[发明专利]一种基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法

说明书

本发明公开了一种基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法,所述方法包括以下步骤：第一步，控制系统底层软件平台的测试，对底层软件平台的内核任务调度OS模块、任务间通讯COM模块及外围通讯CAN模块、SCI模块和QADC模块等功能进行调试；第二步，控制系统故障诊断功能的检验，通过硬件在环仿真系统对各种故障进行模拟从而检验控制系统的可靠性；第三步，控制算法的检验，对控制参数进行初步优化、标定，利用恒压控制算法进行硬件在环仿真和实际台架试验的结果对比，结果显示硬件在环仿真系统真实地模拟了燃料电池动力系统的特性。本发明的基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，可以方便地模拟各种故障，对控制算法的效果进行迅速的检验。

技术领域

本发明涉及一种基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，属于电力控制的计算机软硬件设计技术领域。

背景技术

由于能量效率高、环境污染小，燃料电池电动车是未来汽车很有前途的发展方向；自20世纪90年代以来，由于人们对环境、能源问题的日益重视以及燃料电池技术的进展，燃料电池电动车的开发迅速推进；燃料电池辅与其他蓄能元件(蓄电池、超级电容等)，构成混合动力系统结构，可以降低系统成本，同时系统具有制动能量回馈功能，燃油经济性也得到一定的提高；但多能源的动力系统结构和燃料电池发动机本身的新颖和复杂性，给动力总成控制系统的开发带来了巨大的挑战；硬件在环仿真技术是了解系统物理机理的有效工具，并在控制系统的开发中发挥重要作用，可对其控制效果和控制逻辑进行基本验证，从而大大降低开发成本和试验强度，同时也极大地缩短了开发周期。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，可以方便地模拟各种故障，对控制算法的效果进行迅速的检验。

本发明的基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，控制系统底层软件平台的测试，对底层软件平台的内核任务调度OS模块、任务间通讯COM模块及外围通讯CAN模块、SCI模块和QADC模块功能进行调试；

第二步，控制系统故障诊断功能的检验，对安全故障进行处理，由于燃料电池混合动力系统的复杂性，完善的安全故障处理是保证燃料电池汽车安全、可靠运行的重要条件；通过硬件在环仿真系统对各种故障进行模拟从而检验控制系统的可靠性；

第三步，控制算法的检验，对控制参数进行初步优化、标定，利用恒压控制算法进行硬件在环仿真和实际台架试验的结果对比，结果显示硬件在环仿真系统真实地模拟了燃料电池动力系统的特性；DC-DC变换器、蓄电池、燃料电池发动机和驱动电机部件动态特性模型的完善将进一步提高仿真系统的精度；在恒压控制方式中，正常工作模式下，燃料电池发动机提供合适的功率以满足汽车的功率需求，同时提供修正功率以保持蓄电池最佳工作区域：加速模式下，蓄电池提供瞬时辅助功率以满足加速性能的要求。

进一步地，所述安全故障处理包括蓄电池充放电电流过大、蓄电池SOC过低、燃料电池发动机和蓄电池工作温度过高、氢气泄漏的处理。

本发明与现有技术相比较，本发明的基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，可以方便地模拟各种故障，对控制算法的效果进行迅速的检验；台架试验验证了硬件在环仿真系统仿真模型的精确性和控制算法的可行性；包括动态模型在内的动力系统模型的完善和控制算法的优化将进一步提高硬件在环仿真系统的水平。

具体实施方式

本发明的基于电池动力控制系统的HIL系统验证方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，控制系统底层软件平台的测试，对底层软件平台的内核任务调度OS模块、任务间通讯COM模块及外围通讯CAN模块、SCI模块和QADC模块功能进行调试；