新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴

新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴xxx公司新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度新能源汽車知識點(diǎn)大雜燴《規(guī)則》還指出：新能源汽車包括純電動汽車（BEV，包括太陽能汽車）、混合動力電動汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）、其他新能源（如超級電容器、飛輪等高效儲能器）汽車等。新能源汽車出現(xiàn)以來，動力形式主要有混合動力、純電動、燃料電池三種。整車控制器（VCU）、電機(jī)控制器（MCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）是最重要的核心技術(shù)，對整車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性等有著重要影響。VCU是新能源汽車的大腦，它通過對來自油門、剎車踏板、檔位等位置的信息進(jìn)行分析判斷駕駛員的意圖。VCU還檢測車輛的速度、文圖、電量、電壓等信息，并根據(jù)車輛各項(xiàng)參數(shù)向車身的動力系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等發(fā)送控制指令，指揮車輛行駛。該控制器對汽車的正常行駛、整車上下電管理、擋位管理、扭矩控制、附件控制、故障診斷與處理等功能起著關(guān)鍵作用。MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元，是電動機(jī)的大腦。它在接收到VCU的車輛行駛控制指令后，及時(shí)控制電動機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動力電池的直流電能轉(zhuǎn)換為所需的高壓交流電、并驅(qū)動電機(jī)本體輸出機(jī)械能。BMS是新能源汽車的三大核心技術(shù)之一，它是新能源汽車電池系統(tǒng)正常工作、提高電池壽命并保證新能源汽車安全的關(guān)鍵技術(shù)。由于BMS的存在，當(dāng)新能源汽車大電池出現(xiàn)早期損壞、過熱、過載等情況時(shí)，及時(shí)保護(hù)電池并向司乘人員報(bào)警。整車控制器功能說明VCU是新能源汽車電控系統(tǒng)核心零部件，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)電機(jī)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、附件系統(tǒng)等按照統(tǒng)一的規(guī)則進(jìn)行匹配運(yùn)行；VCU通過CAN總線對整車系統(tǒng)進(jìn)行管理﹑調(diào)度﹑分析和運(yùn)算，進(jìn)行相應(yīng)的能量管理，實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動控制﹑能量優(yōu)化控制﹑制動回饋控制、故障診斷和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。電動汽車整車控制器基本上以下幾項(xiàng)功能：（1）整車上下電管理功能控制整車上電、下電、OFF檔蓄電池充電、OFF檔高壓用電、預(yù)約充電等功能。（2）整車的擋位管理控制DNR檔位切換及相關(guān)變速器的切換。（3）整車扭矩控制解析駕駛員駕駛意圖，或者接收無人駕駛模塊的指令，對整車扭矩統(tǒng)一調(diào)配,包括扭矩需求、制動回饋功率、TCS、ABS、EPB等。（4）整車附件控制控制空調(diào)、轉(zhuǎn)向、空壓、DCDC、散熱泵、散熱風(fēng)扇、報(bào)警燈、蜂鳴器等附件的運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）故障診斷與處理整車控制器應(yīng)該對車輛的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，依照診斷需求，記錄特定故障碼，并根據(jù)不同的故障類別使車輛跛行或停車。（6）系統(tǒng)保護(hù)對高壓電池許用功率和電機(jī)能力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在限制狀態(tài)下進(jìn)行保護(hù)。（8）標(biāo)定參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)需求，確定待標(biāo)定動力性參數(shù)及其他需響應(yīng)的通信命令，如軟件版本號讀取\軟件刷新日期讀取等。（9）整機(jī)工作模式管理約束整機(jī)的休眠喚醒機(jī)制、報(bào)文周期及實(shí)時(shí)性等指標(biāo)。（10）整機(jī)工作模式管理VCU與無人駕駛模塊之間的信號交互及判斷執(zhí)行策略。上下電系統(tǒng)控制原理在無故障狀態(tài)下，鑰匙開關(guān)由OFF 檔到 ON 檔的切換中，電池管理系統(tǒng)會將S2先閉合，然后再對S6閉合，此時(shí)會為充電機(jī)電容完成預(yù)充電，再將S1閉合，接著將S6斷開，最為為電動汽車進(jìn)行供電。BMS系統(tǒng)會將“上電完成”的信號發(fā)送給整車控制器。對于上述由OFF 檔到 ON 檔的切換等一系列的系統(tǒng)操作良好時(shí)，ON 檔擰到START 檔的鑰匙啟動過程中，整車控制器會閉合S5，然后對電機(jī)控制的高壓部件完成預(yù)充電，再將S3閉合，對 DC/AC 使能進(jìn)行輸出，當(dāng)將S5斷開時(shí)，就完成了整個上高壓電流程操作，開始啟動車輛。當(dāng)START檔切換至OFF 檔時(shí)，也就是進(jìn)行下電流程的操作，具體是先將S3斷開，然后將S4斷開，再由VCU將下電指令發(fā)送給 BMS，由BMS發(fā)出斷開S1、S2的指令并完成高壓下電流程操作。2電動汽車高壓上下電控電路系統(tǒng)的操作實(shí)施高壓上電控制邏輯實(shí)施當(dāng)OFF切換到ON 檔時(shí)，ON 檔信號被整車控制器所采集，并判斷其高電平是否有效，若有效，會由繼電器供電給電池管理系統(tǒng)，而電池管理系統(tǒng)會進(jìn)行自檢，結(jié)合是否進(jìn)行“強(qiáng)制斷高壓”，將相應(yīng)的故障信息發(fā)送到整車控制器，并對信息進(jìn)行判斷，當(dāng)為無強(qiáng)制斷高壓故障狀態(tài)時(shí)，會將上電指令發(fā)送給BMS。然后由BMS系統(tǒng)發(fā)出閉合S2的控制命令，再對S6發(fā)出閉合命令，當(dāng)外電壓超過電池總電壓的 90%時(shí)，才將S1閉合，再斷開 S6，最終將“上電完成”信號發(fā)送給VCU。而VCU收到信號后會延時(shí) 閉合S4，然后開始延時(shí)計(jì)時(shí)，將DC/DC 使能信號輸出，此時(shí)DC/DC 就會供電給低壓系統(tǒng)。當(dāng)“START 檔”信號傳輸?shù)絍CU時(shí)，這個過程中如果沒有出現(xiàn)電機(jī)控制器和電池發(fā)出的不允許預(yù)充故障，而制動開關(guān)信號的采集是高電平時(shí)，那么VCU就會將S5閉合。當(dāng)MCU將信號發(fā)送給VCU并收到時(shí)，會將S3閉合，然后由DC/AC 工作，輸出交流電。在S3閉合反饋為有效時(shí)，會將S5斷開，也就完成了本次的MCU上高壓，實(shí)現(xiàn)車輛啟動。高壓下電控制邏輯實(shí)施ON 檔掉電信號發(fā)送給整車VCU并收到后，由VCU將輸出電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制為零，此時(shí)會停止DC/DC、DC/AC 的工作，持續(xù)1秒鐘的時(shí)間，然后將S3斷開。當(dāng)S3斷開的反饋信號發(fā)送給VCU，或者是在2s 后將S4斷開 S4。而當(dāng)S4 反饋信號或延時(shí) 3s將信息發(fā)送給VCU，VCU會將“下電指令”發(fā)送給BMS，由BMS將S1、S2按順序斷開，同時(shí)將“高壓斷開”信號發(fā)送給VCU，而VCU收到信號后或者是延時(shí) 4 秒斷開 BMS 供電接觸器，也就完成了整個下電控制。非正常下電控制邏輯實(shí)施當(dāng)開關(guān)鑰匙在ON檔/START檔時(shí)，汽車出現(xiàn)了整車嚴(yán)重故障，此時(shí)系統(tǒng)會采取非正常下電流程。具體是ON檔信號故障傳送至VCU，就會在驅(qū)動系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、絕緣這三種最高級故障中出現(xiàn)一種，使得VCU輸出0電機(jī)扭矩，進(jìn)行2秒延時(shí)，將閉合的S3斷開，同時(shí)反饋接觸器狀態(tài)，當(dāng)S3為閉合時(shí)，就會持續(xù)當(dāng)前狀態(tài)。當(dāng)DC/DC、DC/AC 的使能信號保持50秒為有效的，那就會停止輸出。若是三種故障中任意一個故障有效55秒，那么之就會將S4斷開，同時(shí)反饋接觸器狀態(tài)，并將“下電指令”發(fā)送至BMS，等1秒過后，會將BMS進(jìn)行低壓電的切斷。如果出現(xiàn)56秒鐘內(nèi)就有鑰匙關(guān)閉的情況，此時(shí)VCU會馬上進(jìn)入和執(zhí)行正常下電流程。VCU主要功能有：①整車通信網(wǎng)絡(luò)管理；②整車工作模式控制；③接收駕駛員指令，輸出電機(jī)驅(qū)動扭矩，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)控制；④整車能量優(yōu)化管理；⑤監(jiān)測和協(xié)調(diào)管理車上其他用電器；⑥故障處理及診斷功能；⑦系統(tǒng)狀態(tài)儀表顯示。整車控制器具體功能：（1）接受、處理駕駛員的駕駛操作指令，并向各個部件控制器發(fā)送控制指令，使車輛按駕駛期望形勢。（2）與電機(jī)、DC/DC、蓄電池組等進(jìn)行可靠通訊，通過CAN總線（以及關(guān)鍵信息的模擬量）進(jìn)行狀態(tài)的采集及控制指令的輸出。（3）接受處理各個零部件信息，結(jié)合能源管理但愿提供當(dāng)前的能源狀況信息（4）系統(tǒng)故障的判斷和儲存，動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)信息，記錄出現(xiàn)的故障（5）對整車具有保護(hù)功能，是故障的類別對整車進(jìn)行保護(hù)，緊急情況可以關(guān)掉發(fā)電機(jī)及切斷高壓母線情況（6）協(xié)調(diào)管理車上其他電器設(shè)備整車控制器工作模式：1、停車狀態(tài)：純電動客車處于停車狀態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)的主繼電器斷電，系統(tǒng)各個節(jié)點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。2、充電狀態(tài)：當(dāng)純電動客車處于停車狀態(tài)下，插上充電插頭或者按下充電按鈕時(shí)，整車控制器組合儀表顯示電池充電狀態(tài)，并對電池工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測；電池ECU進(jìn)入充電狀程序，并強(qiáng)制切斷動力電機(jī)繼電器的賄賂電源。3.啟動狀態(tài)：在整車控制器確定拔掉充電插頭時(shí)，撥動汽車鑰匙位置，這是系統(tǒng)中各個節(jié)點(diǎn)進(jìn)入自檢狀態(tài)。4、運(yùn)行狀態(tài)：撥動汽車鑰匙位置到指定位置，整車控制器向電機(jī)ECU發(fā)送準(zhǔn)備開車指令；整車控制器接收到就緒指令后，閉合主繼電器，進(jìn)入行車程序。同時(shí)，電池ECU進(jìn)入電池管理程序。5、車輛前進(jìn)，后退狀態(tài)：整車控制器通過對當(dāng)前車輛功率的要求和蓄電池當(dāng)前的狀態(tài)計(jì)算并向電機(jī)控制器發(fā)出信號，動力電機(jī)控制器接收到方向信號和驅(qū)動轉(zhuǎn)矩定制信號后，控制動力電機(jī)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并根據(jù)方向信號并確定動力電機(jī)的轉(zhuǎn)向，以及根據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩給定值信號確定動力電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的大小，控制電機(jī)的輸出功率以實(shí)現(xiàn)動力性目標(biāo)。6、回饋制動狀態(tài)：當(dāng)加速踏板回零而且制動踏板處于回饋制動區(qū)時(shí)，整車控制器發(fā)送符合回饋制動要求的負(fù)扭矩給電機(jī)ECU；電機(jī)ECU進(jìn)