混合電動(dòng)汽車(chē)能量流仿真的系統

1 CAN總線(xiàn)通信

CAN總線(xiàn)是專(zhuān)為解決現代汽車(chē)中各種控制器、執行機構、監測儀器和傳感器之間的數據通信而開(kāi)發(fā)的總線(xiàn)式串行通信技術(shù)。但CAN只包括了物理層和數據鏈路層，在汽車(chē)工程師協(xié)會(huì )SAE推薦的標準SAE J1939進(jìn)一步規范了汽車(chē)內部網(wǎng)絡(luò )的標準。

J1939采用CAN2.0B的擴展幀格式。進(jìn)一步定義了CAN數據幀仲裁域中的標識位。29位ID的格式如表1所示。

一個(gè)協(xié)議數據單元（PDU）包括7個(gè)預定的域。它們是優(yōu)先級、保留位、數據頁(yè)、PDU格式、PDU細節、源地址和數據域。CAN數據幀中的SOF、SRR、IDE和RTR部分控制域，CRC、ACK和EOF沒(méi)有包括在PDU。

數據域為0～8字節的數據。當需要使用9～1785字節來(lái)表達某個(gè)參數組時(shí)，數據通信將由多個(gè)CAN數據幀完成。

2 RS-232C通信

RS-232C用來(lái)與監控計算機進(jìn)行數據與控制命令通信，根據監控計算機的控制指令來(lái)執行相應的動(dòng)作，同時(shí)將系統的狀態(tài)參數傳遞到監控計算機系統。

監控計算機使用查詢(xún)方式與仿真系統通信。數據格式分為數據頭、數據體及校驗碼三部分。數據頭用于判斷該條信息的類(lèi)別，以便接收到數據信息后做出對應的處理；數據體存放真正要傳輸的數據信息；校驗碼采用奇偶檢驗碼來(lái)對整條數據進(jìn)行校驗。在系統中統一采用“@”作為傳輸數據的開(kāi)始，“：”作為傳輸數據的結束，如表2所示。

對于命令信息只有信息頭和校驗碼，對于數據信息則還包括了數據體部分。在上下位機通信期間，數據發(fā)送方會(huì )在相同的時(shí)間間隔內重復發(fā)送相同的數據，直到收到對方的應答信息；若在一定時(shí)間間隔內仍未收到應答信息，則表示出現通信故障，數據發(fā)送失敗。接收方收到數據后，會(huì )根據數據頭、數據尾及校驗碼判斷數據是否完整、正確。若是則回復表示成功接收的應答信息，否則等待發(fā)送方繼續發(fā)送。

如果一條數據分成多次發(fā)送的時(shí)候，采用的是發(fā)送—應答模式，即每當收到應答信息后才發(fā)送下一條數據。

系統性能指標

混合電動(dòng)汽車(chē)能量流仿真系統為研究混合電動(dòng)汽車(chē)提供了一個(gè)硬件平臺，適用于鉛酸、鎳氫、鋰離子等大功率動(dòng)力電池系統。系統實(shí)時(shí)顯示電池的充、放電狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機工作狀態(tài)、能量流動(dòng)狀態(tài)等重要參數。

系統的性能參數如表3所示。

結論

本系統最大限度地降低了混合電動(dòng)汽車(chē)的前期研發(fā)投入，較好的解決了通常軟件仿真中建模復雜、準確性低、難以實(shí)用的問(wèn)題。根據仿真系統的工作狀態(tài)，可以驗證控制效果，來(lái)調整混合電動(dòng)汽車(chē)的控制策略與控制參數，從而為混合動(dòng)力汽車(chē)的設計、性能預測和分析提供了一種有效的手段。