燃料电池汽车动力系统测试平台的设计与验证
新能源汽车电机驱动系统环境可靠性测试研究
【 关键词】 可靠性测试 驱动系统 新能源汽车 加速寿命
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ － ４ ５ ５ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． Ｏ １
０ 引 言
随着 能源 危 机 的加 剧 以及 人 们对 清 洁 能源 的
图２ 电机 驱 动 系统 组 成 图
定 办法 。试 验 采 用 规 定 转 速 、 变 化 转 矩 的工 作 模 式， 对于不 同车型 的 电机测 试 时 间有 所 不 同 ， 如 图
３和表 １ 所示 。
ｌ
有 足够 的平均 寿命 。 新 能源 汽 车 驱 动 电 机 的 可 靠 性 测 试 ， 主要 是
统（ 如动 力 电池 ） 已经有 相 对成 熟 的测 试 方案 与 设 备（ 如 国际上有 先 进 的电 池模 拟 器 ， 可 对 动力 电池 进 行 充放 电试 验 ） ， 本文 着 重讨 论 新 能 源 汽车 电机 图 １中的 主驱 动 电机 系 统 主要 由电机 和控 制
图 １ 新 能源汽车动力系统构架
障碍 。 加 速 寿命 试验 时间 短 、 耗 费小 ， 且 寿命 的预 测
都是一 定 的预估 ， 因此 一般 采 用合 理 （ 不 改变 电机 失效机 理 ） 的加速 实验 ， 来快 速衡 量 电机 的寿命 。 有关标 准 《 电动 汽 车 用 驱 动 电机 系 统 可 靠 性 试验 方法 》 ， 参 考 汽 车发 动 机 可 靠 性 测 试 ， 对 电动 汽 车驱动 电机 的可靠 性 测试 规 定 了测试 方 案 和评
ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ａ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ ｗｉ ｔ ｈ ｃ ｌ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｃ ｈ ａ ｍｂ ｅ ｒ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ．
EMT驱动系统资料
电驱动机械式自动变速驱动系统（EMT）装车及运行情况1 EMT系统电动汽车除了储能装置以外，最重要的是动力驱动装置。
动力驱动装置由电机和变速器构成，而我国汽车自动变速器基本依赖进口，长期制约着我国汽车的国产化进程。
本公司的EMT系统可打破国外汽车公司对自动变速器的技术垄断，解决汽车技术空心化的问题，使我国的汽车零部件水平实现跨越发展，在短时间内达到国际领先水平。
该系统由换档调速电机、电机控制器、机械式变速器、换档执行机构、EMT控制器等组成。
EMT为电力驱动主动同步机械式自动变速器，结合了电力驱动技术、电子控制技术与机械传动技术；去掉了离合器及机械式同步器，用电驱主动同步代替机械式变速器换档时的摩擦被动同步，实现系统自动换档。
（1）EMT系统为平台化设计的电动汽车核心驱动部件，该系统适用于纯电动汽车动力系统、燃料电池汽车动力系统和混合动力汽车动力系统。
图1所示为基于EMT系统的纯电动汽车和燃料电池汽车动力系统，其中驱动电机及其控制器可以兼并换档调速电机和控制器。
EMT组成原理图图2所示为基于EMT 的混合动力系统，该系统用一个离合器可实现双离合器并联式混合动力多能源管理系统的全部功能，对不同电功率比的系统适应性强，包括微混（ISG ）、中混、全混以及Plug in 。
同时，用一个离合器可实现混联模式，其功能比伊顿丰富，控制比伊顿、Prius 简单，性能可靠，价格低。
EMT控制器a 双离合并联式混合动力系统b 基于EMT 的并联式混合动力系统c 基于EMT的混联式混合动力系统图2基于EMT 的混合动力系统1 基于EMT（2）该系统09年10用于东风公司的纯电动城市客车EQ6102HBEVA 和充电式混合动力(plug-in)城市客车EQ6110HEV 的情况。
车在襄樊试车场测试，动力性指标达到最高车速≥90km/h ，0到50km/h 加速时间≤20s ，最大爬坡度≥30%（并完成坡道起步），如图4所示。
新能源汽车IBS系统关键技术研究
新能源汽车IBS系统关键技术研究作者：蒋开洪毛睿来源：《科技创新与应用》2018年第05期摘要：通过对新能源汽车IBS系统的结构设计，以三维造型软件NX UG为平台，建立虚拟样机模型，同时通过对IBS系统在CAE软件中进行有限元计算，在设计阶段完成对IBS系统的强度评估。
按照汽车电子行业的ISO26262标准对IBS系统的电控部分进行研发，通过快速原型样件与控制策略验证电控单元对机械装置的控制能力。
将IBS系统机械部分与电控单元集成在一起，进行制动性能台架试验和整车路试，满足制动法规与主机厂规范要求。
最终形成IBS系统产业化应用，填补国内技术空白，提高我国汽车零部件行业的国际竞争力。
关键词：新能源汽车IBS系统；有限元分析；机械装置；电控单元；测试平台中图分类号：TP311.52 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）05-0161-04Abstract： Through the structure design of the IBS system of the new energy vehicle， the virtual prototype model is established on the platform of the 3D modeling software NX UG， and the finite element calculation of the IBS system in the CAE software is carried out at the same time. The strength evaluation of the IBS system is completed during the design phase. According to theISO26262 standard of automobile electronics industry， the electronic control part of IBS system is researched and developed， and the control ability of electronic control unit to mechanical device is verified by rapid prototyping sample and control strategy. The mechanical part of the IBS system is integrated with the electronic control unit， and the bench test of braking performance and the whole vehicle road test are carried out to meet the requirements of the brake regulations and the specifications of the main engine factory. Finally， the industrial application of IBS system is formed to fill the gap of domestic technology and improve the international competitiveness of China's auto parts industry.Keywords： new energy vehicle IBS system； finite element analysis； mechanical device；electronic control unit； test platform1 概述随着环境污染与能源危机问题的日益严峻，新能源汽车如混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池车等逐渐成为各国的研发热点。
基于TTCAN的燃料电池发动机分布式控制系统硬件在环仿真平台
（ 清华大学 ， 汽车安全与节能国家重点实验 室， 北京 １０ ８ ） ０ ０ ４
［ 摘要 ］ 建立 了满 足硬件 在环仿真测试要求 的燃料 电池发动机模 型及基 于 Ｔ＇Ａ Ｉ Ｎ网络通信 的分布式控 制系 Ｃ 统模 型 ； 定量分析 了 Ｔ ＇ Ｎ的循 环周期和信号延迟之间的关系 ； 于 ＭＰ ５ ５ ＩＡ Ｃ 基 Ｃ ５ 设计 了 电气 系统 子节 点软件 ， 对该 并 节 点进行了硬件在环仿真测试 ， 验证 了硬件 在环仿真平台 的有效性 。
关键 词 ： 料 电池 发动 机 ； 布 式控 制 系统 ； Ｙ Ａ 仿真 燃 分 Ｔ Ｃ Ｎ；
ＨＩ ｉ ｌｔ ｎ Ｐ ａｆｒ ｏ ＴＣ Ｌ Ｓ ｍｕａｉ ｌｔ ｍ ｆＴ ＡＮ— ａ ｅ ｓｒ ｕ ｅ ｏ ｏ ｂ ｓ ｄ Ｄｉｔｉ ｔｄ ｂ
Ｃｏ ｔｏ ｙ ｔｍ ｏ ｕ ｌＣ ｌ Ｅｎ ｉｅ ｎ ｒｌＳ ｓｅ ｆｒＦቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅ ｅｌ ｇｎ
日 舌 Ｊ Ｉ
国内外一些学者对燃料 电池发动机 的建模和仿 真 展开 了研究 ， 而燃 料 电池 发 动 机 分 布 式 控 制 系 统 模型尚未发现相关文献。文献 ［ ］ ３ 和文献 ［ ］ ４ 建立 了详细的燃料电池机理模型 ， 但机理分析模型过于 复杂 ， 不宜调试燃料 电池发动机控制器 ； 文献［ ］ ５ 建 立 了基于 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ的燃料 电池汽车动力 系统 仿真 模型 ， 文献 ［ ］ ６ 开发 了燃料 电池 动力系统硬件在环
燃料电池控制系统输入输 出信号通道繁多 ， 控
制算法复杂 ， 电磁环境恶劣 ， 传统的集中式控制 已经 不能适 应燃 料 电池 发 动 机 控 制 器 的 开 发要 求 ， 年 近 来 国内出现 了燃 料 电池发 动机 的分 布式 控 制 Ｊ 。分
汽车液压动力转向器试验台测控系统设计与开发
汽车液压动力转向器试验台测控系统设计与开发摘要:随着科学技术的发展,我国人民生活水平的日益提高,越来越多的人开始重视汽车的开发研究。
众所周知,车辆液压助力转向器实验台也是目前实现了车辆的相应技术研究开发与性能试验等工作能力的一个主要试验装置,该试验设备装置的成功问世也为开发车辆技术提供了对相关的汽车部件参数的科学合理的选择方法和对新能源车辆参数的配置优化等技术方面有力的支撑保证,不仅是如此,试验台装置还在很大一定的程度意义上也提高到了相关车辆技术的研究开发效益。
关键词:汽车液压动力转向器测控系统研究试验台开发引言发展节能新车市场业已被上升至为一项国家战略,对于进一步减轻汽车行业环保污染与企业能耗压力,促进我国汽车行业的转型与升级,有着其重大意义。
但目前中国的汽车行业发展还仅仅处在一个刚开始起步的阶段,科技水平并不十分领先,在关键整车零部件以及一些重要汽车零配件产品的研究开发设计与批量试生产的过程发展中技术瓶颈突出。
车辆试验台系统的最终控制系统建立,可以被直接地用于完成对试验车辆整机零件总成及其他关键零部件总成等部件进行的安装调试、标定检验和车辆其他零部件各项及整机特性参数的试验检测,进而可以大幅地缩短汽车整机零部件测试装配与调试标定等的工作时间点和人员工作量,减少了风险投入与成本。
一、试验台基本结构汽车试验台系统主要由汽车机械部分系统与汽车测控仪表系统二部分构成。
车辆试验台系统是一个相当复杂庞大的试验系统,它设计不复杂但却需要能够模拟各种车辆的不同工况的正常行驶的工况条件和车辆工作的模式,同时还能够用来对各种车辆的重要的零件性能进行检测。
试验台项目建设初期的主要目标将是建立一个完全可以独立实现的新能源汽车试验研究的综合平台,涵盖了混合电动力、纯混合电动、燃料电池汽车以及纯电动混合汽车中的电控混合电驱动转向系统、复合制动系统技术以及汽车核心底盘动态控制等技术方面的试验研究开发与试验。
试验台由控制器、发动机、开关磁阻电动机、电源、电磁离合器、自动变速器、车轮、ABS制动器、齿轮减速器、直流电力测功机、惯性飞轮和传感器等组成。
《基于半实物仿真平台的电动汽车电机控制系统研究》
《基于半实物仿真平台的电动汽车电机控制系统研究》一、引言随着电动汽车的快速发展，电机控制系统作为电动汽车的核心部分，其性能的优劣直接影响到整车的性能和续航能力。
因此，对电动汽车电机控制系统的研究显得尤为重要。
半实物仿真平台作为一种有效的研究手段，能够真实地模拟电机控制系统的运行环境，为电机控制系统的研究提供了极大的便利。
本文将基于半实物仿真平台，对电动汽车电机控制系统进行深入研究。
二、半实物仿真平台介绍半实物仿真平台是一种将实际硬件与虚拟环境相结合的仿真平台。
在半实物仿真平台中，部分硬件设备与实际运行环境相同，而其他部分则通过计算机进行模拟。
这种仿真方式可以真实地反映电机控制系统的运行状态，同时还可以节省大量的实验成本和时间。
三、电动汽车电机控制系统概述电动汽车电机控制系统主要包括电机、控制器、传感器等部分。
其中，控制器是电机控制系统的核心，负责接收和处理传感器信号，控制电机的运行。
电机控制系统的性能主要取决于控制器的设计和实现。
四、基于半实物仿真平台的电机控制系统研究1. 模型搭建在半实物仿真平台中，需要搭建电机控制系统的模型。
这个模型应该尽可能地接近实际运行环境，包括电机的物理特性、控制器的算法、传感器的信号处理等。
通过模型搭建，可以方便地进行控制系统设计和优化。
2. 控制器设计控制器是电机控制系统的核心，其设计直接影响到整个系统的性能。
在半实物仿真平台中，可以通过计算机进行控制器的设计和优化。
首先，需要根据电机的特性和运行环境，设计合适的控制器算法。
然后，通过仿真实验，对控制器算法进行优化和调整，以达到最佳的控效果。
3. 实验验证在半实物仿真平台中，可以通过实验验证控制器的效果。
通过将实际硬件设备与虚拟环境相结合，可以真实地模拟电机控制系统的运行环境。
通过实验验证，可以评估控制器的性能和稳定性，为后续的优化提供依据。
五、研究结果与分析通过基于半实物仿真平台的电机控制系统研究，我们可以得到以下结论：1. 半实物仿真平台能够真实地模拟电机控制系统的运行环境，为电机控制系统的研究提供了有效的手段。
燃料电池汽车动力蓄电池管理系统硬件在环仿真应用
摘 要 ： 绍 了燃 料 电 池 汽 车 硬 件 在 环 仿 真 系 统 的 设 计 ， 力 镍 氢 蓄 电 池 组 及 其 管 理 系 统 的 仿 真 模 型 ． 介 动 并基 于 车
辆 不 同的 驾 驶 工 况 进 行 了 硬 件 在 环 的 系 统 仿 真 ， 果 表 明 蓄 电池 模 型 能 合 理 地 反 映 燃 料 电 池 汽 车 运 行 过 程 结
１ 燃 料 电池 汽 车 硬件 在 环 仿 真 平 台设 计
１ １ 硬 件在环 ＨＩ ． Ｌ技术
采 用ＨＩ Ｌ技术 ， 以提 高系统 开发效 率 ， 可 降低 系统开 发难 度与 成本 ， 高开 发质量 ， 少 系统开 发 风 提 减 险［． 过将 系统 中的关 键硬 件与 复杂 的仿 真模 型 集成 ， 以并行 开发 系统 软 、 １通 ］ 可 硬件 ， 行性 能评 估 和各 进 种测试 ， 包括 系统 极 限测试 和严酷 环境 测试 等 ， 以硬 件在环 技术 已成 为现代采 用并 行工 程 开发 车辆控 所
１ ２ 硬件在 环仿 真 系统 的方案设 计 ．
在燃 料 电 池 汽 车 各 控 制 器 开 发 过 程 中 ， 电 池 组 （ ａｔｒ ａｋ 及 其 管 理 系 统 （ ａｔｒ ａｋ 蓄 Ｂ ｔ ｙＰ ｃ ） ｅ Ｂ ｔｅｙ Ｐ ｃ
Ｃ ｎｒ ｌ ｄ ｌ） ｏ ｔｏ Ｍｏ ｕｅ 要做 到 既可 以实时在 线 ， 又可 以进行 离线 仿真 ， 以有 必要建 立 Ｂ 所 Ｐ的模 型 及 系统硬 件
２３ ９
图 ｌ 硬 件在 环 系统 总体 结构 图
图１中硬 件在 环系 统 由虚实两 部分 部件 组成 ． 电池 管 理器 （ Ｐ Ｍ ） 动 力总成 控制 器 （ Ｔ Ｍ ） 高 蓄 ＢＣ 、 Ｐ Ｃ 、
燃料电池混合动力系统动态耦合特性分析与建模研究
燃料电池混合动力系统动态耦合特性分析与建模研究赵玉兰;贠海涛;郝魁;刘尊年【摘要】详细阐述了燃料电池混合动力汽车(FCHV)混合动力系统的动态耦合特性分析与建模的过程.首先,基于理论分析,结合主要部件台架试验及原型车转鼓试验的相关试验数据,建立了主要部件的动态仿真模型;然后,基于部件模型构建了燃料电池混合动力系统的整体动态耦合特性模型;最后,以典型循环工况作为模型输入进行动态仿真.仿真数据与原型车转鼓试验数据的对比分析表明,所建立的燃料电池混合动力系统动态耦合特性模型具有很好的动态仿真效果,能够满足控制系统设计过程中的动态仿真需要,为后续开展基于模型的燃料电池混合动力汽车控制系统设计研究提供了必要基础.【期刊名称】《高技术通讯》【年(卷),期】2014(024)003【总页数】11页(P305-315)【关键词】燃料电池汽车;混合动力;动态模型;仿真【作者】赵玉兰;贠海涛;郝魁;刘尊年【作者单位】青岛理工大学汽车与交通学院青岛266033;青岛理工大学汽车与交通学院青岛266033;青岛理工大学汽车与交通学院青岛266033;青岛理工大学汽车与交通学院青岛266033【正文语种】中文近十年来，国内外对新能源汽车的研究热潮逐渐增强，这其中包括混合动力汽车(hybrid electric vehicles，HEVs)、纯电动汽车(electric vehicles，EVs)以及燃料电池汽车(fuel cell vehicles，FCVs)。
质子交换膜燃料电池以可产自再生能源的氢气作为燃料，被认为是未来车载动力源的优选方案之一。
由于燃料电池本身所具有的特性，作为车载动力源时存在一些问题，比如响应速度慢、冷启动困难、制动能量不能被回收等。
因此，动力蓄电池作为辅助动力源被普遍应用在燃料电池汽车动力系统中，作为燃料电池混合动力汽车(fuel cell hybridpower vehicle,FCHV)的动力系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019年第1期【摘要】为实现燃料电池汽车（FCV ）动力系统及其关键部件的开发和产品化综合测试，设计了FCV 动力系统的分布式多任务动态测试平台，实现车辆运行环境、道路振动适应性和动态道路阻力的模拟，基于功能特性和冗余需求设计了测试系统的体系结构和功能，采用XiL 技术设计验证过程和测试用例。
通过对测试结果的分析，论证了测试平台的有效性和先进性，并验证了FCV 动力总成领域大型多层测试平台的设计方法。
主题词：燃料电池汽车动力系统多任务测试平台主控系统中图分类号：U467.3文献标识码：A DOI:10.19620/ki.1000-3703.20180853Design and Verification of Fuel Cell Vehicle Power System Test PlatformChai Hua,Zhang Tong,Chen Juexiao,Gao Haiyu（Tongji University,Shanghai 201804）【Abstract 】For the development and productization comprehensive test of FCV power system and its key components,a distributed multi-task dynamic test platform for FCV power system was designed,which could simulate vehicle operating environment,road vibration adaptability and dynamic road resistance.Architecture and function of the test system based on the functional characteristics and redundancy requirements were designed.The verification process and test cases weredesigned using XiL technology.Through analysis of the test results,the effectiveness and advancement of the test platform were demonstrated,and the design method of the large multi-layer test platform in the FCV powertrain was verified.Key words:Fuel cell vehicle,Power system,Multitask,Test platform,Main control system柴华章桐陈觉晓高海宇（同济大学，上海201804）燃料电池汽车动力系统测试平台的设计与验证汽车技术·Automobile Technology1前言新能源汽车已成为汽车工业未来的发展方向，氢燃料电池汽车具有高效率和零排放的特点，因而具有广阔的应用前景[1-3]。
在燃料电池汽车的试验过程中，受路面激励、行驶速度、气候和环境等因素影响，燃料电池汽车（Fuel Cell Vehicle ，FCV ）动力系统及部件难以稳定运行。
实车道路测试时的性能衰减远远快于实验室测试。
另外，单个零部件集成到动力系统后，其耐久性变得更差[4-5]。
FCV 动力系统是整车的核心，其开发和产业化验证已成为燃料电池汽车产业发展的瓶颈，而综合测试是发现问题、分析问题、提升技术与产品水平的重要方式。
目前，单一部件的测试平台不能满足综合运行环境的模拟，但实际车辆测试的安全风险和成本都很高。
企业迫切需要集零部件与总成测试为一体的综合测试平台来模拟大气环境、道路振动和动态阻力。
国内外许多学者对动力系统部件或总成的外特性进行了研究[6-7]。
现有的FCV 动力系统测试平台以动力系统的零部件测试台架为主，例如驱动电机、燃料电池发动机测试台架等。
另外，若动力系统某一关键零部件缺失，现有的测试平台无法实现软、硬件的测试。
针对现有测试平台的不足，必须引入新的测试方法，以及一个能够模拟大气环境、道路振动和动态阻力，实现整个产品开发过程全部功能测试的平台。
本文设计了FCV 动力总成动态性能测试系统[8]，该系统基于X 在环（X-in-the-Loop ，XiL ）[9-12]技术，用于FCV 动力总成系统测试，可实现动力总成系统设计、验证、子系统和系统匹配与集成测试，以及环境适应性和持续时间测试。
2多任务FCV 动力系统测试平台考虑到集成单部件测试设备时，不同部件的实时性、传输数据量和数据类型、通信方式存在差异，平台应设计为分布式和多通信通道的形式，通过相应的网络将·燃料电池汽车技术专题·--25汽车技术所有计算机及其他设备连接在一起，实现全网可控并在线检测的目的。
测试平台的网络架构如图1所示，主控系统的主要功能包括测试平台的管理、测试子模块之间的协调、部署测试过程、运行测试案例、车辆控制策略以及模型的主数据管理。
仿真模拟系统可以运行动力系统各部件的仿真模型，以仿真数据的输出弥补某些测试用例中缺失的实际部件数据。
图1测试平台网络结构示意平台控制和性能测试的相关参数有数百个，多种通信协议形成了庞大的网络系统。
主控系统应确保与其他测试模块的数据交换的互通性、实时性、同步性和可靠性。
每个通信网络是多任务网络平台的独立业务主体。
对数据传递实时性要求高的模块，将采用高速通信通道接入测试系统，如反射内存和以太网控制自动化技术（Ethernet for Control Automation Technology ，Ether⁃CAT ）。
对于数据变化较缓慢的模块，统一采用基于TCP 传输的Modbus/TCP 协议实施通信，而被测对象则以目前车载CAN 总线网络接入测试系统。
3主控系统3.1主控系统架构主控系统是测试平台的监控中心，也是实现综合测试平台的关键。
主控制器可以调度和管理测试任务、模拟车辆和控制模型的操作、处理数据和总线通信并执行在线诊断。
为实现这些复杂的功能，主控系统由上位机（PC ）和实时处理器（RT Controller ）组成。
上位机提供人机交互界面，完成试验配置、测试执行、状态监控、数据监控以及数据后处理等功能，实时处理器对测试指令和测试数据进行综合控制管理。
分布式实时处理器的功能模块包括：a.环境模型的仿真模块：用于模拟FCV 的运行环境、外部子模块的通信安全机制的控制、系统的在线诊断模型控制以及通信调度机制的控制。
b.数据分发模块：将外部子模块的测试数据、环境模型模拟模块的运行数据、主机的指令数据分配给相应的目标单元或模块。
c.数据融合模块：将系统中不同形式与格式的数据进行解析、转换和融合，包含外部子模块上传的测试数据、仿真模块的运行数据、上位机指令数据和系统配置数据。
d.授时模块：根据周期同步网络中的运行时钟，包括主控制系统的内部设备和外部子模块。
e.数据冗余处理模块：数据存储模块中的主通信数据源和备份通道数据源的冗余检查。
f.通信协议解析模块：完成主控制系统与外部子模块之间的通信驱动程序和协议分析。
g.在线诊断模块：用于监控主控系统，获取网络中各节点的运行状态和重要测试数据，包括通信、数据有效性和测试数据，按故障的紧急重要性分为4类。
h.数据存储模块：将存储融合后的数据作为数据分发、冗余处理、在线诊断等模块的数据共享池。
测试平台主控系统的构成如图2所示。
图2主控系统内部功能模块设计3.2系统冗余建模如上所述，主控制器是测试平台的监控中心，也是实现集成测试平台的关键。
主控制器可以调度和管理测试任务、模拟车辆和控制模型、处理数据和通信，并实施在线诊断。
为了实现这些复杂功能，主控系统采用PXIe 架构和实时处理器技术，使用MATLAB/Simulink 和LabVIEW 工具链和图形建模功能分别实现相关功能，但系统的可靠性是首先要解决的问题。
在系统可靠性理论中，系统可靠性定义为系统在规定时间内完成规定功能的能力。
提高主控制器的可靠性可以减少故障和事故、系统停机时间和维护工作量。
测试模块和UUTs 模型之间的拓扑关系很复杂，因此，必须量化主控制器的可靠性模型，并通过设备的冗余来提电驱动系统测试台架燃料电池堆测试台架反射内存交换机温湿度+压力环境舱振动台声环境舱燃料电池单体测试仪仿真模拟系统燃料电池发动机系统测试台架燃料电池单体燃料电池堆燃料电池发动机系统电驱动系统主控系统反射内存网CAN 网EtherCAT 网MODBUS 网权限管理模块测试管理模块系统资源管理模块自动测试模块数据库管理模块系统状态监控模块指令数据测试数据指令数据测试数据测试数据指令数据模型数据测试数据指令数据模型数据测试数据测试数据模型数据指令数据冗余测试数据数据分发模块数据冗余处理模块授时模块在线诊断模块环境模型仿真模块整车模型仿真模块部件模型仿真模块诊断保护策略模型测试序列执行模块数据融合模块数据存储模块授时模块通信协议解析模块--262019年第1期高和优化可靠性。
首先，对主控系统作出如下假设：系统状态离散，每次状态变化时至多1个设备出现状态变化（故障或修复）；系统启动时所有设备均完好无故障；故障设备经修复返回前一个状态后，下次故障概率不受之前的故障影响；所有设备故障均可检测，且立即修复，不存在故障检测不出的状态。
在现有测试平台的使用过程中，实时处理器RT01运行MATLAB/Simulink 模型，以模拟车辆、气候和虚拟组件的环境，实时处理器RT02通过LabVIEW 代码执行更多数据处理任务，这些数据来自于主控系统所控制的各模块。
当系统需要多任务并行工作时，工作负载率超过60%，这可能导致更高的故障率。
为了提高系统可靠性，本文在现有平台的基础上设计主控系统中执行数据处理任务的实时处理器的冗余部件，命名为RT03。
RT03被设计为RT02的冗余热备份，运行数据融合、数据存储、定时服务和通信解析功能。
根据系统可靠性理论和马尔可夫理论模型[13-14]，RT02与RT03并联，主控制器为双模冗余系统。
双模冗余系统可分为6个离散状态，如图3所示。
状态0表示所有设备均正常运行，系统正常运行；状态1表示有1个冗余设备出现故障，系统正常运行；状态2表示RT01出现故障，系统故障；状态3表示2个冗余设备都出现故障，系统故障；状态4表示RT01和1个冗余设备出现故障，系统故障；状态5表示RT01和2个冗余设备均出现故障，系统故障。