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燃料電池發動機控制系統具有輸入輸出通道多、控制變量多和控制算法復雜等特點。針對燃料電池分布式控制系統中的主控制器，提出了采用ARM系列單片機進行上層算法的計算、采用MPC56x系列單片機進行底層輸入輸出和外圍驅動接口、采用CAN總線進行信息交互的雙核控制器的設計思路。設計了ARM和MPC56x兼容的數字核心接口板，并對雙核的燃料電池發動機主控制器進行了驗證。
隨著清潔能源需求的增加，燃料電池發動機及其在汽車動力系統中的應用越來越重要。燃料電池按電化學原理直接將等溫的化學能轉化為電能。由于不受熱機卡諾循環的限制，目前各類燃料電池實際的能量轉化率均可達40%～60%；燃料電池環境友好、工作安靜、噪聲很低。燃料電池發動機由空氣系統、氫氣系統、水熱管理系統、增濕系統和電堆等幾部分組成，其結構如圖1所示。
1 分布式燃料電池發動機控制系統
針對燃料電池發動機的上述要求，清華大學和大連化學物理研究所合作，研制了分布式燃料電池控制系統。整個系統以燃料電池發動機主控制器為核心，包括了2個發動機的獨立控制子系統，每個發動機控制系統包括電堆控制器節點、增濕控制器節點、風機控制器節點以及4個單片電壓測量節點等。加上燃料電池發動機的主控制器，整個控制系統共包括15個控制器節點。這些控制器以主控制器為核心，形成了整車動力系統時間觸發控制器局域網絡（TTCAN）通信協議。
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