计划/ 项目 9社会需求 9国家项目 2006-10-30 30 4. 目前开发团队情况积聚效应安亭国际汽车城作为新能源汽车产业的研发中心的积聚效应。同济大学新能源汽车工程中心新址。总面积3000平方米。其中工程试验试制楼面积1500平方米，办公楼1500平方米。