1、PowerECU 燃料電池控制系統(tǒng)開發(fā)內(nèi)容如下：1、主控系統(tǒng)選型。2、完成硬件原理和架構(gòu)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)方案的論證、仿真與方案確認(rèn)。包括模擬量輸入16路，數(shù)字量輸入 12路，直流電機(jī)輸出 2 路，高邊驅(qū)動(dòng) 8 路，低邊驅(qū)動(dòng) 8路，頻率測(cè)量 6 路， PWM 功率輸出 6 路， CAN 3 路，控制器喚醒方案與電源管理等控制器相關(guān)的其它硬件功能；3、完成軟件架構(gòu)，基礎(chǔ)軟件與應(yīng)用軟件分別實(shí)施，且從功能和執(zhí)行上分屬不同架構(gòu)，能夠 實(shí)現(xiàn)單獨(dú)開發(fā)；4、在軟件架構(gòu)基礎(chǔ)上完成基礎(chǔ)軟件、底層驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)的配置開發(fā)。5、完成應(yīng)用層軟件接口設(shè)計(jì)，并開發(fā)測(cè)試用軟件組件模塊；6、完成 60KW 車載水冷燃料電池系統(tǒng)控

2、制策略開發(fā)；7、控制器 EMC 、靜電防護(hù)、結(jié)構(gòu)散熱等性能測(cè)試；8、HIL 臺(tái)架測(cè)試及匹配（含標(biāo)定和診斷），需要通過實(shí)車工況模擬驗(yàn)證；9、控制器環(huán)境適應(yīng)性測(cè)試。硬件開發(fā)內(nèi)容PowerECU 燃料電池控制 器項(xiàng)目?jī)?nèi)容處理器? MC9S12XEP10048MHz數(shù)據(jù)存儲(chǔ)? 1000KB ROM ，其中 4KB EEE 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 ? 64KB RAM電源輸入? DC 9V-32V? 13 路 5V ，400mA 傳感器電源輸出，短路保護(hù)5V 模擬量輸入? 22 路模擬量輸入通道， 12Bit 分辨率模擬量輸出? 4 路模擬量輸出通道， 12Bit 分辨率數(shù)字量輸入? 12 路數(shù)字量輸入通道時(shí)間測(cè)

3、量? 4 路頻率測(cè)量，分配率 1us功率輸出? 8 路高邊功率開關(guān)，支持故障診斷? 8 路低邊功率開關(guān)，支持故障診斷? 6 路低邊 PWM 功率輸出，帶電流測(cè)量和短路保護(hù)? 2 路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，支持故障診斷CAN? 5路 CAN 2.0A/B其他? 板載溫度傳感器、電源電壓測(cè)量? 8 路自由定時(shí)器? 可配置看門狗尺寸? 250mm*165mm*40mm硬件方案硬件方案制訂根據(jù)硬件開發(fā)需求，制訂相關(guān)的硬件方案，硬件方案需要包括：關(guān)鍵器件的選型和分析，硬 件模塊的確定，以及硬件方案的評(píng)審。這里的分析是做關(guān)鍵參數(shù)的分析，不會(huì)涉及到非常詳細(xì)的計(jì)算和仿真，具體的計(jì)算和仿真會(huì) 在模塊設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)。1. 硬件

4、主要模塊確定 根據(jù)系統(tǒng)需求和方案的分析，可以初步確定硬件電路模塊。1. 針對(duì)上述的方案設(shè)計(jì)，甲乙方共同進(jìn)行評(píng)審，評(píng)審的結(jié)果作為后續(xù)設(shè)計(jì)的輸入。 物料的分析和評(píng)估，主要包括有以下方面：? 要求供應(yīng)商提供關(guān)于物料認(rèn)可的報(bào)告和 IMDS 報(bào)告，并進(jìn)行分析? 器件生命周期? 電氣參數(shù)分析? 壽命計(jì)算? 供應(yīng)商提供的 EMC 測(cè)試報(bào)告分析? 生產(chǎn)條件和焊接曲線要求? 實(shí)際電路驗(yàn)證 對(duì)物料進(jìn)行分析和評(píng)估，并形成相關(guān)的報(bào)告和使用指導(dǎo)書。只有經(jīng)過認(rèn)可的物料才能在后續(xù) 設(shè)計(jì)中使用。原理圖設(shè)計(jì)基于乙方在控制器開發(fā)領(lǐng)域的既有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開發(fā)，根據(jù)事先確定的硬件功能定義， 進(jìn)行相關(guān)功能的開發(fā)，最終整合成完整的硬件原理圖，

5、在初步檢查后進(jìn)行原理圖的評(píng)審，通 過評(píng)審后，原理圖設(shè)計(jì)階段初步結(jié)束。生成后的原理圖需要經(jīng)過評(píng)審，最后形成正式的原理圖。? 設(shè)計(jì)和評(píng)審Layout 設(shè)計(jì)過程如下：? Layout 設(shè)計(jì)過程在 Layout 設(shè)計(jì)過程中，需要進(jìn)行振動(dòng)分析，熱分析和局部的EMC 仿真分析。振動(dòng)分析，主要是分析 Layout 在惡劣的振動(dòng)環(huán)境下，控制器上的器件或者控制器本身不會(huì)損壞。 熱分析主要看板子上熱的分布情況，以及在最惡劣的情況下，板子上的溫度不會(huì)超過器件本 身的工作溫度。EMC 分析是對(duì)局部關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行 EMC 的分析，防止走線導(dǎo)致 EMC 的問題。 Layout 設(shè)計(jì)完成后，需要經(jīng)過雙方的 Review 后，

6、才可以發(fā)布生產(chǎn)。設(shè)計(jì)完成后的硬件，需要經(jīng)過硬件測(cè)試，硬件測(cè)試的目的就是驗(yàn)證硬件設(shè)計(jì)是否滿足法規(guī)的 要求，是否滿足設(shè)計(jì)需求，是否存在著硬件設(shè)計(jì)的問題，只有經(jīng)過硬件測(cè)試的產(chǎn)品，才能發(fā) 布為正式的產(chǎn)品。硬件測(cè)試分白盒測(cè)試和黑盒測(cè)試，本項(xiàng)目將以黑盒測(cè)試為主。? 硬件測(cè)試過程產(chǎn)品驗(yàn)證由試驗(yàn)工程部專門負(fù)責(zé)，驗(yàn)證控制器的可靠性， EMC 性能和電性能。根據(jù)客戶要求 和其它標(biāo)準(zhǔn)制定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法。由于本項(xiàng)目的目標(biāo)為 B 樣件開發(fā)，所以只進(jìn)行 Pre-DV 和 DV 試驗(yàn)，包含可靠性、電性能以 及 EMC 項(xiàng)目，具體試驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)雙方確認(rèn)的系統(tǒng)需求分析結(jié)果確定。? 結(jié)構(gòu)開發(fā) V 流程 結(jié)構(gòu)的開發(fā)過程按照 “V

7、”流程分為 7 個(gè)環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)集成前的需求分析、方案設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè) 計(jì)等開發(fā)環(huán)節(jié)，分別進(jìn)行針對(duì)每一環(huán)節(jié)的分析、仿真和校核工作，使最多的問題能在結(jié)構(gòu)開 發(fā)階段得到定位和解決。在此過程中，先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和高水平 CAE 工具的應(yīng)用是必不可少 的。基礎(chǔ)軟件開發(fā) 基礎(chǔ)軟件涵蓋內(nèi)容：? 底層驅(qū)動(dòng)o 硬件資源驅(qū)動(dòng)程序。? 標(biāo)定協(xié)議，診斷協(xié)議，通信協(xié)議o 協(xié)議開發(fā)，標(biāo)定軟件。? 看門狗o 程序喚醒與重置。? Bootloadero 程序下載接口PowerECU 燃料電池控制功能開發(fā)名稱功能描述流程介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì) 氫探新能源提供燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)支持，包含主要參數(shù)匹配計(jì)算， 必要設(shè)計(jì)的 CFD 分析， BOP

8、 選型支持，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)支持。如有需求， 可對(duì) BOP部件、電堆、電氣、系統(tǒng)進(jìn)行失效分析。提供關(guān)于 BOP 選型 BOM 表?？刂芇owerECU 燃料電池控制汽車級(jí)飛思卡爾處理器， 32MHz 時(shí)鐘頻率 1024KB 存儲(chǔ)空間，其中 32KB 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間 22 路可配置模擬量輸入通 道 12路可配置數(shù)字量輸入通道 4路可配置時(shí)間 /頻率測(cè)量通道 6路2A 低 邊脈寬調(diào)制功率輸出 8路2A低邊功率開關(guān)輸出， 8路2A 高邊功率開關(guān)， 4 路模擬量輸出接口 4 路 CAN 接口 2 通道 H 橋輸出，支持 Simulixxxxnk 模型開發(fā)。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制軟件Si

9、mulixxxxnk 自動(dòng)代碼生成底層驅(qū)動(dòng)支持。利用 MATLAB RTWEC 為模 型生成高質(zhì)量的嵌入式代碼，可直接應(yīng)用于PowerECU 。代碼一鍵自動(dòng)生成， PowerECU 產(chǎn)品級(jí)開發(fā) ECU 為基礎(chǔ) 的快速原型化系 統(tǒng)開發(fā)工具包，在底層軟件 ControlCore 框架上提供了各種接口硬件的驅(qū) 動(dòng)程序；支持 Bootloader 下載。氫探新能源 PowerECU燃 料電池控制策 略氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制根據(jù)功能要求以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn) 行燃料電池系統(tǒng)控策略 FCU 開發(fā)。包括并不僅限于 :架構(gòu)模型基于 MATLAB/Simulixxxxnk 模型的控制算法，控制

10、軟件滿足 MAAB 設(shè)計(jì)規(guī) 范，滿足國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)建模規(guī)范要求。功能開發(fā)根據(jù)用戶的系統(tǒng)架構(gòu)， BOP 組成，定義包含完整的燃料電池系統(tǒng)控制功能的控制算法模型（信號(hào)處理、系統(tǒng)工作狀態(tài)、陽極供給系統(tǒng)、陰極供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電 堆、 DCDC 、功率跟隨等系統(tǒng)的控制功能），同時(shí)包括高級(jí)的控制軟件實(shí) 現(xiàn)，系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定文件。故障診斷覆蓋基本的故障診斷功能，以滿足系統(tǒng) 的運(yùn)行需求。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制提供的系統(tǒng)，以及原有設(shè)計(jì)的電氣原 理圖，整理完成相關(guān)非總線及總線類傳感器和執(zhí)行部件的開環(huán)調(diào)試及功能 測(cè)試，以及部件參數(shù)的標(biāo)定。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制系統(tǒng)集成并進(jìn)行基礎(chǔ)

11、的壓力和泄露測(cè) 試，具備供氫條件后， 第一步進(jìn)行傳感的精度標(biāo)定，執(zhí)行部件的開控制率參數(shù)標(biāo)定，電堆等參數(shù) 的標(biāo)定。第二步對(duì)每個(gè)分系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制率參數(shù)初步標(biāo)定與調(diào)試； 第四步，將會(huì)對(duì)控制軟件的上層狀態(tài)機(jī)進(jìn)行調(diào)試與測(cè)試，同時(shí)保證邏輯合 理性。第五步，將進(jìn)行帶載情況下的各部分功能測(cè)試，進(jìn)行控制參數(shù)的精度標(biāo) 定，系統(tǒng)工作狀態(tài)標(biāo)定，高級(jí)控制策略參數(shù)標(biāo)定與調(diào)試，以達(dá)到最佳的工 作狀態(tài)。第五步，進(jìn)行功率加減載以及整體功耗和性能的平衡調(diào)試（根據(jù)目標(biāo)）。 第六步，進(jìn)行系統(tǒng)不同工況的測(cè)試與回歸修改。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制針對(duì)性能測(cè)試中的出現(xiàn)的典型問題， 并可定位到控制軟件或者甲方無法進(jìn)行部件修

12、改的問題，配合甲方完成控 制軟件的修改；根據(jù)性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行高級(jí)算法的參數(shù)標(biāo)定，電 堆工作點(diǎn)的優(yōu)化；根據(jù)電堆供應(yīng)商的反饋建議，對(duì)控制算法進(jìn)行調(diào)整優(yōu) 化。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制主要進(jìn)行 VCU 及供氫系統(tǒng)聯(lián)合調(diào) 試，根據(jù)整車 DCDC 及鋰電高壓系統(tǒng)工作狀態(tài)對(duì)控制軟件的功率、故障 診斷以及可靠性相關(guān)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和調(diào)試。氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制燃料電池 發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試與調(diào)試（系統(tǒng) 功能調(diào)試 X 天；動(dòng)態(tài)閉環(huán)調(diào)試 X 天。氫探提供試驗(yàn)場(chǎng)地 （ 含送排風(fēng)安全系 統(tǒng)）；提供氣密性檢查所需的儀器等保障條件；氫探提供常溫啟動(dòng)試驗(yàn)所 需的大氣溫濕度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力等傳感器及數(shù)據(jù)采集、處理平臺(tái)； 氫探提供供配電電源及電源箱；提供工況法性能測(cè)試所需的電池模擬器 （電子負(fù)載）： 150kW；24800V ，峰值電流 600A） ；氫探提供 150kW 電 機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，含相應(yīng)的被試電機(jī)及其控制器，用于發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架調(diào)試試驗(yàn)； 氫探提供絕緣性測(cè)試所需的絕緣電阻測(cè)試儀等；99.999%氫氣， 40L/ 瓶，壓力 13.5Mpa ；氫探新能源 PowerECU 燃料電池控制應(yīng)用于氫燃料電池控制器。 整體流程如下圖所示