U cuntrollu di u veiculu include dui cumpunenti principali, hardware è software.U so software core è i prugrammi sò generalmente sviluppati da i pruduttori, mentre chì i fornitori di pezzi d'auto ponu furnisce hardware di cuntrollu di veiculi è i drivers sottostanti.In questa tappa, a ricerca straniera nantu à u cuntrollu di i veiculi di i veiculi elettrici puri si concentra principalmente in i veiculi elettrici puri guidati da in-rota.mutori.Per i veiculi elettrichi puri cù un solu mutore, ùn hè micca generalmente equipatu di un controller di veiculu, ma u cuntrollu di u mutore hè utilizatu per cuntrullà u veiculu.Parechje grande cumpagnie straniere ponu furnisce suluzioni di cuntrollu di veiculi mature, cum'è Continental, Bosch, Delphi, etc.
1. A cumpusizioni è u principiu di u cuntrollu di u veiculu
U sistema di cuntrollu di u veiculu di u veiculu elettricu puru hè principalmente divisu in dui schemi: cuntrollu centralizatu è cuntrollu distribuitu.
L'idea di basa di u sistema di cuntrollu centralizatu hè chì u cuntrollu di u veiculu cumpleta a cullizzioni di segnali di input solu, analizà è processa i dati secondu a strategia di cuntrollu, è poi emette direttamente cumandamenti di cuntrollu à ogni attuatore per guidà a guida normale di u cuntrollu. puru veiculu elettricu.I vantaghji di u sistema di cuntrollu centralizatu sò u processu centralizatu, a risposta rapida è u prezzu bassu;u svantaghju hè chì u circuitu hè cumplicatu è ùn hè micca faciule di dissipate u calore.
L'idea di basa di u sistema di cuntrollu distribuitu hè chì u cuntrollu di u veiculu raccoglie alcuni segnali di u driver, è cumunicà cù u controller di u mutore è u sistema di gestione di a batteria attraversu u bus CAN.U cuntrollu di u mutore è u sistema di gestione di a batteria raccoglie rispettivamente i segnali di u veiculu attraversu u bus CAN.passatu à u cuntrollu di u veiculu.U cuntrollu di u veiculu analizeghja è tratta e dati secondu l'infurmazioni di u veiculu è cumminati cù a strategia di cuntrollu.Dopu chì u cuntrollu di u mutore è u sistema di gestione di a batteria ricevenu u cumandamentu di cuntrollu, cuntrollanu l'operazione di u mutore è a scaricazione di a batteria secondu l'infurmazioni di u statu attuale di u mutore è a batteria.I vantaghji di i sistemi di cuntrollu distribuitu sò modularità è cumplessità bassa;u svantaghju hè un costu relativamente altu.
U schema schematicu di un sistema tipicu di cuntrollu di veiculi distribuitu hè mostratu in a figura sottu.A capa superiore di u sistema di cuntrollu di u veiculu hè u cuntrollu di u veiculu.U cuntrollu di u veiculu riceve l'infurmazioni di u cuntrollu di u mutore è u sistema di gestione di a bateria attraversu u bus CAN, è furnisce infurmazioni à u cuntrollu di u mutore è a batteria.U sistema di gestione è u sistema di visualizazione di l'infurmazioni in u veiculu mandanu cumandamenti di cuntrollu.U cuntrollu di u mutore è u sistema di gestione di a batteria sò rispettivamente rispunsevuli di u monitoraghju è a gestione di u mutore di guida è di a bateria di putenzapack, è u sistema di visualizazione di l'infurmazioni à bordu hè utilizatu per vede l'infurmazioni di u statu attuale di u veiculu.
Schema schematicu di un sistema tipicu di cuntrollu di veiculi distribuitu
A figura quì sottu mostra u principiu di cumpusizioni di u cuntrollu di u veiculu elettricu puru sviluppatu da una cumpagnia.U circuitu hardware di u cuntrollu di u veiculu include moduli cum'è microcontroller, cundizionamentu di quantità di switch, cundizionamentu di quantità analogica, unità di relè, interfaccia di bus CAN d'alta velocità è batteria di putenza..
Schema schematicu di a cumpusizioni di u cuntrollu di veiculi elettrichi puri sviluppati da una cumpagnia
(1) Modulu microcontroller U modulu microcontroller hè u core di u controller di u veiculu.In cunsiderà a funzione di u cuntrollu di u veiculu di u veiculu elettricu puru è l'ambiente esternu di u so funziunamentu, u modulu di u microcontroller deve avè un rendimentu di trasfurmazioni di dati d'alta velocità, riccu E caratteristiche di l'interfaccia hardware, low cost è alta affidabilità.
(2) Modulu di cundizzioni di quantità di switch U modulu di cundizionamentu di quantità di switch hè utilizatu per a cunversione di livellu è a furmazione di a quantità di input di switch, una estremità di quale hè cunnessa cù una pluralità di sensori di quantità di switch., è l'altru finale hè cunnessu cù u microcontroller.
(3) Modulu di cundizzioni analogicu U modulu di cundizzioni analogicu hè utilizatu per cullà i signali analogichi di u pedale di l'acceleratore è di u pedale di frenu, è mandà à u microcontroller.
(4) Modulu di guida di relè U modulu di guida di relè hè utilizatu per guidà una pluralità di relè, una estremità di quale hè cunnessa à un microcontrollore attraversu un isolatore optoelettronicu, è l'altra estremità hè cunnessa à una pluralità di relè.
(5) Modulu di interfaccia di bus CAN d'alta velocità U modulu di interfaccia di bus CAN d'alta velocità hè utilizatu per furnisce una interfaccia di bus CAN d'alta velocità, una estremità di quale hè cunnessa à u microcontrollore attraversu un isolatore optoelettronicu, è l'altra estremità hè cunnessa. à u sistema di bus CAN d'alta velocità.
(6) Modulu di alimentazione U modulu di alimentazione furnisce l'alimentazione isolata per u microprocessore è ogni modulu di input è output, monitora a tensione di a bateria è hè cunnessu à u microcontroller.
U cuntrollu di u veiculu gestisce, coordina è monitoreghja tutti l'aspetti di a catena di energia di u veiculu elettricu per migliurà l'efficienza di l'utilizazione di l'energia di u veiculu è assicurà a sicurezza è l'affidabilità.U cuntrollu di u veiculu raccoglie u segnu di guida di u cunduttore, ottene l'infurmazioni pertinenti di u mutore di propulsione è di u sistema di batteria di l'energia attraversu l'autobus CAN, analizà è calculate, è dà u cuntrollu di u mutore è l'istruzzioni di gestione di a batteria attraversu l'autobus CAN per realizà u cuntrollu di u veiculu di u veiculu è cuntrollu di ottimisazione energetica.è cuntrollu di ricuperazione di energia di frenu.U cuntrollu di u veiculu hà ancu una funzione di interfaccia di strumentu cumpleta, chì pò vede l'infurmazioni di u statu di u veiculu;hà funzioni cumpleta di diagnostichi di difetti è di trasfurmazioni;hà e funzioni di gestione di a rete è a porta di u veiculu.
2. Funzioni basi di u cuntrollu di u veiculu
U cuntrollu di u veiculu raccoglie l'infurmazioni di guida cum'è u segnu di u pedale di l'acceleratore, u segnu di u pedale di frenu è u segnu di l'interruttore di marcia, è riceve simultaneamente i dati mandati da u cuntrollu di u mutore è u sistema di gestione di a batteria in u bus CAN, è analizà l'infurmazioni in cumbinazione cù a strategia di cuntrollu di u veiculu. è ghjudiziu, caccià l'intenzione di guida di u cunduttore è l'infurmazione di u statu di u veiculu, è infine mandate cumandamenti attraversu l'autobus CAN per cuntrullà u travagliu di ogni controller di cumpunenti per assicurà a guida normale di u veiculu.U cuntrollu di u veiculu deve avè e seguenti funzioni basiche.
(1) A funzione di cuntrullà a cunduzzione di u veiculu U mutore di u veiculu elettricu deve emette u torque di guida o di frenu secondu l'intenzione di u cunduttore.Quandu u cunduttore pressu u pedale di l'acceleratore o u pedale di u frenu, u mutore di u mutore hà bisognu à emette una certa putenza di guida o putenza di frenu regenerativa.Più grande hè l'apertura di u pedale, più grande hè a putenza di output di u mutore di u mutore.Dunque, u cuntrollu di u veiculu deve spiegà ragiunate l'operazione di u cunduttore;riceve infurmazione di feedback da i sottosistemi di u veiculu per furnisce feedback di decisione per u cunduttore;è mandate cumandamenti di cuntrollu à i sottosistemi di u veiculu per ottene a guida normale di u veiculu.
(2) Gestione di a rete di tuttu u veiculu U cuntrollu di u veiculu hè unu di i numerosi cuntrolli di veiculi elettrici è un node in u bus CAN.In a gestione di a rete di u veiculu, u cuntrollu di u veiculu hè u centru di u cuntrollu di l'infurmazioni, rispunsevule per l'urganizazione è a trasmissione di l'infurmazioni, u monitoraghju di u statutu di a rete, a gestione di i nodi di a rete, è u diagnosticu è u trattamentu di i difetti di a rete.
(3) Recuperazione di l'energia di frenu A caratteristica impurtante di i veiculi elettrici puri chì hè sfarente di i veiculi di u mutore di combustione interna hè chì ponu ricuperà l'energia di frenu.Questu hè ottenutu da u funziunamentu di u mutore di i veiculi elettrici puri in un statu di frenu regenerativu.L'analisi di u cuntrollu di u veiculu L'intenzione di frenu di u cunduttore, u statutu di u pacchettu di batteria di l'energia è l'infurmazioni di u statu di u mutore di u mutore, cumminatu cù a strategia di cuntrollu di ricuperazione di l'energia di frenu, invià cumandamenti di modu di u mutore è cumandamenti di torque à u controller di u mutore in e cundizioni di ricuperazione di energia di frenu, cusì chì u mutore U mutore travaglia in u modu di generazione di energia, è l'energia recuperata da u frenu elettricu hè almacenata in u pacchettu di bateria di energia senza affettà a prestazione di frenu, in modu di realizà a ricuperazione di l'energia di frenu.
(4) A gestione di l'energia di u veiculu è l'ottimisazione In i veiculi elettrici puri, a bateria di l'energia ùn solu furnisce u putere à u mutore di u mutore, ma ancu furnisce u putere à l'accessori elettrici.Dunque, per ottene u massimu intervallu di guida, u cuntrollu di u veiculu serà rispunsevule per l'alimentazione di tuttu u veiculu.Gestione di l'energia per migliurà l'utilizazione di l'energia.Quandu u valore SOC di a bateria hè relativamente bassu, u cuntrollu di u veiculu mandarà cumandamenti à certi accessori elettrici per limità a putenza di output di l'accessori elettrici per aumentà a gamma di guida.
(5) Monitoring and display of vehicle status Information such as power, voltage total, cell voltage, temperature battery and fault, and then send these information real-time to the vehicle information display system through the CAN bus for display.Inoltre, u cuntrollu di u veiculu rileva regularmente a cumunicazione di ogni modulu nantu à u bus CAN.S'ellu trova chì un nodu in u busu ùn pò micca cumunicà nurmalmente, mostrarà l'infurmazioni di difettu nantu à u sistema di visualizazione di l'infurmazioni di u veiculu, è piglià misure ragiunate per situazioni d'emergenza currispondenti.Trattamentu per impediscenu l'occurrence di cundizioni estremi, cusì chì u cunduttore pò uttene direttamente è precisamente l'infurmazioni di u statu di u funziunamentu attuale di u veiculu.
(6) Diagnosi di difetti è trasfurmazioni Monitorate continuamente u sistema di cuntrollu elettronicu di u veiculu per u diagnosticu di difetti.L'indicatore di difettu indica a categuria di difettu è alcuni codici di difettu.Sicondu u cuntenutu di u difettu, realizà puntuale u trattamentu di prutezzione di sicurezza currispondente.Per i difetti menu gravi, hè pussibule di guidà à bassa velocità à una stazione di mantenimentu vicinu per u mantenimentu.
(7) A gestione di carica esterna realiza a cunnessione di carica, monitoreghja u prucessu di carica, informa u statu di carica, è finisce a carica.
(8) U diagnosticu in linea è a rilevazione offline di l'equipaggiu di diagnosticu hè rispunsevule per a cunnessione è a cumunicazione di diagnostica cù l'equipaggiu di diagnosticu esternu, è rializeghja i servizii di diagnosticu UDS, cumprese a lettura di flussi di dati, a lettura è a cancellazione di codici di errore, è a debugging di i porti di cuntrollu. .
A figura quì sottu hè un esempiu di un controller di veiculu puramente elettricu.Determina l'intenzione di u cunduttore raccogliendu segnali di cuntrollu durante a guida è a carica, gestisce è pianificà l'equipaggiu di cuntrollu elettronicu di u veiculu attraversu l'autobus CAN, è usa mudelli diffirenti per mudelli differenti.Strategia di cuntrollu per realizà u cuntrollu di u veiculu, u cuntrollu di ottimisazione di l'energia, u cuntrollu di ricuperazione di l'energia di frenu è a gestione di a rete.U cuntrollu di u veiculu adopta tecnulugia cum'è microcomputer, unità di putenza intelligente è bus CAN, è hà e caratteristiche di una bona risposta dinamica, una alta precisione di campionamentu, una forte capacità anti-interferenza è una bona affidabilità.
Esempiu di cuntrollu di veiculi elettrichi puri
3. Vehicle Controller Design Requirements
I sensori chì mandanu signali direttamente à u cuntrollu di u veiculu includenu u sensoru di pedale di l'acceleratore, u sensoru di pedale di frenu è l'interruttore di marcia, induve u sensore di pedale di l'acceleratore è u sensore di pedale di frenu producenu segnali analoghi, è u signale di output di l'interruttore di marcia hè un signalu di commutazione.U cuntrollu di u veiculu cuntrolla indirettamente u funziunamentu di u mutore di u mutore è a carica è a scaricamentu di a bateria di l'energia mandendu cumandamenti à u controller di u mutore è u sistema di gestione di a batteria, è realiza l'accensione di u modulu à bordu cuntrullendu u relé principale. .
Sicondu a cumpusizioni di a reta di cuntrollu di u veiculu è l'analisi di i segnali di input è output di u cuntrollu di u veiculu, u cuntrollu di u veiculu deve risponde à e seguenti esigenze tecniche.
① Quandu si cuncepisce u circuitu hardware, l'ambiente di guida di u veiculu elettricu deve esse cunsideratu cumpletamente, a cumpatibilità elettromagnetica deve esse prestata attenzione, è a capacità anti-interferenza deve esse migliurata.U cuntrollu di u veiculu deve avè una certa capacità d'autoprotezzione in u software è u hardware per prevene l'occurrence di situazioni estreme.
② U cuntrollu di u veiculu hà bisognu di avè abbastanza interfacce I / O per esse capace di cullà rapidamente è accuratamente diverse informazioni di input, è almenu dui canali di cunversione A / D per cullà i segnali di pedale di l'acceleratore è i segnali di pedale di frenu.Un canale di input digitale hè utilizatu per cullà u segnu di l'attrezzatura di u veiculu, è duverebbe esse parechje canali di output di segnali di putenza per guidà u relé di u veiculu.
③ U cuntrollu di u veiculu deve avè una varietà di interfacce di cumunicazione.L'interfaccia di cumunicazione CAN hè aduprata per cumunicà cù u controller di u mutore, u sistema di gestione di a bateria è u sistema di visualizazione di l'infurmazioni di u veiculu.L'interfaccia di cumunicazione RS232 hè aduprata per cumunicà cù l'urdinatore host, è una interfaccia di cumunicazione RS-485 hè riservata.interfaccia di cumunicazione / 422, chì pò esse cumpatibili cù i dispusitivi chì ùn sustene micca a cumunicazione CAN, cum'è certi mudelli di schermi toccu di vittura.
④ In diverse cundizioni stradali, a vittura scuntrà diverse scosse è vibrazioni.U cuntrollu di u veiculu duverebbe avè una bona resistenza à u scossa per assicurà l'affidabilità è a sicurità di a vittura.
Tempu di Postu: Nov-09-2022