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立博中国新能源汽车整车「电控」系统解读及科普

发布时间:2024-09-09 01:08:39 来源:立博最新官网 作者:立博ladbrokes中文

  CAN全称为“Controller Area Network”,即局域网,是国际上应用最广泛的之一。最初,CAN被设计用于汽车环境中的微通信,用于在车载各电子控制装置(ECU)之间交换信息,从而形成汽车电子控制网络。举例来说,

  在车辆行驶过程中,需要一个与驾驶员进行指令互动的界面,这个界面就是整车VCU(Vehicle ControlUnit)。VCU负责接收来自驾驶员的各种驾驶操作指令和配置功能的需求,例如上电、加速、制动踏板等各种信号。它还结合车辆其他系统发出的操作指令或协同信息,以及各部件传感器反馈的各种车况信号,实现对整车和各部件工况的分析。通过这些分析,VCU能够生成确保车辆安全行驶所需的指令,以实现各个控制系统执行相应动作的目的。

  随着新能源汽车电动化动力总成的发展,高低压电气部件有了显著增加。VCU(Vehicle Control Unit)作为新能源汽车驱动系统控制的大脑,其成熟的系统软件在提高运行效率、降低能耗排放、提高故障后处理的鲁棒性等方面扮演着重要角色,是电动化动力总成系统解决方案真正落地的核心能力之一。

  作为车辆驱动协调控制系统的核心,VCU承担着整车状态协调和驾驶员驾驶需求实现等最基本且重要的功能。因此,VCU软件的完善度直接影响着车辆运行的稳定性和行驶安全性。随着域融合概念的推广,越来越多的新功能也逐渐被融合到VCU中,例如与充电相关的AC/DC车辆端充电主控功能,以及与底盘相关的电动四驱控制功能。

  从系统功能划分的角度来看,VCU的功能可以分为车辆系统、传动系统、电力系统、热管理系统以及OBD诊断、通讯、安全监控等系统功能。以下是VCU的主要功能:

  电机(Micro Controller Unit)的主要作用是接收来自整车的扭矩指令,并根据设定的方向、速度、角度以及响应时间来控制驱动电机的工作。

  在电动车辆中,电机的功能是基于挡位、油门、刹车等指令,将动力电池储存的电能转化为驱动电机所需的电能,以控制电动车辆的启动运行、前进和速度、爬坡能力等行驶状态,同时辅助电动车辆刹车,并将部分刹车能量回馈至动力电池。

  每个电动机都配备相应的电机,其特性和复杂度因电动机所需性能而异。简单的可能只是一个连接电动机和电源的开关,适用于小型家电或动力工具等应用。而更复杂的电机能够精确控制电动机的速度和转矩,可能是闭环控制系统中机械位置控制的一部分。

  此外,在能量回收过程中,电机还负责将驱动电机产生的副扭矩交流电进行整流,并将回收的能量送回动力电池。电机面临复杂的工况要求,需要频繁进行启停、加速和减速操作,低速或爬坡时需要提供高转矩,而高速行驶时则需要较低的转矩,同时需要具备较大的转速范围。

  相较于前述的,电池管理系统相对较新,其主要功能包括以下方面:电池物理参数的实时监测、在线诊断与报警、充放电控制与预充控制、均衡管理以及热管理等。

  温度的准确测量对于电池组的工作状态至关重要,包括单个电池的温度测量和电池组散热液体温度监测。为此,需要合理设置温度传感器的位置和数量,并与BMS控制模块良好配合。对于电池组散热液体温度的监控,重点在于监测入口和出口处的液体温度,其监测精度的选择与单体电池类似。

  在电动车辆上,高电压部件包括动力电池、驱动电机、高压配电箱(PDU)、电动压缩机、直流/直流转换器(DC/DC)、交流/直流变换器(OBC)、正温度系数器件(PTC)以及高压线束等。这些部件共同构成了车辆的高压系统,其中动力电池、驱动电机和高压调节系统是纯电动汽车的三大核心部件。

  电动汽车的低压电气系统主要由DC/DC功率变换器、辅助蓄电池和多个低压电器设备组成。低压电器设备包括灯光系统、仪表系统和娱乐系统等。目前,低压电气系统通常采用12V/24V直流电源作为整车的低压电源。这一电源用于为常规低压电器,如灯光和雨刮器等,提供电力,并为整车、电机控制系统、电池管理系统以及高压设备的和冷却电动水泵等辅助设备提供电力。


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