新能源汽车电控系统主要组成部分有哪些
【太平洋汽车网】新能源汽车的电控系统主要由传感器、控制单元、执行器组成。核心部件是控制单元。新能源汽车的主要动力构成,由三部分组成,电池,电驱,以及电控。
一、技术电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件,其功能包括:电池管理,发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。电控系统的材料成本占比不高,但需要经过多次试验才能掌握关键算法,尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略,技术壁垒较高。
电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元,是电机驱动及控制系统的核心,主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。
电机驱动控制系统(包括驱动电机和电机控制器)是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。
一般来讲,电机控制器的主要由如下几部分组成:
1、电子控制模块()包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流,电压,转速,温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2、驱动器(Driver)将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并实现功率信号和控制信号的隔离。
3、功率变换模块(PowerConverter)对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。
目前,电动汽车电机控制器多采用三相全桥电压型逆变电路拓扑,部分产品前置双向DC/DC变换器,以增大电机端输入交流电压,提升高转速下的输出功率,降低电机设计与生产成本。传统控制器中直流支撑电容器体积庞大、耐高温性能较差。为减小直流支撑电容器体积甚至取消直流支撑电容器,新型变换器电路拓扑和控制方法成为电动汽车应用研究的新热点,但尚处于实践探索阶段。目前电动汽车用变流器的研发重点仍然多集中在电力电子集成方面。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
【太平洋汽车网】电控系统由电池管理系统和控制系统构成,管理电池组和控制电池的能量输出以及调节电动机的转速等,是连接新能源电池和电机的重要中间载体。
新能源汽车电机电控系统介绍VIP机构版权2.7分1398阅读47下载2019-07-11上传14页书山有路勤为径;学海无涯苦作舟新能源汽车电机电控系统介绍新能源电动汽车性能还有巨大的提升空间,往往最关注电池,作为决定电动汽车性能的关键部件,本文详细说说电机电控。
一、电机电控的重要性新能源汽车作为传统燃油汽车的替代品,其主要电气系统即为在传统汽车“三小电”(空调、转向、制动)基础上延伸产生的电动动力总成系统“三大电”——电池、电机、电控。其中,电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。
同时,新能源汽车电机、电控系统面临的工况相对复杂:需要能够频繁起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范围;混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。此外,电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。因此,电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求:
其一,驱动电机要有更高的能量密度,实现轻量化、低成本,适应有限的车内空间,同时要具有能量回馈能力,降低整车能耗;第二,驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩,以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能;第三,电控系统要有高控制精度、高动态响应速率,并同时提供高安全性和可靠性。
电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环,其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。目前,国内在电机、电控领域的自主化程度仍专注下一代成长,为了孩子银牌机构博学思教育优质内容-粉丝1478等级Lv2关注作者主页
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
【太平洋汽车网】电控系统主要由传感器、控制单元、执行器组成。核心部件是控制单元。新能源汽车重要由电池驱动系统、电机系统和电子控制系统及总成组成。电机、电控和总成与传统汽车基本相同,差别在于电池驱动系统。从新能源汽车的成本构成来看,电池驱动系统占新能源汽车成本的30-45%,锂离子电池约占电池驱动系统成本构成的75-85%。
为了便于驾驶员随时了解汽车各种工作参数是否正常,以便及时采取措施,防止发生人身伤害和机械事故,电动汽车上都设置有各种信息显示系统。
这些仪表有的显示汽车的常规运行参数,有的显示某些极限参数。
由于传统的汽车仪表都是采用机械式或机电结合式仪表,都是通过指针和刻度实现模拟显示,因此,存在着显示信息量少、视觉特性不好、易使驾驶员疲劳、准确率低等缺点,难以满足人们对汽车性能越来越高的要隶。
汽车信息电子控制系统由智能电子仪表显示系统、汽车显示与报警系统、全球卫星定位(GPS)系统、远程监控系统组成。电子显示器件包括发光显示器件、线条图形显示器件以及液{晶显示屏等。
随着新型传感器、电子显示器件以及电子技术在汽车上的广泛应用,汽车仪表电{子化已经成为显示纯电动汽车信息的发展方向。
1.智能电子仪表显示系统由于电动汽车的构造与传统车不同,使得电动汽车的显示界面的参数也略有不同,例如发动机的转速表、温度表还有燃油量表,已被电动机功率表、燃料电池出水口温度和氢燃料余量{显示所取代。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
1.电力驱动系统,包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮,2.电源系统,包括电源、能量管理系统和充电机,3.辅助系统,辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机。新能源汽车是指采用除汽油、柴油之外的燃料作为动力来源的汽车,其分为,1.混合动力电动汽车,采用常规燃料和非常规燃料为动力来源,2.纯电动汽车,动力来源依靠电机发电,3.燃料电池电动汽车,以氢燃料作为动力来源。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
纯电动汽车的控制单元包括电力驱动模块、车载电源模块、辅助模块。
电动汽车是以车载电源为动力,依靠电动机驱动汽车行驶且符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。一般情况下将电动汽车分成两大类纯电动汽车和燃料电池电动汽车。
其中,纯电动汽车是依靠单一储能装置(如蓄电池)获得能量。燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能,并作为主要动力源驱动的汽车。
纯电动汽车的优势:
1、环境污染小,这是电动汽车最突出的优点。电动汽车使用过程中不会产生废气,与传统汽车相比根本不存在大气污染的问题。
2、无噪音,噪声低,这是电动汽车最直观的特点。现在大城市中汽车噪声已经成为一种比较严重的污染,减少噪声污染也是对今后汽车工业的考验。
3、高效率,这是电动汽车能源利用方面最显著的特点。
4、使用范围广,不受所处环境影响,这是电动汽车另一优势所在。在特殊场合,比如不通风、冬天低温场所,或者高海拔缺氧的地方,内燃机车要么不能工作,要么效率降低,而电动车则完全不受影响。
1、低压电源系统的结构组成
以北汽新能源EV系列纯电动汽车为例,介绍新能源汽车12V电源系统管理系统的结构。
北汽新能源汽车12V电源管理系统由低压电源管理单元(PMU)控制,主要的低压部件。更多新能源干货知识,在“优能工程师”,由易到难,由浅入深,全方位学习,维信馆主。
2、低压电源系统的控制功能
(1)低压电池管理单元
低压电池管理单元(PMU)用胶带捆绑固定在蓄电池负极电缆,控制单元(模块)本身包含电压、电流、温度传感器,这些传感器用来采集蓄电池的工作状态。
PMU通过传感器采集蓄电池电压、电流、温度信息,对蓄电池状态进行计算,并且获得整车的用电器工作状态和DC-DC工作状态,实现整车供电系统对蓄电池的动态电量平衡、节能模式、智能充电等功能。
(2)动态电量平衡功能
如果用电器全开(几率较小,但是存在),在这种情况下,蓄电池会不断放电,最终导致蓄电池亏电,造成下次无法起动。针对电动汽车,更加会造成电子转向系统(EPS),电子真空泵(EVP)等瞬间大功率工作的安全性电器无法得到稳定的供电。
通常情况下,只能通过增加电源(DC-DC)的输出能力来实现供电和用电的平衡(电量平衡)。但是这样会造成零件成本上升很多。
动态电量平衡是指,在上述情况下,由PMU发出电源风险等级信号,部分舒适性用电器收到信号后,根据等级自动降低部分功率,使供电和用电达到平衡,实现动态的电量平衡。
扩展资料:
对于传统汽车而言,发电机输出的电压是固定值,一般在14.5V左右。对于纯电动车而言,PMU具有的节能模式,能够在蓄电池电量较足,不需要继续充电的情况下,通过将DC-DC的供电电压降到13V左右(对蓄电池而言是略高于满电状态时的电压),降低整车供电电压。
从而可以降低部分用电器工作电流和功率(例如14.5V 100A变成13V 95A,功率降低15%);蓄电池充电电流几乎为零,对于DC-DC而言,供电的功率降低(例如从14.5V 110A降低到13V 97A,功率降低21%)。
智能充电模式,是指给蓄电池的充电电压会根据蓄电池的状态不同而变化,例如蓄电池电量较低时,为了保证下次顺利起动和供电电压的平稳,会适当提高充电电压,加快充电进行。在蓄电池电量较高时,会适当降低充电电压,降低整车功耗。经常处于小电流充电对于蓄电池的使用寿命有一定好处。
蓄电池使用"钙膨胀"技术,它的正负极是可膨胀的铅钙合金格栅。此技术改进了金属板组的机械完整性和极耐久性,且与以前的技术相比降低了水分损失。
蓄电池是完全密封的,但是顶盖上有通风孔允许蓄电池过量充电时产生的氧气和氢气排出以降低蓄电池内部压力。
新能源汽车电控系统有3个功能模块。汽车电控即汽车电子控制系统,基本由传感器、电子控制器(ECU)、驱动器和控制程序软件等部分组成。
新能源即开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等在各个行业中的应用技术。新能源股票是股票中的一种,主要是指太阳能、风能、氢能、核能、锂电池等领域的股票。
与此同时,在国家政策大力支持、制造技术逐渐成熟、居民购买力不断提高等利好因素的共同作用下,我国新能源车保有量也大幅提升,成为全球最大的新能源车市场。
新能源 汽车 区别于传统车最核心的技术是“三电”系统,主要是指电机、电池、电控。
和燃油发动机的 汽车 相比,纯电动 汽车 使用电动机代替了燃油车的柴油/汽油发动机;以电池组代替了燃油,为电动机提供动力;其中还有一个最主要的部件就是电控系统,电控系统由电池管理系统和控制系统构成,管理电池组和控制电池的能量输出以及调节电动机的转速等,是连接新能源电池和电机的重要中间载体。
电池:制约新能源 汽车 发展的关键因素
电池技术是新能源 汽车 的核心技术,是制约新能源 汽车 发展的关键因素。
新能源 汽车 电池主要分类: 从全球新能源 汽车 的发展来看,新能源 汽车 动力来源主要有蓄电池、燃料电池以及超级电容器三类。
其中超级电容器由于储电容量低的缺陷,无法持续供电,大多以辅助动力源的形式出现。
蓄电池
蓄电池是纯电动 汽车 驱动系统的唯一动力源,主要有锂离子电池、镍镉电池和镍氢电池等。其中锂离子电池以其独特的物理和电化学性能,目前正处于高速发展阶段。
燃料电池
燃料电池是一种电化学装置,将燃料具有的化学能直接变为电能,类似于一个“发电厂"。
燃料电池为一次电池,能量转化效率高、使用寿命较长、能连续大功率供电,但使用成本高。
由于其续航能力与燃油 汽车 相当,新能源 汽车 电池技术的开发中具有较强竞争力。
天眼查APP专业版数据显示,目前我国有超过20万家经营范围含“新能源 汽车 、电动 汽车 、插电式混合动力 汽车 、燃料电池 汽车 ”,且状态为在业、存续、迁入、迁出的新能源 汽车 相关企业。
其中88%的相关企业为有限责任公司,近3成的相关企业注册资本在1000万以上。
从行业分布上看,53%的新能源 汽车 相关企业分布在批发和零售业,另有15%的相关企业分布在科学研究和技术服务业,10%分布在租赁和商务服务业。
从地域分布上看,广东省的新能源 汽车 相关企业数量最多,超过2.5万家。其次为山东省和江苏省,两省分别有超过1.9万家和1.8万家相关企业。
此外,河南省、湖南省以及浙江省的现有新能源 汽车 相关企业也均超过1万家。
新能源 汽车 电池发展情况:
由于各种动力电池自身的性能、涉及的材料以及开发成本等差异,形成了不同的使用前景。
在上述主要的新能源 汽车 电池类别中,目前技术最成熟的是镍氢电池,但商业化最成功的是锂离子电池,并已经成为新能源 汽车 电池主流,燃料电池目前为各大车企研发目标。
当前,锂离子电池已经成为所有新能源 汽车 电池中增长速度最快的一类。从2012 年至今,锂离子电池行业一直呈现快速增长趋势,并将加快取代传统电池。
随着科学技术的进步, 汽车 产业将不断升级,锂离子电池将保持持续增长速度,并且成本将会呈下降态势。
纯电力驱动 汽车 已经成为新能源 汽车 发展的重要趋势,大众集团计划 2025 年前提供超过 30 款电动 汽车 。
近几年来,随着新能源 汽车 电池相关基础技术的成熟化,不断突破技术难点,燃料电池技术也取得了重大进展。
电机: 汽车 核心驱动部件
新能源 汽车 电机主要是由定子、转子和机械结构三大部分组成。定子和转子是其中的核心,主要原理是转子绕组通过切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。
目前,应用于新能源 汽车 的驱动电机主要包括直流电机、交流电机和开关磁阻电机三类,其中在目前乘用车、商用车领域应用较为广泛的电机包括直流(无刷)电机、交流感应(异步)电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等。
其他特殊类型的驱动电机包括轮毂/轮边电机、混合励磁电机、多相电机、双机械端口能量变换器( Dmp-EVT),目前市场化应用较少,是否能够大规模推广需要更长时间的车型验证。
1)交流异步电机,也称为感应电机(Induction Motor),在定子绕组中输入三相交流电,定子绕组中的励磁电流在定子铁芯中产生旋转磁场, 此时转子绕组中有感应电流通过并推动转子作旋转运动。
当转子带有机械负载时,转子电流增加,由于电磁感应作用,定子绕组中的励磁电流也增加。
交流异步电机控制器采用脉宽调制( PWM) 方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频器实现电机调速,采用矢量控制或直接转矩控制实现转矩控制的快速响应,满足负载变化特性的要求。
交流异步电机的优点在于结构简单,定子转子无直接接触,运行可靠性强,转速高,维护成本低。
不足之处在于能耗高,转子发热快,高速工况下需要额外冷却系统;功率因数低,需要大容量的变频器,造价较高,调速性较差。
目前,交流异步电机主要用于空间要求较低、且速度性能要求不高的电动客车、物流车、商用车等车型中。
2)永磁电机(Permanent Magnetic Motor) 包括永磁同步电机(正弦波)和永磁无刷直流电机(方波)两大类,其转子均由永磁材料制成, 定子采用三相绕组,输入调制方波产生旋转磁场带动永磁转子转动。
永磁同步电机的优点在于其较大的转矩和驱动效率,具有高功率密度和宽调速范围,且没有励磁损耗和散热问题,电机结构简单,体积比同功率的异步电机小 15%以上;其缺点在于高速运行时控制复杂,永磁体退磁问题目前难以解决, 电机造价较高。
目前,永磁同步电机主要应用于体积小,且速度、操控性能要求较高的电动乘用车领域,部分中小型客车亦开始尝试使用永磁电机作为驱动源。永磁无刷直流电机则一般在小功率电动 汽车 、低速电动车领域应用较为广泛。
3)开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor)的定子和转子铁芯均由硅钢片叠压而成,利用冲片上的齿槽构成双凸极结构, 定子产生扭曲磁场,利用“磁阻最小原理”驱动转子运动。
开关磁阻电机结构和控制简单、出力大,可靠性高,成本低,起动制动性能好,运行效率高,但电机噪声高,但转矩脉动严重,非线性严重,在电动 汽车 驱动中有利有弊,目前电动 汽车 应用较少。
4)直流电机(DC Motor)通过在定子主磁极上绕制励磁线圈并通以直流电以产生磁场,转子电枢绕组也通以直流电,通电绕组置于磁场中输出电磁转矩拖动负载运行。
直流电机控制器一般采用晶闸管脉宽调制方式( PWM),控制性能好,调速平滑度高,控制简单,技术成熟,且成本较低。
直流电机的缺点是需要独立的电刷和换向器,导致速度提升受限;电刷易损耗,维护成本较高。
直流电机多用于早期的电动 汽车 驱动系统,目前新研制的车型已经基本不再采用。
纯电池的大脑:电控系统介绍
电控系统是纯电动 汽车 的大脑,其由各个子系统构成,每一个子系统一般由传感器,信号处理电路,电控单元,控制策略,执行机构,自诊断电路和指示灯组成。
纯电动 汽车 的电控系统主要包括整车控制系统,电机控制系统和电池管理系统,各技术分支的功能不是简单的叠加,而是综合各个分支功能来控制 汽车 。电子控制技术是纯电动 汽车 发展的核心技术。
电控系统的主要功能包括:
1)接收来自驾驶员的操作命令,并向各个控制部件发送控制指令,使 汽车 按照驾驶员的预期行驶。
2)电控系统对关键信息的模拟量状态通过传感器进行采集并输入到相关控制部件的信号通道。
3)接收到的各个部件的信息发送到电池管理系统,提供各个部件当前能量的信息状态。
4)对系统故障可判断和存储,实时检测系统信息,记录电动 汽车 运行过程中出现的故障。
5)对 汽车 具有保护功能,在突发或者紧急情况下可自动复位电动机。
在 汽车 电控系统中,整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。
BMS 提供电池出现的问题及状况,MCU 提供电池电能的利用与收回信息,VCU 主要是整理合并以上收到的信息,针对电池充放电的电压、电流、功率等指数进行分析处置后,及时鉴别电池的安全逻辑,并将形成的相关指令传送至电池管理系统中,通过该系统来执行相关的充放电行为。
整车控制系统(VCU )
VCU 是实现整车控制决策的核心电子控制单元,一般仅新能源 汽车 配备、传统燃油车无需该装置。
VCU 通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图;通过监测车辆状态(车速、温度等)信息,由 VCU 判断处理后,向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令,同时控制车载附件电力系统的工作模式;VCU 具有整车系统故障诊断保护与存储功能。
电机控制器(MCU)
电机控制器(MCU)通过接收 VCU 的车辆行驶控制指令,控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。
实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。
车用 MCU 在 汽车 中的应用呈现出多样性,从简单的车灯控制到复杂的发动机控制、 汽车 远程通信实现,高、中、低端 MCU 在 汽车 中都可以发挥作用。
不同 汽车 电子系统对 MCU 的要求是不同的,也就决定了车用 MCU 的多样性。
电池管理系统(BMS)
电池管理系统(BMS)作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。
电动 汽车 动力电池是由几千个小电芯组成的,电池包的组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和 BMS。
电池管理系统(Battery Management System,缩写 BMS)是对电池进行管理的系统,主要负责监测和管理整个电池组的政策工作:
主要功能包括估测电流的电荷状态、检测电池的使用状态、管控电池的循环寿命、在充电过程中对电池进行热管理、启停锂电池冷却系统,同时也管理单体电池间的均衡,防止单体电池过充过放产生的危险。
注:本文内容主要摘自天风证券,中外行业研究整理推送
新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点,其是由多个子系统构成的一个复杂系统,主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件(如图1所示)。各子系统几乎都通过自己的控制单元(ECU)来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标,一方面必须具有智能化的人车交互接口,另一方面,各系统还必须彼此协作,优化匹配,这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点,己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议,CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束,并提高系统监控水平。另外,在不减少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制单元,拓展网络系统功能。
移动管家手机智能控制汽车系统,一键启动,无钥匙钥匙,汽车,新能源汽车,卡车,货车,专用免接线配置升级。
一、整车控制器控制系统结构
公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能,可显示整车状态信息;具备完善的故障诊断和处理功能;具有整车网关及网络管理功能,其结构原理如图2所示。
下面对每个模块功能进行简要的说明:
1、开关量调理模块
开关量调理模块,用于开关输入量的电平转换和整型,其一端与多个开关量传感器相连,另一端与微控制器相接;
2、继电器驱动模块
继电器驱动模块,用于驱动多个继电器,其一端通过光电隔离器与微控制器相连,另一端与多个继电器相接;
3、高速CAN总线接口模块
高速CAN总线接口模块,用于提供高速CAN总线接口,其一端通过光电隔离器与微控制器相连,另一端与系统高速CAN总线相接;
4、电源模块
电源模块,可为微处理器和各输入和输出模块提供隔离电源,并对蓄电池电压进行监控,与微控制器相连;
5、模拟量输入和输出模块
模拟量输入和输出模块,可采集0~5V模拟信号,并可输出0~4.095V的模拟电压信号。
6、脉冲信号输入和输出模块
可采集脉冲信号并调理,范围1Hz—20KHZ, 幅度6---50V;输出PWM信号
范围1HZ—10KHZ,幅度0—14V。
7、故障和数据存储模块
铁电存储器可以存储标定的数据和故障码,车辆特征参数等,容量32K。
二、整车控制器功能说明
新能源汽车整车控制器基本上以下几项功能:
1. 对汽车行驶控制的功能
新能源汽车的动力电机必须按照驾驶员意图输出驱动或制动扭矩。当驾驶员踩下加速踏板或制动踏板,动力电机要输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大,动力电机的输出功率越大。因此,整车控制器要合理解释驾驶员操作;接收整车各子系统的反馈信息,为驾驶员提供决策反馈;对整车各子系统的发送控制指令,以实现车辆的正常行驶。
2. 整车的网络化管理
在现代汽车中,有众多电子控制单元和测量仪器,它们之间存在着数据交换,如何让这种数据交换快捷、有效、无故障的传输成为一个问题,为了解决这个问题,德国BOSCH公司于20世纪80年代研制出了控制器局域网(CAN)。在电动汽车中,电子控制单元比传统燃油车更多更复杂,因此,CAN总线的应用势在必行。整车控制器是电动汽车众多控制器中的一个,是CAN总线中的一个节点。在整车网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的组织与传输,网络状态的监控,网络节点的管理以及网络故障的诊断与处理。
3. 制动能量回馈控制
新能源汽车以电动机作为驱动转矩的输出机构。电动机具有回馈制动的性能,此时电动机作为发电机,利用电动汽车的制动能量发电,同时将此能量存储在储能装置中,当满足充电条件时,将能量反充给动力电池组。在这一过程中,整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度以及动力电池的SOC值来判断某一时刻能否进行制动能量回馈,如果可以进行,整车控制器向电机控制器发出制动指令,回收能部分能量。
4. 整车能量管理和优化
在纯电动汽车中,电池除了给动力电机供电以外,还要给电动附件供电,因此,为了获得最大的续驶里程,整车控制器将负责整车的能量管理,以提高能量的利用率。在电池的SOC值比较低的时候,整车控制器将对某些电动附件发出指令,限制电动附件的输出功率,来增加续驶里程。
5. 车辆状态的监测和显示
整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统,其过程是通过传感器和CAN总线,检测车辆状态及其各子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和故障诊断信息经过显示仪表显示出来。显示内容包括:电机的转速、车速,电池的电量,故障信息等。
6. 故障诊断与处理
连续监视整车电控系统,进行故障诊断。故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。根据故障内容,及时进行相应安全保护处理。对于不太严重的故障,能做到低速行驶到附近维修站进行检修。
7. 外接充电管理
实现充电的连接,监控充电过程,报告充电状态,充电结束。
8. 诊断设备的在线诊断和下线检测
负责与外部诊断设备的连接和诊断通讯,实现UDS诊断服务,包括数据流读取,故障码的读和清除,控制端口的调试。
【太平洋汽车网】新能源汽车电控的作用是控制电机输出扭矩,使车辆行驶,整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。控制器的能量来源于高压电池组(高压直流,一般300-400v),电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等,对不同电机采用不同的控制算法,将直流电转换成交流电,然后输出给电机,再使电机产生扭矩。
新能源汽车电控系统的组成电控技术不是因新能源汽车而出现的,在传统燃油车上,电子控制系统(ECU)也同样重要,它直接负责车辆的信号接收、分析以及作出指令判断。而这项技术在应用到了新能源汽车上后,整车电子控制系统需要承担的责任也将更加复杂,而所谓的电气化架构也因为电控系统的模块增多而成为一家车企核心的技术手段。
做为整台车的总控制台,高效、稳定以及提高车辆综合性能,是电控系统在新能源汽车中承担的重要责任。相比于传统燃油车,汽车在转向电气化后增加了电池组、驱动电机、变速箱(减速器)、动能回收系统等等,而如果再加上自动驾驶和增程式系统的话,电控系统所要承担的责任就更多了,所以在传统燃油车上使用的“单一电子控制器”目前也变成了“车辆中央电子控制器”,从名称上也能够看出电控对于新能源汽车的重要意义。
如果说电机和电池技术决定了一台电动车的硬件价值,那电控则直接决定了车辆的软件处理能力,并且也将帮助电机和电池发挥出最大的硬件潜能。觉得可以用一句话来形容电控的重要性:如果一辆优秀的新能源汽车并非全部来源于电控的好坏,那么一辆糟糕的新能源汽车的原罪可能就是因为电控。
目前一台状态并不算好的新能源车应该包括了续航能力差,最高时速低,驱动系统反应慢等问题,而这其中任何一个状况都和电控系统有着必然的联系。以续航这件事来说,当把所有问题怪罪于车辆电池好坏和容量大小的时候,往往忽视了电控在其中扮演的重要角色。
新能源汽车上的电子控制系统又会被在细分为多个子系统,包括电机控制单元,电池控制单元,动能回收系统以及整车高低压转换系统等等。目前市场中新能源汽车被分为了插电式混合动力、纯电动以及燃料电池系统,三类车型在电池与电机方面属于共性的核心技术,而电控系统则会因为驱动方式的不同而不同,当然其中包含的子系统也有所不同。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)