Az új energetikai járművek három alapvető technológiája
Az új energetikai járművek platformarchitektúrájában a VCU, az MCU és a BMS kétségtelenül létfontosságú szerepet töltenek be, és együtt alkotják a jármű teljesítmény- és energiagazdálkodásának magját.
1.VCU
A VCU vagy járművezérlő az új energiafelhasználású járművek központi vezérlőegysége, és jelentősége megegyezik az üzemanyaggal működő járművek motorvezérlőjével. A tisztán elektromos járművekben és egyes plug-in hibrid járművekben a VCU létfontosságú szerepet játszik.
Először is, a VCU felelős a vezetés vezérléséért. A motor teljesítményét a vezető szándéka szerint kell szabályoznia, például a gázpedál vagy a fékpedál lenyomásának mértékét, hogy a jármű a vezető elvárásainak megfelelően tudjon haladni. Ugyanakkor visszajelzési információkat is kell fogadnia és feldolgoznia a jármű különböző alrendszereitől, hogy a vezető számára megfelelő döntési támogatást nyújtson.
Másodszor, a VCU felelős a csatolmánykezelésért. Ez magában foglalja az olyan kulcsfontosságú alkatrészek vezérlését és kezelését, mint a DCDC, a fedélzeti töltők, a vízszivattyúk és a légkondicionáló kompresszorok, hogy biztosítsák, hogy azok megfelelően hatékonyan működjenek.
Emellett az energiagazdálkodás is a VCU fontos feladata. A tisztán elektromos járművekben a VCU-nak össze kell hangolnia az akkumulátor tápellátását az erőmotorral és az elektromos tartozékokkal, hogy maximalizálja az energiafelhasználást. Ha az akkumulátor töltöttsége alacsony, a VCU intelligensen korlátozza egyes elektromos tartozékok kimeneti teljesítményét, ezáltal megnöveli a jármű hatótávját.
A fékezési energia regenerálása a VCU másik kulcsfontosságú funkciója. Amikor a jármű fékez, az elektromos motor generátorként működhet, hogy visszanyerje a fékezési energiát és tárolja azt egy energiatárolóban. A VCU határozza meg, hogy mikor kell regenerálni a fékezési energiát a gázpedál és a fékpedál kinyitása, valamint az akkumulátor SOC értéke alapján, hogy az energia hatékony legyen.
A hibakezelés szintén a VCU nélkülözhetetlen funkciója. Az érzékelőkön és a CAN-buszon keresztül valós időben érzékeli a jármű állapotát és az egyes alrendszerek állapotinformációit, és megjeleníti ezeket az információkat a műszerfalon. Ezzel egyidejűleg a VCU hibadiagnosztikát és biztonsági védelmi feldolgozást is végez annak biztosítása érdekében, hogy a jármű hiba esetén biztonságosan tudjon eljutni a javítóállomásra.
Végül a VCU felelős a többi kulcsfontosságú összetevővel való információ-kölcsönhatásért is. Továbbítja a műszerfalnak az energiarendszer, a motor, az akkumulátor, a nagyfeszültségű rendszer, a légkondicionáló stb. főbb adatait és hibaállapotát, és fogadja a vezető vezérlési információit. Ezenkívül néhány autógyártó cég hőkezelési funkciókat integrál a VCU-ba a vízszivattyúk, ventilátorok, klímaszabályozó szelepek, hőcserélők stb. intelligens vezérlése érdekében.
Az új energetikai járművek „agyszintű” vezérlőjeként a VCU létfontosságú szerepet játszik a vezetésvezérlésben, a tartozékok kezelésében, az energiakezelésben, a fékezési energia visszacsatolásában, a hibakezelésben és az információs interakcióban. Fontos a jármű biztonságos és hatékony működésének biztosítása. A kulcs.
2.BMS
A BMS-nek nevezett akkumulátor-kezelő rendszer egy intelligens rendszer, amely átfogóan figyeli és kezeli az akkumulátorokat. Erőteljes funkciókkal rendelkezik, amelyek biztosítják, hogy az akkumulátor mindig a legjobb állapotban legyen használat közben.
A BMS egyik alapvető feladata az akkumulátor feszültségének, áramának és hőmérsékletének valós idejű monitorozása. Ily módon azonnal képes észlelni és megelőzni az akkumulátor túlmerülését, túltöltését, túlmelegedését és egyéb rendellenes állapotokat, ezáltal megóvja az akkumulátort a sérülésektől.
Az alapvető felügyeleti funkciókon kívül a BMS olyan fejlett funkciókkal is rendelkezik, mint a szivárgásérzékelés, a hőkezelés, az akkumulátor kiegyensúlyozásának kezelése és a riasztási emlékeztetők. Ki tudja számítani az akkumulátor fennmaradó kapacitását (SOC) és kisütési teljesítményét is, valamint jelentheti az akkumulátor leromlási fokát (SOH) és a fennmaradó kapacitás állapotát. Ez az információ alapvető fontosságú ahhoz, hogy a járművezetők megértsék aktuális akkumulátorszintjüket és hatótávolságukat, így jobban megtervezhetik utazásaikat.
A BMS egyik alapvető technológiája az SOC becslés. Ez a technológia pontosan meg tudja becsülni az akkumulátor maradék teljesítményét, és biztosítja, hogy az SOC ésszerű tartományon belül maradjon, ezáltal megakadályozza az akkumulátor túltöltését vagy lemerülését. A nagy pontosságú SOC becslés nemcsak az autó hatótávolságát javítja, hanem csökkenti a szükséges akkumulátorköltséget is.
Ezen kívül a BMS rendelkezik egy egyensúlyszabályzó funkcióval is. Kiegyensúlyozza az akkumulátorcellák közötti kapacitás- vagy feszültségkülönbséget, hogy az akkumulátorcsomag minden egyes cellája kiegyensúlyozott és konzisztens állapotot érjen el. Ez javítja az akkumulátorcsomag általános teljesítményét és biztonságát.
Ezenkívül az akkumulátor-felügyeleti rendszerben (BMS) található hőkezelési funkció döntő fontosságú annak biztosításához, hogy az akkumulátor a megfelelő hőmérsékleti tartományon belül működjön, és csökkentse az egyes akkumulátormodulok közötti hőmérséklet-különbséget. Ennek az az oka, hogy az akkumulátor teljesítménye, élettartama és biztonsága szorosan összefügg a hőmérséklettel. A túl magas vagy túl alacsony hőmérséklet károsíthatja az akkumulátort, és befolyásolhatja a normál működését.
A hatékony hőkezelés érdekében a BMS először meghatározza az akkumulátor optimális működési hőmérséklet-tartományát. Ez a tartomány általában azon a hőmérsékleti tartományon belül van, ahol az akkumulátor a legjobb teljesítményt, leghosszabb élettartamot és legmagasabb biztonságot nyújtja. Amint ezt a tartományt meghatározták, a BMS valós időben figyeli az akkumulátor hőmérsékletét, és megteszi a megfelelő intézkedéseket a hőmérséklet szükség szerinti beállítására.
Az akkumulátor hőterének számítása és a hőmérséklet előrejelzése a hőkezelés másik fontos láncszeme. Az akkumulátor hőterének kiszámításával a BMS képes megérteni az akkumulátoron belüli hőmérséklet-eloszlást, és megjósolni az akkumulátor jövőbeli hőmérsékletváltozási trendjét. Ily módon a BMS előre megteheti a megfelelő intézkedéseket, hogy megakadályozza, hogy az akkumulátor hőmérséklete túl magas vagy túl alacsony legyen.
A hőátadó közeg kiválasztása szintén kulcsfontosságú lépés a hőkezelésben. A hőhordozó közeg feladata, hogy az akkumulátor által termelt hőt hatékonyan továbbítsa a hőelvezető rendszernek, ezáltal az akkumulátor hőmérsékletét ésszerű tartományon belül tartsa. Az általános hőátadó közegek közé tartoznak a folyadékok és a gázok, és a közeg kiválasztása az adott alkalmazási forgatókönyvtől és igényektől függ.
A hőszabályozási rendszer hőelvezetési szerkezetének kialakítása és a ventilátor előre jelzett stabil pontjának kiválasztása szintén kulcsfontosságú láncszemei a hőkezelésnek. A hőelvezetési szerkezet kialakításánál olyan tényezőket kell figyelembe venni, mint a hőelvezetés hatékonysága, súlya és költsége az optimális hőelvezetési teljesítmény biztosítása érdekében. A ventilátor előrejelzési stabil pontjának kiválasztása magában foglalja a ventilátor sebességének, levegőmennyiségének és egyéb paramétereinek optimalizálását a legjobb hőelvezetési hatás és a legalacsonyabb energiafogyasztás biztosítása érdekében.
Ezen hőkezelési intézkedések végrehajtásával a BMS hatékonyan szabályozhatja az akkumulátor hőmérsékletét, javíthatja az akkumulátor teljesítményét és élettartamát, miközben biztosítja az akkumulátor biztonságos működését. Ez kritikus fontosságú az olyan eszközök esetében, mint például az elektromos járművek, amelyek akkumulátorról táplálkoznak, és hozzájárulnak a teljes jármű teljesítményének és megbízhatóságának javításához.
3.MCU
Az MCU vagy motorvezérlő a motorokat és az akkumulátorokat összekötő idegközpont. Ez a fontos feladat az egész jármű teljesítményének beállítására hárul. Intelligens funkcióival nem csak az alapvető biztonságot és a jármű pontos irányítását biztosítja, hanem az akkumulátor és a motor legjobb teljesítményét is lehetővé teszi.
Az MCU fő funkciója, hogy hatékonyan alakítsa át az akkumulátor egyenáramát a szükséges nagyfeszültségű váltakozó árammá, és a motortestet mechanikai energiára hajtja. Ugyanakkor rendelkezik motorrendszer-hibadiagnosztikával, védelmi és tárolási funkciókkal is, ami biztos garanciát ad a teljes jármű működésére.
Szerkezetileg az MCU olyan kulcsfontosságú összetevőkből áll, mint a ház és a hűtőrendszer, a teljesítményelektronikai egység, a vezérlőáramkör, az alapul szolgáló szoftver és a vezérlőalgoritmus-szoftver. Hardveráramköre moduláris és platformtervezési koncepciókat alkalmaz, a teljesítmény-meghajtó részt pedig több diagnosztikai és védelmi funkciós áramkörrel tervezték a stabil és megbízható működés érdekében. A teljesítményhurok rész autóipari minőségű IGBT-modul párhuzamos csatlakozási technológiát, testreszabott buszkondenzátorokat és integrált gyűjtősín-kialakítást alkalmaz a teljesítmény további javítása érdekében.
Szoftver tekintetében az MCU mögöttes szoftver az AUTOSAR nyílt rendszer architektúra szabványát követi, hogy elérje az ECU-fejlesztés közös platformjának célját. Az alkalmazási réteg szoftvere több modulra van felosztva, például állapotvezérlésre, vektoralgoritmusra, nyomatékigény számítási és diagnosztikai modulra a funkcionális tervezés szerint. A vektoralgoritmus modul tovább van osztva MTPA vezérlésre és mezőgyengítés szabályozásra, hogy biztosítsa a vezérlési stratégia pontosságát és pontosságát. Hatékony.
Emellett az MCU kulcsfontosságú műszaki megoldásai is kiemelkedőek, többek között a 32-bit nagy teljesítményű kétmagos főprocesszoron, az autóipari minőségű párhuzamos IGBT technológián, a testreszabott filmbusz-kondenzátorokon és az integrált tápáramkör-tervezésen alapulnak. Ugyanakkor a magas védelmi szintű ház és az integrált vízhűtéses hőelvezetési kialakítás az MCU stabil működését is biztosítja.
Az intelligens autók jövőbeli trendje szerint az MCU biztonsági teljesítménye különösen fontos. Egy okos autónak meg kell értenie az embereket, mint egy partnert, de a biztonság mindig az alap. Az intelligens összekapcsolt autók korszakában a biztonsági problémák mindenhol jelen vannak, beleértve az alkatrészeket, a járműveket, a rendszereket, a hardvert, a szoftvert, az adatokat, a kommunikációt és a hálózatokat. Ezért az MCU biztonsági teljesítménye annak biztosításában is kulcsfontosságú, hogy a legjobb funkcióját tudja ellátni.
