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新能源汽車快充控制器有哪些

發布時間:2024-02-07 01:00:24

Ⅰ 新能源汽車電機控制器由什麼組成

新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點,其是由多個子系統構成的一個復雜系統,主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件(如圖1所示)。各子系統幾乎都通過自己的控制單元(ECU)來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標,一方面必須具有智能化的人車交互介面,另一方面,各系統還必須彼此協作,優化匹配,這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點,己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議,CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束,並提高系統監控水平。另外,在不減少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制單元,拓展網路系統功能。



下面對每個模塊功能進行簡要的說明:

1、開關量調理模塊

開關量調理模塊,用於開關輸入量的電平轉換和整型,其一端與多個開關量感測器相連,另一端與微控制器相接;

2、繼電器驅動模塊

繼電器驅動模塊,用於驅動多個繼電器,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與多個繼電器相接;

3、高速CAN匯流排介面模塊

高速CAN匯流排介面模塊,用於提供高速CAN匯流排介面,其一端通過光電隔離器與微控制器相連,另一端與系統高速CAN匯流排相接;

4、電源模塊

電源模塊,可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源,並對蓄電池電壓進行監控,與微控制器相連;

5、模擬量輸入和輸出模塊

模擬量輸入和輸出模塊,可採集0~5V模擬信號,並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。

6、脈沖信號輸入和輸出模塊

可採集脈沖信號並調理,范圍1Hz—20KHZ,幅度6---50V;輸出PWM信號

范圍1HZ—10KHZ,幅度0—14V。

7、故障和數據存儲模塊

鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼,車輛特徵參數等,容量32K。

二、整車控制器功能說明

新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能:

1.對汽車行駛控制的功能

新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板,動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大,動力電機的輸出功率越大。因此,整車控制器要合理解釋駕駛員操作;接收整車各子系統的反饋信息,為駕駛員提供決策反饋;對整車各子系統的發送控制指令,以實現車輛的正常行駛。

2.整車的網路化管理

在現代汽車中,有眾多電子控制單元和測量儀器,它們之間存在著數據交換,如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題,為了解決這個問題,德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網(CAN)。在電動汽車中,電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜,因此,CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個,是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中,整車控制器是信息控制的中心,負責信息的組織與傳輸,網路狀態的監控,網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。

3.制動能量回饋控制

新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能,此時電動機作為發電機,利用電動汽車的制動能量發電,同時將此能量存儲在儲能裝置中,當滿足充電條件時,將能量反充給動力電池組。在這一過程中,整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋,如果可以進行,整車控制器向電機控制器發出制動指令,回收能部分能量。

4.整車能量管理和優化

在純電動汽車中,電池除了給動力電機供電以外,還要給電動附件供電,因此,為了獲得最大的續駛里程,整車控制器將負責整車的能量管理,以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候,整車控制器將對某些電動附件發出指令,限制電動附件的輸出功率,來增加續駛里程。

5.車輛狀態的監測和顯示

整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測,並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統,其過程是通過感測器和CAN匯流排,檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息,驅動顯示儀表,將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括:電機的轉速、車速,電池的電量,故障信息等。

6.故障診斷與處理

連續監視整車電控系統,進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容,及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障,能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。

7.外接充電管理

實現充電的連接,監控充電過程,報告充電狀態,充電結束。

8.診斷設備的在線診斷和下線檢測

負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊,實現UDS診斷服務,包括數據流讀取,故障碼的讀和清除,控制埠的調試。

Ⅱ 新能源汽車中的VCU、BMS、PEU各代表什麼意思

整車控制器(VCU)、電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS)是最重要的核心技術,對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全性等有著重要影響!VCU是實現整車控制決策的核心電子控制單元,一般僅新能源汽車配備、傳統燃油車無需該裝置。

MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元,通過接收VCU的車輛行駛控制指令,控制電動機輸出指定的扭矩和轉速,驅動車輛行駛。BMS能夠提高電池的利用率,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。

新能源汽車前景

在能源和環保的壓力下,新能源汽車無疑將成為未來汽車的發展方向。如果新能源汽車得到快速發展,以2020年中國汽車保有量1.4億計算,可以節約石油3229萬噸,替代石油3110萬噸,節約和替代石油共6339萬噸,相當於將汽車用油需求削減22.7%。

2020年以前節約和替代石油主要依靠發展先進柴油車、混合動力汽車等實現。到2030年,新能源汽車的發展將節約石油7306萬噸、替代石油9100萬噸,節約和替代石油共16406萬噸,相當於將汽車石油需求削減41%。屆時,生物燃料、燃料電池在汽車石油替代中將發揮重要的作用。

Ⅲ 純電動汽車有哪些控制系統

純電動汽車系統:電力驅動系統

電力驅動系統包括電子控制器、功率轉換器、電動機、機械傳動裝置和車輪,其功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉化為車輪的動能,並能夠在汽車減速制動時,將車輪的動能轉化為電能充入蓄電池。電源系統包括電源、能量管理系統和充電機,其功用主要是向電動機提供驅動電能、監測電源使用情況以及控制充電機向蓄電池充電。
純電動汽車系統:輔助系統

輔助系統包括輔助動力源、動力轉向系統、導航系統、空調器、照明及除霜裝置、刮水器和收音機等等,藉助這些輔助設備來提高汽車的操縱性和乘員的舒適性。
純電動汽車系統:電池包系統

電池包系統,包括電池包和管理系統,即battery package 和 BMS ,是電動車的能量源,現在的電池芯主流是磷酸鐵鋰子電池,三元鋰離子電池等。
好了,小編今天的介紹到這里就要和大家說再見了,不知道大家覺得小編今天對純電動汽車的系統介紹,能否讓你對它有了一定的認識與了解呢。

Ⅳ 電動汽車的典型控制系統主要有哪些

電機控制器的主要由如下幾部分組成:

1、電子控制模塊(ElectronicController)包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路,以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。

2、驅動器(Driver)將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號,並實現功率信號和控制信號的隔離。

3、功率變換模塊(PowerConverter )對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。



電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件,其功能包括:電池管理,發動機、電動機能量管理等。電控系統由ECU 等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。

電控系統的材料成本佔比不高,但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法,尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略,技術壁壘較高。

電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。

電機驅動控制系統(包括驅動電機和電機控制器)是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。

Ⅳ 維修電動車的電快速充電原理

快充系統的組成

電動汽車快充系統的組成如下圖所示,主要由直流快充樁、快充口、高壓控制盒、動力電池總成、整車控制器VCU、動力電池高壓線束等組成。通信使用CAN匯流排方式,整車控制器VCU、動力電池管理系統BSM是主要的通信單元,檢測各部件的狀況。

如下所示是高壓控制箱,主要是把輸送進來的高壓直流電分配給動力電池,其內部有PTC控製版、DC/DC熔斷器和快充繼電器等,用於對用電設備起到保護和斷電作用。而整車控制器VCU是該系統的主要控制模塊,主要用於判斷充電介面的連接是否正確和控制內部充電電路和部件。

對於快充口來說,現在的直流介面使用的是九針設計,充電口針腳定義如下圖所示,其中S+是充電通信CAN H,S-是充電通信CAN L,CC1和CC2是充電電路連接確認信號,Dc+是直流電源正極,DC-是直流電源正極,PE是搭鐵,A+是低壓輔助電源正極,A-是低壓輔助電源正極。但是要注意的是這個標準是我們國家車企所適用的,但是不一定適用於一些外國品牌車型,也就是說這些車型有可能無法使用國內的充電樁進行充電。

快充是如何工作的?
如下圖所示是快充介面的原理圖,當接上快速充電口的時候,充電樁先通過CC1的電壓狀態確認槍頭的連接情況,看是否牢固,然後車輛控制器VCU通過CC2電路電壓確認槍頭的連接情況,如果這兩個點檢測到的電壓符合要求後,然後充電樁通過A+端子輸出12V的低壓輔助電壓給車輛控制器VCU,當兩者身份相符的條件下,車輛控制器VCU控制K5、K6正負繼電器閉合,充電樁控制K1、K2正負繼電器閉合,那麼這時候充電就開始了,一般充電的電流為150~400A。

在充電的過程中,充電樁根據VCU發送的電池狀態來調整充電的電壓和電流。當VCU檢測到電池充滿電或者充電樁發出中止充電信號時,斷開K1、K2、K5、K6,充電截止,斷開K3、K4,充電完成。

S+、S-是充電樁與整車控制裝置的充電通信,網路通信速度是250kb/s。通信方式以充電報文的形式對充電過程中的數據傳輸進行控制,相關的充電數據實時的傳輸到CAN匯流排上,與其他的控制單元進行數據交換。在CAN H和CAN L的線路上分別串聯了一個120歐姆的電阻,當不能通信時可以測量快充口上S+、S-之間的電阻,正常情況是60歐姆。

使用快充的注意事項
其實使用快充充電並不是很快,因為電量充到80%後充電電流會變小,充到滿電的時間會比較長一點,而且經常使用快充會影響到電池的使用時間,所以大家要合理使用充電的方式。還有就是在電動車使用的過程中,當電池電量剩下30%的時候就進行充電,否則會造成電池過渡用電的情況,充電的時候盡量使用自動充電模式。

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