电池管理系统的标定及匹配技术研究.docx
《电池管理系统的标定及匹配技术研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电池管理系统的标定及匹配技术研究.docx（97页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电池管理系统的标定及匹配技术研究
同济大学电子与信息工程学院
硕士学位论文
电池管理系统的标定及匹配技术研究
姓名：
杜江
申请学位级别：
硕士
专业：
控制理论与控制工程指导教师：
陈启军;魏学哲
20080301
摘要
摘要
动力蓄电池是混合动力汽车和纯电动汽车动力系统的重要组成部分。
在混合动力汽车和纯电动汽车运行过程中需要对电池组和电池单元运行状态进行动态监控，精确测量电池的剩余容量，同时对电池进行充放电保护，并使电池工作在最佳状态，由此产生了蓄电池管理系统。
蓄电池管理系统控制器决定了蓄电池管理系统的性能，从而也决定了动力蓄电池的工作性能。
Ｖ－Ｍｏｄｅ是一种新的车用嵌入式系统开发方式，对传统的ＥＣＵ（电子控制单元）开发方式具有不可阻挡的替代趋势。
论文遵循先进的Ｖ－Ｍｏｄｅ开发流程，实现了基于ＴＩ公司ＤＳＰ的锂离子电池管理系统的ＣＥＣＵ（中央电子控制单元）。
标定是ＥＣＵ开发过程中的一个重要环节，而标定系统的选用关系到标定质量、标定时间和标定成本。
基于ＣＣＰ协议的标定方式能够实现便捷、可靠和高效的在线标定。
论文在简要介绍ＣＣＰ协议和标定系统组成的基础上，着重讨论了标定驱动程序、驱动程序接口的开发方法与开发过程，成功实现了利用标定工具ＣＡＮａｐｅ对锂离子电池管理系统ＣＥＣＵ的在线标定。
为了固化标定变量的值，论文还针对ＴＩ公司ＴＭＳ３２０Ｆ２８０８芯片的开发了ｂｏｏｆｌｏａｄｅｒ，用以负责响应标定上位机ＣＡＮａｐｅ发送的ＣＣＰ下载命令和芯片上电复位后的二次引导，解决了ｆｌａｓｈ操作的难题，实现通过ＣＡＮ总线在线下载程序。
最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。
关键词：
电池管理系统，ＤＳＰ自动代码生成，ＥＣＵ标定，ＣＣＰ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
ｃｌｅａｎＰｏｗｅｒｂａｔｔｅｒｙｉｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｐｏｗｅｒｔｒａｉｎｏｆｅｎｅｒｇｙｖｅｈｉｃｌｅ．
Ｗｈｅｎ
ｔｈｅｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｖｅｈｉｃｌｅｉｓｒｕｎｎｉｎｇ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇｓｔａｔｅｓｏｆｅｓｔｉｍａｔｅｂａｔｔｅｒｙ（ｃｅｉｌｓ），ｅｘａｃｔｌｙＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）ｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙａｎｄｐｒｏｔｅｃｔ
ａｒｅｔｈｅｂａｔｔｅｒｙｃｅｌｌｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｙａｒｅｃｈａｒｇｉｎｇａｎｄｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ．ＴｈｅｓｅｗｈａｔａＢＭＳ
ＢＭＳ（ＢａｔｔｅｒｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔ
ｄｅｃｉｄｅｓｔｈｅＳｙｓｔｅｍ）ｄｏｅｓ．ＴｈｅｔｈｅＢＭＳＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）ｏｆａｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ
ａａｎｄｅｖｅｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｂａｔｔｅｒｙ（ｃｅｌｌｓ）．
ＣＥＣＵ（Ｃｅｎｔｅｒ
ＤＳＰ，ｆｏｌｌｏｗｉｎｇＶ－ＭｏｄｅｉｓｎｅｗｍｅｔｈｏｄｉｎｖｅｈｉｃｌｅＥＣＵｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｗｈｉｃｈｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍｏｄｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）ｏｆａＬｉ－ｉｏｎＢＭＳ，ｂａｓｅｄｏｎＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
ｔｈｅＶ－Ｍｏｄｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．
ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎｉｓａｃｒｕｃｉａｌｓｔｅｐｉｎＥＣＵｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｃｉｄｅｓｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｑｕａｌｉｔｙ，ｔｉｍｅａｎｄｃｏｓｔｓ．ＣＣＰ（ＣＡＮＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃ０１）ｉｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｒｅｌｉａｂｌｅ，ｐｒｅｃｉｓｅｄｙｎａｍｉｃｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ．ＡｆｔｅｒｂｒｉｅｆｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｏｔｈｅＣＣＰａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｎｇｏｆｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｈｏｗｔｏｄｅｓｉｇｎＣＣＰｄｒｉｖｅｒｆｏｒｔｈｅＣＥＣＵｏｆｔｈｅＬｉ—ｉｏｎＢＭＳ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｏｎｌｉｎｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＣＡＮａｐｅ，ａｔｙｐｅｏｆＭＣＳ
Ｖｅｃｔｏｒｉｎ（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
ｈａｓａｎｄＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｎＳｙｓｔｅｍ）ｆｒｏｍＧｅｒｍａｎｙ．ＡｎｄｔｈｅｒｅｓｅｒｖｅｂｏｏｔｌｏａｄｅｒｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｏｌｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｔｈｅＥＣＵｆｌａｓｈｔｏｔｈｅｖａｌｕｅｓｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄ，
Ｉｎｔｈｅｆｉｎａｌｉｔｙ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｒｅｑｕｉｒｉｎｇｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：
ｂａｔｔｅｒｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ＤＳＰ
ＣＣＰａｕｔｏ—ｇｅｎｅｒａｔｅｄｃｏｄｅ，ＥＣＵｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，
ＩＩ
学位论文版权使用授权书
本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：
按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。
学位论文作者虢本｛二
ｏ≯～ｖ‘，Ｔ’≯≥印多年易月／Ｉ易日）３’ｌｌ、－ｊ
同济大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
学位敝作者繇苹、／）≯
蛔ｇ年乃月侈日
第１章绪论
第１章绪论
１．１动力蓄电池概要
在各种混合动力轿车及纯电动汽车的动力系统设计中，动力蓄电池通常被选作为辅助电源，是混合动力轿车及纯电动汽车的关键部件之一。
目前常用的动力蓄电池主要有密封型铅酸蓄电池、镍一镉蓄电池、镍一氢蓄电池和锂离子蓄电池ｎ１。
表１．１是它们特性的比较。
表１．１常用动力蓄电池的特性比较‘∞
蓄电池种类
电池电压
（Ｖ）
能量密度
（Ｗｈ／ｋｇ）
功率密度
（Ｗ／ｋｇ）寿命（再生次数）
成本
充放电特性过量过急速
且
充电里充电
放
电
◎
××
×
急速放电
◎◎ｏ
密封铅酸镍一镉镍一氢锂离子
２．０１．２１．２３．７
３５～４０５０～６０６０～８０１００～１３０
２００～４００１８０～２００２５０～４８０４００～８００
３５０～６００５００～１０００。
１０００～１５００５００～１０００
◎ｏ
ｏ◎ｏｏ
◎◎ｏ
△
×
ｏ
△
◎：
非常好０：
良好△：
一股ｘ：
差
与目前广泛应用的镍一氢蓄电池相较而言，锂离子蓄电池目前的缺点在于成本较高。
不过相对于其优良的性能来说，这一点还是可以接受的。
随着锂离子电池规模不断规模化生产，锂离子电池成本也会不断降低。
而且，世界各汽车厂商也在加紧锂离子电池的研发。
２００５年９月２８日，世界上最大的汽车部件及空调制造商江森自控国际有限公司启动“先进锂离子蓄电池研发实验室”，为混合电动汽车（ＨＥＶ）研制先进的电力储存解决方案口１，并在２００７年１月宣布其研发的面向混合动力车等领域的车用锂离子充电电池已达实用水平Ｈ１：
日本ＧＳ汤浅株式会社日前宣布该公司成功开发出在高温条件下也能够使用的可靠性显著提高的新型锂离子电池ＴＭＰＥＮＤ晴１；梅赛德斯奔驰计划于２００９年推出一款燃油和电动混合型Ｓ级轿车，选用江森自控提供的锂离子蓄电池作为动力蓄电池，力争成为向市场首推第一辆使用锂电池的混合型汽车的汽车制造商№，。
同济大学“超越”系列的燃料电池混合动力轿车中选用了锂离子电池作为辅助能源，本文的蓄电池管理系统就是针对燃料电池汽车用锂离子电池的。
第１章绪论
１．２电池管理系统的研究内容
在当前传统燃油汽车引发的能源危机和环境污染的背景下，新能源环保型汽车如电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等越来越受到人们的关注。
而车载蓄电池是制约新能源汽车推广以及产业化的关键因素之一。
主要原因在于：
１）蓄电池在制造过程中，由于制作工艺的差别，即使同一批次的电池，也
不可避免的存在着差异，即容量上的差异。
在充电过程中，容量小的电池电压上升比较快，当其它电池尚未充满时，该电池已经充满，继续充电将造成容量小的电池处于过充电状态。
在放电过程中该电池经常处于过放状态，致使其寿命明显缩短，进而带来整组蓄电池寿命降低。
尤其是锂离子蓄电池，它不允许过充电，不能像镍氢电池或铅酸电池通过过充达到一致。
因此锂电池必须管理到单电池，且要能进行自动均衡口’。
２）蓄电池组在运用过程中，如果出现单只电池损坏而未能及时发现的情
况，其它蓄电池的性能将受到严重影响，致使蓄电池组的寿命远远小于单体电池的寿命。
３）蓄电池的实际容量受到多种因素制约，不仅与制造工艺有关，而且与使
用状况关系密切。
在这种情况下，电池管理系统应运而生。
电池管理就是对电池组和电池单元运行状态迸行动态监控，精确测量电池的剩余容量，同时对电池进行充放电保护，并使电池工作在最佳状态。
一般而言电池管理系统要实现以下几个功能：
１）电池数据采集。
采集的数据主要有单电池电压、电流，电池组电压、电
流，电池温度等。
２）准确估测动力电池组的荷电状态（Ｓｔａｔｅ
能电池还剩余能量；
３）动态监测动力电池组的工作状态，即实时采集汽车蓄电池组中的每块电ｏｆＣｈａｒｇｅ，ＳＯＣ），随时预报储
池的端电压和温度、充放电电流以及电池组总电压；当蓄电池电量或能量过低需要充电时以及当电池组的温度过高时，及时报警；建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电池、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据；
４）电池组的热平衡管理，即通过风扇等冷却系统和热电阻加热装置使电池
温度处于正常工作温度范围内；２
第１章绪论
５）对于锂离子蓄电池，还需要对单电池均衡；
未来新能源汽车中，无论是纯电动汽车还是混合动力汽车，动力电池系统会作为一个重要部件，如传统汽车的变速箱和发动机一样。
因此，电池管理系统必须按照传统汽车电子的开发流程和开发方法。
１．３汽车电控单元Ｖ－Ｍｏｄｅ开发流程
在汽车电子中，日益复杂的功能和日益严格的法规使得ＥＣＵ软件越来越复杂，为了保证复杂产品的质量，必须有一套严格的开发程序，而软件产品也需要满足越来越严格的标准；此外，激烈的市场竞争使开发者必须从根本上缩短开发时间。
因此目前汽车电子中普遍采用的嵌入式系统的开发流程（其开发模式如图１．１）越来越暴露出它的不足：
直到台架调试，控制器才真正与被控对象相结合，系统设计的错误直到彼时才会最终显露；调试时往往涉及软件工作组和硬件工作组之间的协调，调试过程比较困难；由于软件采用手工编写方式以及硬件制作固有的时间，上述过程非常难以回溯，即错误的排除非常困难；系统仿真阶段和实现阶段断裂；应用程序直接和单片机的硬件打交道，程序的可读性、可继承性、可移植性仍不够好。
在传统的车用嵌入式系统的开发方式逐渐失势的过程中，越来越多的汽车厂商与供应商已经意识到规范的开发系统可以使各个开发阶段间有效地衔接；通过统一的开发工具可以实现现代的开发流程从而减少手工编程的工作量并能避免许多错误。
一种新的开发流程——Ｖ—Ｍｏｄｅ技术开发流程（如图１．２）开始为人们所熟悉。
功能需求分析
编’写代码，高线调试
统集成、ＥＣＵ单元调
实车试验
图１．１传统车用嵌入式系统的开发流程３
第ｌ章绪论
图１２ｖ嘶ｄｅ开发流程…
Ｖ－Ｍｏｄｅ的特点是无论进行开发、编程或测试ＥＣＵ，用户总是可以在同一环境下工作，开发过程的每一步都可以得到验证。
使用这一方法最直接的效果是加速与简化了开发流程，在这一流程中。
技术人员可以快速地把自己的思想变成现实并可以尽早消除错误。
●功能设计与Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真：
采用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ或其他图形化建模
工具，工程师可以设计相应的功能并首先在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ下进行验证。
●功能原型与旁路技术：
功能原型允许在实际车辆中方便可靠地测试与优
化各种功能。
从Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中自动生成代码下载到原型硬件上并通过虚拟仪表进行测试，这加快了设计迭代循环。
・自动产品代码生成：
自动生成代码是ＥＣＵ的定点代码，是开发流程中的
关键。
一旦功能模型被验证，就可以采用代码生成的方式直接从Ｓｉｍｕｌｉｎｋ／Ｓｔａｔｅｆｌｏｗ中生成高效的Ｃ代码。
・采用硬件在回路仿真进行ＥＣＵ测试：
当ＥＣＵ软件已经完成，采用特殊仿
真器（如ｄｓＰＡｃＥ）可以自动快速地测试其功能。
●在整个开发流程中都可以进行虚拟标定
在现代的开发流程中，参数标定已经从是后阶段逐渐前移到设计早期。
特别是在原型与测试阶段调整参数可以大大减少实际标定所需要的时间。
Ｖ－Ｍｏｄｅ克服了传统开发模式的众多缺点，非常符合现代汽车ＥＣＩＪ开发的要求，最终必将取代传统开发模式成为汽车ＥＣＵ开发的主流模式。
第１章绪论
表１．２是传统开发流程和Ｖ－Ｍｏｄｅ开发流程的比较。
—／
技术要求：
管理与维
护
功能开发
产品代码生成
ＥＣＵ测试
灵活性
开发流程表１．２传统开发流程与Ｖ－Ｍｏｄｅ开发流程传统的开发流程口头描述的技术要求，通常很模糊对复朵的原型进仃手工编程Ｖ－Ｍｏｄｅ基丁模型的技术要求，很清晰图形化建模，自动下载到实时硬件上运行，快速进行方案评估，快速控制原型从开发上具中自动生成产品代码系统地测试，通过硬件在回路仿真进行失效测试好由于并行开发使进程大大加速手上编写Ｃ代码，容易出错：
ｆＦ常系统地进行车辆测试，上况可重复性差样常有限慢
１．４汽车电控单元标定及匹配技术概况
１．４．１标定及匹配的基本概念
随着微处理器技术等汽车电子技术的不断发展和应用，汽车越来越“电子化”。
出现了除传统的发动机电控单元（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ，ＥＣＵ）外的很多汽车电控单元，如底盘电控单元、车身电控单元、蓄电池管理系统电控单元等。
而在任何一个电控单元的开发过程中，标定都是不可或缺的环节。
当电控单元的硬件、软件设计开发阶段结束以后，就进入标定环节。
具体来说，汽车电控单元的标定就是根据该电控单元所在系统的各项性能要求调整、优化和确定电控单元软件的运行参数、控制参数和各控制数学模型的整个过程。
它包括所有为此而进行的各种试验和验证。
汽车电控单元的匹配则是指在进行电控单元标定之前为某一功能系统（如转向控制系统）配用电控单元，使之符合该功能系统及整车的各种性能要求。
一个电控单元在匹配任何一种型式的功能系统时，在控制程序和数学模型以及硬件模式基本确定的前提下，能不能使被匹配的功能系统在各方面发挥出最佳水平，将取决于能否获得控制软件中的最佳标定参数。
取得最佳标定参数，是匹配标定的主要任务阻１。
５
第１章绪论
对于蓄电池管理系统，它直接的控制对象——蓄电池是一个被动的对象，即它本身不能决定它做什么，而是ＥＭＳ（发动机管理系统）或ＶＭＳ（整车管理系统）根据电池管理系统采集上传的实时数据了解电池状态后做出相应的控制策略，调整系统工作，使蓄电池配合其他部件工作在最佳状态。
因此蓄电池管理系统涉及匹配的工作比较少，本课题将把研究重点放在标定上。
１．４．２汽车电控单元标定技术现状
随着电控系统功能不断增加，汽车ＥＣＵ内部控制软件变得越来越复杂，控制参数不断增多，传统的手工标定已无法适应新的要求。
为了控制ＥＣＵ标定的时间和成本，工程师和技术员通常会依赖可以灵活读写变量和内存的强大的工具；另外，传统的ＳＣＩ串行通讯方式也越来越暴露出它在标定时通讯速度慢的致命弱点。
在汽车工业技术和市场的推动下，标定技术在标定工具和标定协议两个方面取得了很大的进展。
１．４．２．１标定通讯协议
基于ＳＣＩ串行通讯的标定系统是传统的标定方式，曾一度是标定的主流方式。
但是由于其通讯速率太慢导致标定系统并未实现真正的在线标定，且采样频率低、容易丢失监测数据。
由此，逐渐又发展出以下几个通讯协议：
基于Ｋ线的ＫＷＰ２０００协议，基于网线的ＴＣＰ／ＩＰ，基于ＣＡＮ的ＣＣＰ（ＣＡＮ
Ｐｒｏｔｏｃ０１）及ＸＣＰ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃ０１）。
ＫＷＰ２０００协议主要是诊断方面的应用，基于网线的ＴＣＰ／ＩＰ通讯协议用于发动机行业ＥＣＵ匹配标定广泛使用的ＥＴＡＳＩＮＣＡＥＴＫ标定方式中，这种标定方式需要对ＥＣＵ进行专门的改造，在原有的电路基础上增加ＥＴＫ模块以实现相应通讯接口，增加了ＥＣＵ开发的复杂程度和成本。
ＣＣＰ是由Ａｕｄｉ公司、ＢＭｗ公司、Ｍｅｒｃｅｄｅｓ—Ｂｅｎｚ、Ｐｏｒｓｃｈｅ、Ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ公司联合成立的ＡＳＡＰ任务小组（Ｔａｓｋ
ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＦｏｒｃｅｆｏｒｔｈｅＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎｏｆＳｙｓｔｅｍｓ，标定系统标准化任务小组）于１９９２年提出的，是一个基于ＣＡＮ的标定测量协议，目的在于实现数据间的互换以及硬件与软件系统在所有层面上的兼容。
１９９６年７月，该小组公布了实际应用的ＣＣＰ２．０版本。
ＣＣＰ协议采用主一从结构的通信方式，如图１．３。
主从设备间通过会话实现数据传送等功能，这些功能的实现是进行标定、监控、诊断等工作的基础。
所有会话由６
第１章绪论
主设备向从设备发送命令和从设备回送相应的命令应答两个步骤完成。
图１．３ＣＣＰ主、从设备结构
ＸＣＰ是ＣＣＰ的后继和扩展。
上世纪９０年代提出ＣＣＰ的时候，ＣＡＮ总线是汽车中唯一的主流总线。
随着汽车电子的持续发展，其它总线系统诸如ＦｌｅｘＲａｙ、ＬＩＮ、ＭＯＳＴ等也开始成为主流。
但是，ＣＣＰ仅限于ＣＡＮ网络应用，所以在其它潜在领域的应用局限日益增加。
这样就导致了其后继协议ＸＣＰ的出现。
与ＣＣＰ一样，ＸＣＰ也是源于自动化和测量系统标准化协会（ＡＳＡＭ，其前身为ＡＳＡＰ），它在２００３年被定为标准。
ＸＣＰ对ＣＣＰ主要进行了两方面的扩展：
通信协议上的扩展和从设备类型上的扩展。
ＸＣＰ中的“Ｘ”代表可变的、可互换的传输层，ＸＣＰ通过双层协议将协议和传输层完全独立开，它采用的是单主／多从结构，根据正在讨论的不同的传输层，ＸＣＰ协议可能指的是ＸＣＰ－ｏｎ－Ｃａｎ、ＸＣＰ—ｏｎ—Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、ＸＣＰ—ｏｎ—ＵＡＲＴ／ＳＰＩ或ＸＣＰ—ｏｎ—ＬＩＮ。
与ＣＣＰ相比，ＸＣＰ是一种标准而通用的有很多合理化潜力的应用协议。
它不仅用于ＥＣＵ开发、标定和编程；也用于在原型开发中集成需要的测量设备、功能开发中的旁通以及在测试台上进行的ＳＩＬ和ＨＩＬ过程。
目前ＣＡＮ仍是汽车主流的通信协议，同济大学的超越系列燃料电池轿车也主要采用ＣＡＮ通信，所以本课题采用ＣＣＰ协议作为标定协议。
１．４．２．２标定工具
标定工具在汽车ＥＣＵ开发过程具有很重要的作用，世界各国的汽车公司一直在致力于标定工具的开发。
目前国外比较先进的标定系统主要有Ｖｅｃｔｏｒ公司的ＣＡＮａｐｅ、ＥＴＡＳ公司的ＩＮＣＡ、。
ｄｓＰＡＣＥ公司的ＣａｌＤｅｓｋ、ＡＴＩ公司的ＶＩＳＩＯＮ、大众公司的ＶＳｌ００及通用公司的ＣａｌＴｏｏｌ等。
目前比较常见的汽车ＥＣＵ标定上位机工具主要有：
１．ＣＡＮａｐｅＧｒａｐｈ７
第１章绪论
德国Ｖｅｃｔｏｒ的ＣＡＮａｐｅ是遵循ＡＳＡＰ（后更名为ＡＳＡＭ）协议的ＥＣＵ测试和标定工具，其主要应用领域是ＥＣＵ的调试。
ＣＡＮａｐｅ提供了ＣＡＮ总线或ＫＷＰ２０００总线接口，通过ＣＣＰ或ＫＷＰ２０００协议使之能在ＥＣＵ运行时访问ＥＣＵ内存，能支持多个ＥＣＵ的同时标定和测试。
ＣＡＮａｐｅ还提供不同的控制器数据获取模式，这些模式取决于各自控制器的驱动器。
监测过程中ＣＡＮａｐｅ把测量数值以及相应的时间都存储起来。
同时，ＣＡＮａｐｅ能修改控制器的参数。
此外，这个过程中所有ＣＡＮ总线上交换的数据信号都能显示和保存下来。
ＣＡＮａｐｅ通过一个硬件ＣＡＮ卡ＣＡＮｃａｓｅＸＬ与ＥＣＵ连接，ＣＡＮａｐｅ与控制器问的通信需要一个描述文件支持归１，这个文件称为ＡＳＡＰ２控制器描述文件。
ＣＡＮａｐｅ对控制器的参数标定和数据测量都是基于这个文件，该文件记录了控制器中各参数的详细信息，如标定参数和测量变量在控制器中的存储地址、存储结构、数据类型和转换公式等。
为了方便用户对ＡＳＡＰ２文件进行维护和修改，ＣＡＮａｐｅ集成了一个ＡＳＡＰ２数据库编辑器，用以生成和修改ＡＳＡＰ２控制器描述文件。
所有的信息都能通过对话框的形式进行设置和修改。
该数据库编辑器还能工作在独立模式下，以生成一个ＡＳＡＰ２格式的控制器描述文件。
ＣＡＮａｐｅＧｒａｐｈ所具有的在线评估、离线评估、打印功能、数据管理、Ｆｌａｓｈ编程、标定以及ＡＳＡＰ２数据库编辑器等功能使它成为ＥＣＵ开发的一个通用工具。
２．ＣａｌＤｅｓｋ
ＣａｌＤｅｓｋ是ｄＳＰＡＣＥ标定系统的Ｐｃ上位机，基于ＷＩＮＤＯＷＳ平台，提供了易于操作的界面环境、易于管理的树形目录来存放各类试验和数据文件、易于比较和分析的数据组织方式、易于离线和在线更改的各种参数显示方式。
这使得用户不必涉及繁杂的底层硬件和协议，只需面对友好的用户界面即可完成全部的匹配标定任务。
通过对ＡＳＡＰ２标准的实现，ｄＳＰＡＣＥ标定系统具有了规范的ＥＣＵ数据描述文件，并通过创建ＤＢＣ格式的文件来对车辆总线上的信号和１／ｏ模块上的数据进行描述和存储，实现了ｄＳＰＡＣＥ工具集可以在同一个数据平台上共享数据。
３．ⅥＳ１０Ｎ
来自车载嵌入式电控系统ＥＣＵ开发、标定与测试工具技术的知名提供商美国精确技术公司（ＡＴＩ，ＡｃｃｕｒａｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＩｎｃ）的ＶＩＳＩＯＮ功能强大，与Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｔｉｎｋ开发平台无缝连接。
ＶＩＳＩＯＮ标定系统的同名上位机软件ＶＩＳＩＯＮ８
第１章绪论
是基于Ｐｃ和ＵＳＢ接口的高端软件。
它通过下列接口和其它硬件通讯连接：
ＰＣＭＣＩＡ卡、ＵＳＢ－ｔｏ—ＣＡＮ、ＶＩＳＩＯＮ网络门户接口或内存模仿器。
ＡＴＩＶＩＳＩｏＮ测试标定系统的主要特点是：
支持多种ＥＣＵ界面、完善的ＥＣＵ数据库管理系统、数据采集和后处理功能强大、ＥＣＵ控制软件闪存安装、各种标定界面设计、和其它数据采集系统兼容，是一套通用的ＥＣＵ测试、开发、标定系统平台。
该系统可用于刹车ＥＣＵ、车身ＥＣＵ、车内温控ＥＣＵ、发动机ＥＣＵ、自动变速箱ＥＣＵ及其它工程机械控制系统等。
除了以上三种常见的汽车ＥＣＵ上位机标定工具，还有一些其它的，如北京风丘科技的ＶｉｓｕａｌＳｃｏｐｅ，该工具可实现基于ＸＣＰ协议的ＥＣＵ标定。
由于目前来说应用还不广，这里不做介绍。
另外，在开发汽车ＥＣＵ标定系统时也有利用ＬａｂＶｉｅｗ或Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ自行开发设计上位机标定软件的，如同济大学汽车电子实验室开发的基于Ｍａｔｌａｂ的ＣＣＰＭＣＤｎ０｜。
我国在汽车ＥＣＵ标定技术方面起步比较晚，主要研究工作集中在各高校，比如上海交通大学基于ＣＣＰ协议的控制器标定系统ｎ¨、哈尔滨工业大学的电控柴油机产品ＥＣＵ标定系统ｎ羽以及重庆邮电大学的基于ＣＣＰ协议的汽车ＥＣＵ标定系统ｎ叫等等。
１．５本论文的主要研究内容和意义
１．５．１主要研究内容
本课题主要针对燃料电池轿车动力蓄电池管理系统的ＣＥＣＵ（ＣｅｎｔｒｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）进行基于ＣＣＰ的参数在线标定。
本论文的主要研究内容有以下几点：
１）查阅ＴＩＣ２０００系列ＤＳＰ软硬件开发相关书籍和文
升级会员 