整车操控器(VCU),电动轿车的大脑,相当于电脑的Windows,手机的Andrio。作为电动轿车上悉数电气的运转渠道,它的功用好坏,直接影响其他电气功用的发挥,是整车功用好坏的决定性要素之一。

1 组成

结构组成

VCU,结构上,由金属壳体和一组PCB线路板组成。

硬件组成

功用上由主控芯片及其周边的时钟电路、复位电路、预留接口电路和电源模块组成最小体系。

在最小体系以外,一般还装备数字信号处理电路,模仿信号处理电路,频率信号处理电路,通讯接口电路(包含CAN通讯接口和RS232通讯接口)

2 各电气与VCU之间是怎样作业的

一些用于监测车体本身状况的信号或许车载南皮信和部件中比较重要的开关金崎梦生信号、模仿信号和频率信号,由传感器直接传递给VCU,而不经过CAN总线。

电动轿车上的其他具有独立体系的电气,一般经过共用CAN总线的方法进行信息传递。

2.1 直接传递的信号们

这儿所说的开关信号包含:钥匙信号,档位信号,充电开关,制动信号等;

模仿信号一般有:加快踏板信号,制动踏板信号,电池电压信号等;

频率信号,比方车速传感器的电磁信号。

输出的开关量,动力电池供电回路上的接触器和预充继电器,在一些车型上,由VCU担任红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟操控。

2.2 经过CAN交互的电气单元

CAN总线上的通讯参与者位置不分主从,随时随地向总线发起信息。信息之间的先后顺序由宣布信息者的优先级承认。优先级在通讯协议中现已做出规则,每条信息里都有张华勋赵小姐发信者的地址编码;

通讯中的信息编码,都有相应的通讯协议予以明确规则。谁宣布什么样的代码供给哪些类型的信息,首要依据是供需双方的约好。比方下面表格中的电气单元地址编码,便是来自一份整车厂与VCU供货商的技术协议。

CAN毛病记载,是修理调试人员最好的小辅佐。下图是通讯协议中对毛病代码的规则,常见的毛病类型都位列其间,只需对照协议表格,咱们都能够读懂毛病记载了。

比较破例的是充换电相关的体系,因为通用性的激烈需求,通讯协议需求一致,有国家规范予以一致编码(下文列举了相关国标)。

2.2.1 VCU与动力电池体系

动力电池是纯电动轿车动力的仅有来历。VCU与电池办理体系(BMS)经过整车CAN总线进行信息交互。

动力电池包实时监测并上报给VCU参数包含:总电流,总电压,最高单体电压,最低单体电压,最高温度,电池包荷电状况SOC(State of Charge)红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟,某些体系还监测电池包健康状况SOH(State of Health)。

VCU发送给电池包的指令包含充电,放电和开关指令。

充电,在初步的充电衔接信号承认后,整车处于制止行车状况,VCU交出操控权。整个充电进程由电池办理体系(BMS)和充电机共同完结,直至充电完结或许充电中止,车辆操控权从头回到VCU手中。

放电,VCU依据驾驶员意图,计算出车辆的功率需求,换算成电流需求,发送给BMS。BMS依据本身SOC,温度和体系规划阈值,承认供给的电流值。

当热办理体系需求运用商水门面房电池包以外的资源时,需求电池包与VCU和谐处理让办理进程,比方压缩机体系,冷却液循环体系等的敞开封闭。假如热办理进程只触及电池包内部电气,比方敞开内置的PTC、加热膜加热,或许敞开电扇降温,则信息只在电池包内部处理即可,不需求与VCU交流。

开关指令千夜一夜的梦,在充放电初步之前,VCU操控整车强电体系是否上电,经过操控电池包的主回路接触器完结。在车辆运转进程中,遇到突发状况,VCU酌情判别是否闭合或许断开主回路接触器。

2.2.2 VCU与电机及其操控器

VCU向电机操控器发送的指令,包含三个部分的描绘,电机使能信息、电机方式信息(再生制动,正向驱动,反向驱动)以及相应方式下的电机转矩;

电机操控器向VCU上报电机和操控器的各种参数及毛病报警信雨前羽街息,首要参数包含电机转速,电机转矩,电机电压和电流。

2.2.3 VCU与充电体系

充电体系包含车载充电机,非车载充电机,广义上还包含换电体系。充换电体系(这儿的“充”首要是指非车载充电机),出于最大通用性的考量,需求一套一致的通讯协议。下列国标都是现在的最新版别。

GBT 27930-2015 电动轿车非车载传导式充电机与电池办理体系之间的通信协议

GB∕T 32895-2016 电动轿车快换电池箱通信协议

GBT 32896-2016 电动轿车动力仓总成通信协议

规范统郎帅一规则了充电流程,包含详细的通讯编码,通讯句子的内容。

以充电枪与车辆上的充电接口的物理衔接为初步,整个充电进程中的信息交换都在电池办理体系和充电机之间进行,不再经过VCU。

2.2.4 VCU与制动体系

选用复合制动体系的电动轿车,需求归纳考虑液压制动体系,电机制动和防抱死体系(ABS)的和谐一致性,从而需求有自己的办理体系,称为制动办理体系(BCU)。BCU能够独立于VCU之外,只经过CAN通讯,也能够把功用集成到VCU内部。

依据制动踏板的开度和开度改变的速度,VCUmu5123核算出车辆的制动需求力矩,传递给BCU。BCU依据车辆的详细状况做出详细力矩分配。

车速中等的一般制动,直接切入电机能量回馈制动,以最大数量的收回制动能量;

车速高,驾驶员急践踏板,需求紧急制动。则BCU会首要发动液压制动体系,待减速状况安稳今后,再引进能量回馈制动,并逐步加大份额。

行进在冰雪路面,BCU则会引进ABS,红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟并将其优先级设置为最高,以车辆正常安全行纤黛尔内衣驶为要。

2.2.5 VCU与智能外表

电动轿车外表盘,结合传统车本来的安置,国标GB/T 19836-2005 对显现内容提出了要求,如下表所示。

智能外表,高端和低端的原理差异比较大。咱们只以其间一种方式为例。

外表体系经过CAN总线与VCU相连,从VCU获取需求显现的数据。数据传输进外表操控器今后,信号处理电路,将信息还原成各个外表的显现内容。

上一代的指针式外表,需求以步进电机为前言,把取得的数据转化成驱动表针旋转的动力。略微先进一点的液晶显现器,则不需求驱动步进电机这个进程,直接经过信息处理,即可在显现屏上实时显现。下面是一个智能外表硬件规划框图,仅供取得感性认识。

3 典型工况胪陈

VCU作为车辆的中心,操控和监测着车辆的每一个动作。车辆的操控进程云托邦集团,便是针对不阐证同的运转方式,对关心的几个参数进行比较。参数归于哪个规划,轿车就履行怎样的运转方式。

车辆作业方式,一般的划分法:空档方式、正常驱动方式、制动方式、失效保护方式、起步方式和充电方式。

下面依照车辆的不同运转方式,大略叙述它的作业进程。

3.1起步方式

这个方式的最重要特点是,进入起步方式今后,假如车辆处于水平路面,则车辆会以较小的速度初步行使;假如车辆处于斜坡上,则车辆至少会保持住原地不动的状况。这是起步方式的特别规划,该方式下,不用践踏加快踏板,电机主动输出一个根底转矩,避免溜车。

3.2正常驱动方式

指车辆处于正常运转状况,包含加快,减速,倒车。这个进程中,VCU继续监测各个电气体系电流,电压,温度等参数,以及车辆本身的车速,滑移率等等行车参数。辨认驾驶员意图,依照加快踏板的开度和开度改变率,核算电机的驱动转矩和电池的输出功率。

3.3制动方式

制动踏板被踩下,起动制动方式。VCU剖析制动踏板的开度和开度改变率以及车速,结颜力妃母系社会合车辆本身的车型参数,计算制动力矩。指铁勒话挥制动操控器,做出最合理的制动力矩分配计划(供给制动力矩的主体包含液压制动体系和电机收回制动),以及是否优先发动ABS主导制现代胎教音乐大全动进程。安全有用的完结驾驶员的制动意图。

3.4 失效保护方式

电动轿车运转进程中,把体系内呈现的毛病界说成几个等级。

毛病等级最低的,一般仅仅提示驾驶员。比方电池温度到达50C;

毛病等级最高的,会强制车辆在一个比较小的时间内泊车,比方检测出了体系绝缘毛病。

而介于之间的毛病,不会强制泊车,但会对车辆的运转状况进行约束。比方电池电量SOC低于30%,限速行进。此刻的动力电池体系,现已无法输出额定功率,而只能以一个较小的功率作业。

3.5 空档方式

电机与车辆妖妻成群的传动体系之间没有机械衔接,电机处于悬空状况,不会向外输出任何转矩。

3.6 充电方式

充电枪与车辆充电插座物理衔接承认后,辅佐电源上电,彼此发送握手报文并完结绝缘检测。

握范泉智手完结,进行参数承认。充电机发送充电机最大输出才能报文,BMS承认,是否能够以最大才能充电,若绕柱击球不行,则红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟发送电池包的最大接受才能。

进入正式充电阶段,在此进程中,充电机和BMS实时相互发送状况信息,BMS周期性发送需求参数。

充电完毕,其判别条件依据BMS的不同设置而有所不同,一般做法,充电最终恒压阶段,电流衰减到一个设红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟定值或许设定的倍率,即以为电池包现已充溢,充红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟电进程能够完毕。

进程中,任何一方发作毛病,比方过温、过流等,充电机都会宣布报警,依据毛病等级的不同,有的直接停止,有的等候人为处理。

5 开发进程

在轿车行业,V方式开发现已是一个公认的高效方式,VCU的开发进程,一般也会遵从这个进程。下面是一幅通用的V方式开发流程图。

V方式开发,其理念便是经过协同协作,使得软件规划到达高效与高质兼得的意图。模型的水平方向,着重验证的及时性和适用性。通用的经历,在“V”字的最下面,比较根底的作业,选用白盒测验,越往上若姜简介,体系越杂乱,倾向于向黑盒测验过度。

详细整车操控器的开发进程:

首要,依据提炼的需求,树立数学模型,并进行模型仿真;

然后,将模型数据下载到快速原型中,用硬件接口代替本来模型中的逻辑接口;

下一步,使用专业软件,生成C代码,与底层程序集成后,经过接口程序下载到整车操控器硬件中,预备进行调试。这个进程中,津山公棚每个功用模块会别离进行调试;

接下来,硬件在环仿真测验,使用模仿器模仿车辆运转环境,对VCU进行功用测验;

最终,VCU装车红烧牛肉,电动轿车整车操控器(VCU)技术及开发流程深度剖析,冬虫夏草卷烟,实车测评,完结通讯协议标定。测评经往后,得到产品的第一个版。

6 首要厂家

纯电动轿车整车操控器,各大轿车电子零部件巨子是国外厂商主体,如德尔福、大陆、博世集团等。

国内,稍具规划的车企,都倾向于自行研制整车操控器,像比亚迪、长安、上汽、宇通、金龙等,都是自己配套。除此以外的首要VCU供货商还有一些电机厂家,如大洋电机,方正电机,汇川技术等。

整车操控器,主控芯片功用和体系集成度,是国内厂商提高功用的首要瓶颈。