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燃料电池发动机控制系统具有输入输出通道多、控制变量多和控制算法复杂等特点。针对燃料电池分布式控制系统中的主控制器，提出了采用ARM系列单片机进行上层算法的计算、采用MPC56x系列单片机进行底层输入输出和外围驱动接口、采用CAN总线进行信息交互的双核控制器的设计思路。设计了ARM和MPC56x兼容的数字核心接口板，并对双核的燃料电池发动机主控制器进行了验证。
随着清洁能源需求的增加，燃料电池发动机及其在汽车动力系统中的应用越来越重要。燃料电池按电化学原理直接将等温的化学能转化为电能。由于不受热机卡诺循环的限制，目前各类燃料电池实际的能量转化率均可达40%～60%；燃料电池环境友好、工作安静、噪声很低。燃料电池发动机由空气系统、氢气系统、水热管理系统、增湿系统和电堆等几部分组成，其结构如图1所示。
1 分布式燃料电池发动机控制系统
针对燃料电池发动机的上述要求，清华大学和大连化学物理研究所合作，研制了分布式燃料电池控制系统。整个系统以燃料电池发动机主控制器为核心，包括了2个发动机的独立控制子系统，每个发动机控制系统包括电堆控制器节点、增湿控制器节点、风机控制器节点以及4个单片电压测量节点等。加上燃料电池发动机的主控制器，整个控制系统共包括15个控制器节点。这些控制器以主控制器为核心，形成了整车动力系统时间触发控制器局域网络（TTCAN）通信协议。
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