基于ARM9和MPC56x的燃料動力電池發動機主控制器

隨著清潔能源需求的新增，燃料動力電池發動機及其在汽車動力系統中的使用越來越緊要。燃料動力電池按電化學原理筆直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，目前各類燃料動力電池實際的能量轉化率均可達40%～60%；燃料動力電池環境友好、工作靜謐、噪聲很低。燃料動力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分布式燃料動力電池發動機控制系統針對燃料動力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，研制了分布式燃料動力電池控制系統。整個系統以燃料動力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。加上燃料動力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。2基于ARM+MpC561雙單片機的主控制器設計2.1控制器硬件框架控制器的硬件框架如圖2所示。該控制器采用MpC56x和AT91SAM9261S單片機雙核解決器的模式，其中底層IO驅動采用MpC56x單片機，而控制算法采用ARM9單片機。采用ARM9單片機進行控制算法的優勢是：

(1)ARM的主頻高、運算速度快，最高主頻可以達到190MHz，運算速度可達210MIpS，大大高于MpC56x的56MHz；(2)可以配套的內存大，擁有豐富的內存擴展接口，不但能實現與MpC56x相同的SRAM擴展，還擁有專門的SDRAM管理模塊，能進行SDRAM擴展，其容量可以輕易達到100MB以上；

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