本書結合燃料電池汽車控制系統開發實踐，全面描述了燃料電池汽車整車控制系統開發的流程，并基于控制系統開發工具，給出開發應用案例。本書主要內容包括燃料電池汽車國內外發展現狀、燃料電池汽車整車電氣原理、燃料電池汽車整車通信協議、燃料電池汽車整車控制策略、整車控制策略自動代碼生成、整車控制策略硬件在環仿真、整車控制策略在線自動標定。本書適合燃料電池汽車開發工程師及控制系統開發工程師學習使用，也可供車輛工程專業師生閱讀參考。
燃料電池汽車整車控制系統開發實踐經驗總結
北理工著名青年專家團隊成果
貼近工程實際
在綠色能源產業高質量發展中，燃料電池汽車因其獨特優勢而逐漸被人們關注。我國《氫能產業發展中長期規劃（20212035年）》《十四五現代能源體系規劃》等產業政策均為燃料電池汽車行業的發展提供了明確方針。燃料電池汽車性能發揮除了取決于電堆等關鍵部件的質量，成熟可靠的控制系統也對提升燃料電池汽車經濟性、耐久性、動力性及燃料電池使用效率和壽命起著至關重要的作用。國外有關科研單位將模型設計、數學建模、聯合模擬等技術運用于控制系統開發，其控制系統的廣度和深度均已相當成熟，達到了世界xianjin水平。我國的控制系統研發也在逐步實現產業化、規范化、標準化。
燃料電池汽車整車控制系統的開發是整車研發設計過程中的關鍵，本書以燃料電池汽車為研究對象，開展對整車控制系統開發的介紹。全書共分為7章：第1章介紹了燃料電池汽車國內外發展現狀；第2章介紹了燃料電池系統、動力電池系統、集成配電系統、驅動電機及整車附件電氣原理等；第3章介紹了整車通信網絡與CAN拓撲結構、整車通信網絡要求、CAN網絡報文格式、燃料電池管理系統通信協議、動力電池管理系統通信協議、驅動電機控制器通信協議、組合儀表通信協議及智能輔助高壓控制器通信協議；第4章介紹了整車控制策略信號輸入、控制邏輯及信號輸出；第5章介紹了ECCoder工具箱、模型配置參數、模塊功能、代碼生成與集成；第6章介紹了整車控制策略MIL仿真、SIL仿真及HIL仿真；第7章介紹了ECKA在線標定軟件及應用例程。
本書適用于燃料電池汽車控制系統開發領域的教師、學生、制造商、研究人員和工程師，既是一本介紹燃料電池控制系統開發的教材，也是一本值得深入學習的參考書。
在本書編寫過程中，參考了國內外一些學者的專著、研究論文與相關教材，在此對所有作者表示由衷的感謝。
由于作者水平有限，書中難免存在不足之處或錯誤，懇請各位讀者批評指正。
作者
前言
第1章燃料電池汽車國內外發展現狀1
1.1燃料電池汽車國外發展現狀1
1.1.1燃料電池乘用車國外發展現狀2
1.1.2燃料電池客車國外發展現狀6
1.1.3燃料電池卡車國外發展現狀10
1.2燃料電池汽車國內發展現狀12
1.2.1燃料電池乘用車國內發展現狀14
1.2.2燃料電池客車國內發展現狀21
1.2.3燃料電池卡車國內發展現狀28
1.3本章小結35
參考文獻35
第2章燃料電池汽車整車電氣原理36
2.1燃料電池系統電氣原理36
2.1.1燃料電池系統高壓電氣原理36
2.1.2燃料電池系統低壓電氣原理40
2.2動力電池系統電氣原理45
2.2.1動力電池系統高壓電氣原理46
2.2.2動力電池系統低壓電氣原理49
2.3集成配電系統電氣原理51
2.3.1集成配電系統高壓電氣原理51
2.3.2集成配電系統低壓電氣原理53
2.4驅動電機電氣原理54
2.4.1驅動電機高壓電氣原理54
2.4.2驅動電機低壓電氣原理55
2.5組合儀表電氣原理56
2.5.1組合儀表硬線信號傳輸56
2.5.2組合儀表CAN信號傳輸58
2.6遠程監控電氣原理59
2.7燃料電池商用車整車附件電氣原理60
2.7.1整車附件高壓電氣原理60
2.7.2整車附件低壓電氣原理63
2.8本章小結74
參考文獻74
第3章燃料電池汽車整車通信協議75
3.1整車通信網絡與CAN拓撲75
3.2整車通信網絡要求76
3.3CAN網絡報文格式76
3.4燃料電池管理系統通信協議77
3.4.1VCU向FCU發送數據77
3.4.2FCU向VCU反饋數據79
3.5動力電池管理系統通信協議82
3.5.1VCU向BMS發送數據82
3.5.2BMS向VCU反饋數據85
3.6驅動電機控制器通信協議96
3.6.1VCU向MCU發送數據96
3.6.2MCU向VCU反饋數據97
3.7組合儀表通信協議100
3.7.1VCU向IP發送數據100
3.7.2IP向VCU反饋數據104
3.8智能輔助高壓控制器通信協議105
3.8.1VCU向PDU發送數據105
3.8.2PDU向VCU反饋數據106
3.9本章小結111
參考文獻111
第4章燃料電池汽車整車控制策略112
4.1整車控制策略信號輸入層112
4.1.1CAN輸入模塊112
4.1.2I/O輸入模塊114
4.2整車控制策略控制邏輯層117
4.2.1駕駛意圖識別模塊117
4.2.2整車高壓上下電模塊121
4.2.3整車驅動控制模塊130
4.2.4整車能量管理模塊148
4.2.5整車故障診斷模塊159
4.2.6整車附件控制模塊161
4.3信號輸出層162
4.3.1CAN輸出模塊163
4.3.2I/O輸出模塊164
4.4本章小結166
參考文獻166
第5章整車控制策略自動代碼生成167
5.1ECCoder工具概覽167
5.1.1環境要求167
5.1.2功能概述167
5.2模型配置參數168
5.2.1選擇tlc文件168
5.2.2選擇硬件平臺168
5.2.3自動配置參數168
5.3模塊功能介紹170
5.3.1CAN通信模塊170
5.3.2輸入輸出(IO)接口模塊172
5.3.3變量模塊172
5.3.4系統管理模塊173
5.3.5復雜驅動模塊174
5.4自定義配置說明175
5.4.1打開配置文件175
5.4.2編輯配置文件175
5.5代碼生成與集成177
5.5.1代碼生成步驟177
5.5.2自動代碼集成178
5.5.3A2L自動合并180
5.5.4手動代碼集成181
5.5.5生成代碼結構181
5.6本章小結183
第6章整車控制策略硬件在環仿真184
6.1整車控制策略MIL仿真184
6.1.1MIL主要內容184
6.1.2MIL測試設計185
6.1.3單元模塊測試187
6.2整車控制策略SIL仿真208
6.2.1SIL主要內容208
6.2.2SIL測試設計209
6.2.3單元模塊設計210
6.3整車控制策略HIL仿真221
6.3.1HIL主要內容221
6.3.2HIL仿真平臺223
6.3.3HIL框架搭建228
6.3.4HIL模塊測試驗證231
6.4本章小結234
參考文獻234
第7章整車控制策略在線自動標定236
7.1ECKA軟件介紹236
7.2ECKA工作原理236
7.2.1ECU在線標定的原理237
7.2.2ECKA 接口架構237
7.2.3ECKA文件組成機制238
7.3ECKA界面布局239
7.3.1菜單欄239
7.3.2工具欄247
7.3.3狀態欄248
7.3.4頁面標簽欄249
7.3.5子窗口顯示區250
7.4應用例程250
7.4.1創建工程250
7.4.2設備管理251
7.4.3權限管理252
7.4.4配置監控253
7.4.5配置界面254
7.4.6標定上線257
7.4.7運行監控257
7.5本章小結258
附錄259
附錄AECCoder安裝說明259
附錄BECKA安裝說明261
附表263
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