CN113064343A - 一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法 - Google Patents

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焦杰然
张卫东
张曙
殷园
陈立华
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Abstract

本发明公开了一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，该方法包括初始步骤和循环步骤，初始步骤对各控制器进行编号，使各个子系统都有一个唯一的标识编号，方便互相进行协调和调度，同时确定ID值和健康状态，并从健康状态正常的控制器中选择出主控制器；循环步骤各个系统控制器实时进行刷新、比对各自的ID值和健康状态信息，一旦作为主控制器的控制器失效，则其对应的ID值和健康状态信息会消失，剩余的子系统控制器会自动在剩余的控制器信息中重新选出新的主控制器；本方法减少了一个固定的主控制器，同时提高了多系统燃料电池的可靠性和安全性，并且降低了控制器冗余度和系统成本。

Description

一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法
技术领域
本发明涉及燃料电池控制技术领域，尤其是涉及一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法。
背景技术
多系统燃料电池正处在起步并将快速发展阶段，目前多系统燃料电池的控制系统一般采用一个主控制器控制多个子控制器，然后通过各个子控制器分别控制各个子系统的方式进行控制。在这种模式下，一方面，多了一个固定的主控制器，产生了控制器的冗余和额外的成本；另一方面，当这个固定的主控制器失效时，所有系统都将瘫痪，因此在这种模式下的多系统燃料电池可靠性和安全性都不高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，能够在运行过程中主动应对突发故障，从系统控制器中自动选出主控制器，安全性高。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，该方法包括初始步骤和循环步骤，
初始步骤包括，S1，将各控制器与CAN总线连接，并将各控制器的编号作为ID值；S2，各控制器判断不同ID值数量与控制器数量是否相同，若相同则执行步骤S4，若不同则执行步骤S3；S3，各控制器重新分配一个编号作为ID值并重新执行步骤S2；S4，各控制器通过CAN总线发送自身的健康状态并接收其他控制器的健康状态；S5，在健康状态正常的控制器中选择一个作为主控制器；
循环步骤包括，S6，各控制器将自身的ID值和健康状态发送到CAN总线并接收其他控制器的ID值和健康状态；S7，各控制器对所有的ID值和健康状态进行记录，并与上次记录的ID值和健康状态进行对比，若ID值和健康状态与上次记录的相同则重复步骤S7，若ID值和健康状态与上次记录的不同则进入步骤S8；S8，在健康状态正常的控制器中通过与步骤S4中相同的方式选择出一个主控制器并标记；S9，各控制器确认标记的控制器为主控制器，并重新执行步骤S6。
进一步的，各所述控制器均连接按键开关，按下按键开关可使各控制器执行步骤3。
进一步的，所述步骤S4中将ID值最大或最小的控制器作为主控制器。
进一步的，各所述控制器发送到CAN总线的报文标识符均相同。
本发明的有益效果是：本发明的一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，该方法包括初始步骤和循环步骤，初始步骤对各控制器进行编号，使各个子系统都有一个唯一的标识编号，方便互相进行协调和调度，同时确定ID值和健康状态，并从健康状态正常的控制器中选择出主控制器；循环步骤各个系统控制器实时进行刷新、比对各自的ID值和健康状态信息，一旦作为主控制器的控制器失效，则其对应的ID值和健康状态信息会消失，剩余的子系统控制器会自动在剩余的控制器信息中重新选出新的主控制器；本方法减少了一个固定的主控制器，同时提高了多系统燃料电池的可靠性和安全性，并且降低了控制器冗余度和系统成本。
附图说明
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明控制器与CAN总线收发信息的原理框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明创造作进一步的详细说明。
如图1-2所示的一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，该方法包括初始步骤和循环步骤。其中，初始步骤包括，S1，将各控制器与CAN总线连接，并将各控制器的编号作为ID值；各控制器通过CAN总线进行信息传输，信息传输稳定，同时各控制器都具有一个初始编号，将编号作为ID值使初始步骤更加快捷方便。S2，各控制器判断不同ID值数量与控制器数量是否相同，若相同则执行步骤S4，若不同则执行步骤S3。控制器不同ID值数量与控制器数量相同时，说明控制器ID值没有重复，可以进入下一个步骤S4。如果控制器不同ID值数量与控制器数量不同，则说明有控制器的ID值重复，这时需要进入步骤S3，各控制器重新分配一个编号作为ID值并重新执行步骤S2。重新分配的编号可以在一定范围内选取，如在1-200内进行随机选取。S4，在确定ID值数量与控制器数量相同后，各控制器通过CAN总线发送自身的健康状态并接收其他控制器的健康状态；健康状态可以采用电平变化表示，当控制器接收到健康状态消息为‘1’时，识别其对应的控制器子系统处在健康状态；当控制器接收到健康状态消息为‘0’时，识别其对应的控制器子系统处在非健康状态。S5，在健康状态正常的控制器中选择一个作为主控制器。
循环步骤包括，S6，各控制器将自身的ID值和健康状态发送到CAN总线并接收其他控制器的ID值和健康状态。S7，各控制器对所有的ID值和健康状态进行记录，并与上次记录的ID值和健康状态进行对比，若ID值和健康状态与上次记录的相同则重复步骤S7，若ID值和健康状态与上次记录的不同则进入步骤S8。在ID值和健康状态没有变化的稳定状态下，所有系统控制器选到的主控制器将会是同一个。在多系统燃料电池运行过程中，各个子系统控制器实时进行步骤S6，刷新、比对各自的ID值和健康状态信息。S8，在健康状态正常的控制器中通过与步骤S4中相同的方式选择出一个主控制器并标记；S9，各控制器确认标记的控制器为主控制器，并重新执行步骤S6，此时会对新的各控制器ID值和健康状态进行一次记录。一旦作为主控制器的控制器失效，则其对应的ID值和健康状态信息会消失，剩余的子系统控制器会自动在剩余的控制器信息中重新选出新的主控制器。
作为一种优选方案，各所述控制器均连接按键开关，按下按键开关可使各控制器执行步骤3。按下按键开关相当于复位按钮，能够让各控制器重新进行编号，再运行后续步骤。所述步骤S4选择主控制器的方式可以有多种，比如可以选择将ID值最大或最小的控制器作为主控制器，也可以选择ID值位于中间数的控制器作为主控制器。另外，各所述控制器发送到CAN总线的报文标识符均相同，以便所有控制器都能接收到其他控制器的ID值和健康状态信息。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，其特征在于：该方法包括初始步骤和循环步骤，
初始步骤包括，S1，将各控制器与CAN总线连接，并将各控制器的编号作为ID值；S2，各控制器判断不同ID值数量与控制器数量是否相同，若相同则执行步骤S4，若不同则执行步骤S3；S3，各控制器重新分配一个编号作为ID值并重新执行步骤S2；S4，各控制器通过CAN总线发送自身的健康状态并接收其他控制器的健康状态；S5，在健康状态正常的控制器中选择一个作为主控制器；
循环步骤包括，S6，各控制器将自身的ID值和健康状态发送到CAN总线并接收其他控制器的ID值和健康状态；S7，各控制器对所有的ID值和健康状态进行记录，并与上次记录的ID值和健康状态进行对比，若ID值和健康状态与上次记录的相同则重复步骤S7，若ID值和健康状态与上次记录的不同则进入步骤S8；S8，在健康状态正常的控制器中通过与步骤S4中相同的方式选择出一个主控制器并标记；S9，各控制器确认标记的控制器为主控制器，并重新执行步骤S6。
2.根据利要求1所述的基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，其特征在于：各所述控制器均连接按键开关，按下按键开关可使各控制器执行步骤3。
3.据利要求1所述的基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，其特征在于：所述步骤S4中将ID值最大或最小的控制器作为主控制器。
4.根据利要求1所述的基于可靠性燃料电池的多系统调度方法，其特征在于：各所述控制器发送到CAN总线的报文标识符均相同。
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