燃料电池城市客车数据支持系统设计

燃料电池城市客车数据支持系统设计

燃料电池城市客车数据支持系统设计
在“863”国家重大专项燃料电池城市客车项目中，燃料电池发动机占有举足轻重的地
位。随着对燃料电池控制研究的逐渐深入，新的控制策略需要了解燃料电池在车用恶劣
环境下的性能变化，以及燃料电池同其他部件之间的配合情况。因此，设计专用的燃料
电池数据支持系统以记录并分析其运行数据对于分析燃料电池发动机在车用工况下的特
性有着十分重要的意义。

传统的车用数据记录系统一般用于记录交通事故发生前一段时间（如15min内）汽车的一
些运行参数，其作用类似于飞机上的“黑匣子”。传统车用数据记录系统记录的数据仅为
影响到汽车行驶安全的关键参数，如刹车信号、安全气囊等，其存储数据的时间跨度不
长，并且随着车辆的运行，新的数据会覆盖前次记录的数据。而燃料电池数据支持系统
的设计目的为分析燃料电池客车的运行状态以及燃料电池在车用条件下的性能，需要记
录整车所有的运行参数。同时，为了保证记录数据在时间上的完整性，在记录数据被导
入数据分析系统进行处理和保存之前，已记录数据不会被覆盖。本文所述的数据支持系
统，利用燃料电池控制器的TPU模块作为控制单元，可在既不影响主控制任务实时性又不
增加额外控制器的前提下进行数据的存储和时间的获取。

本文所述的数据支持系统，不仅适用于燃料电池发动机控制系统，还具有较强的适应性
，稍加改动即可应用于多种控制器。

1 数据支持系统处理器选型

常规的车用数据记录系统有两种方案：直接在控制单元的处理器上进行数据记录功能的
开发，或者使用额外的处理器进行数据记录功能的开发。前者的优点是可以直接利用控
制程序中的变量作为存储数据，无需进行额外的变量传递和采集，但是处理器在执行数
据存储任务时会占用正常工作资源，降低控制单元的实时性能；后者在运行过程中虽然
不占用主控制器资源，但是需要通过外部总线、双口RAM、模拟量