Tre kerneteknologier i nye energikøretøjer
I platformsarkitekturen for nye energikøretøjer spiller VCU, MCU og BMS utvivlsomt en afgørende rolle, og tilsammen udgør de kernen i køretøjskraft og energistyring.
1.VCU
VCU, eller køretøjscontroller, er kernekontrolenheden i nye energikøretøjer, og dens betydning svarer til motorstyringen i brændstofkøretøjer. I rene elektriske køretøjer og nogle plug-in hybridbiler spiller VCU en afgørende rolle.
For det første er VCU'en ansvarlig for kørselskontrollen. Den skal styre effektmotorens effekt i overensstemmelse med førerens hensigt, såsom i hvilken grad gaspedalen eller bremsepedalen trædes ned, for at sikre, at køretøjet kan køre i overensstemmelse med førerens forventninger. Samtidig skal den også modtage og behandle feedbackinformation fra forskellige delsystemer i køretøjet for at give føreren den nødvendige beslutningsstøtte.
For det andet er VCU ansvarlig for tilknytningsstyring. Dette inkluderer styring og styring af nøglekomponenter såsom DCDC, indbyggede opladere, vandpumper og aircondition-kompressorer for at sikre, at de kan fungere effektivt efter behov.
Derudover er energistyring også et vigtigt ansvar for VCU. I rene elektriske køretøjer skal VCU'en koordinere batteriets strømforsyning til strømmotoren og elektrisk tilbehør for at maksimere energiudnyttelsen. Når batterispændingen er lav, vil VCU'en intelligent begrænse udgangseffekten af noget elektrisk tilbehør og derved udvide køretøjets rækkevidde.
Bremseenergiregenerering er en anden nøglefunktion ved VCU. Når køretøjet bremser, kan den elektriske motor fungere som en generator til at genvinde bremseenergi og lagre den i en energilagringsenhed. VCU'en bestemmer, hvornår bremseenergien skal regenereres baseret på åbningen af gaspedalen og bremsepedalen og SOC-værdien af batteriet for at opnå effektiv energiudnyttelse.
Fejlhåndtering er også en uundværlig funktion af VCU. Den registrerer køretøjsstatus og statusinformation for hvert delsystem i realtid gennem sensorer og CAN-bus og viser disse oplysninger på instrumentbrættet. Samtidig vil VCU også udføre fejldiagnose og sikkerhedsbeskyttelsesbehandling for at sikre, at køretøjet sikkert kan køre til reparationsstationen, når der opstår en fejl.
Endelig er VCU også ansvarlig for informationsinteraktion med andre nøglekomponenter. Den sender hoveddata og fejlstatus for strømsystemet, motoren, batteriet, højspændingssystem, klimaanlæg osv. til instrumentpanelet og modtager førerens kontrolinformation. Derudover vil nogle bilfirmaer integrere termiske styringsfunktioner i VCU'en for at opnå intelligent styring af vandpumper, ventilatorer, klimareguleringsventiler, varmevekslere mv.
Som "hjerneniveau"-controlleren af nye energikøretøjer, spiller VCU en afgørende rolle i kørselskontrol, tilbehørsstyring, energistyring, bremseenergifeedback, fejlhåndtering og informationsinteraktion. Det er vigtigt at sikre sikker og effektiv drift af køretøjet. Nøglen.
2.BMS
Batteristyringssystemet, kaldet BMS, er et intelligent system, der omfattende overvåger og administrerer batterier. Den har kraftige funktioner, der sikrer, at batteriet altid er i den bedste stand under brug.
En af BMS's kerneopgaver er at overvåge batterispænding, strøm og temperatur i realtid. På denne måde kan den straks opdage og forhindre batterioverafladning, overopladning, overtemperatur og andre unormale forhold og derved beskytte batteriet mod beskadigelse.
Ud over grundlæggende overvågningsfunktioner har BMS også avancerede funktioner såsom lækagedetektion, termisk styring, batteribalancestyring og alarmpåmindelser. Den kan også beregne batteriets resterende kapacitet (SOC) og aflade strøm, og rapportere batteriets grad af forringelse (SOH) og resterende kapacitetsstatus. Disse oplysninger er afgørende for, at chauffører kan forstå deres aktuelle batteriniveau og rækkevidde, så de bedre kan planlægge deres rejser.
En af kerneteknologierne i BMS er SOC-estimering. Denne teknologi kan nøjagtigt estimere batteriets resterende strøm og sikre, at SOC'en holdes inden for et rimeligt område, og derved forhindrer batteriet i at overoplade eller overaflade. SOC-estimering med høj præcision kan ikke kun forbedre bilens rækkevidde, men også reducere de nødvendige batteriomkostninger.
Derudover har BMS også en balancekontrolfunktion. Den afbalancerer kapaciteten eller spændingsforskellene mellem battericeller for at sikre, at hver celle i batteripakken når en afbalanceret og konsistent tilstand. Dette hjælper med at forbedre batteripakkens generelle ydeevne og sikkerhed.
Derudover er den termiske styringsfunktion i batteristyringssystemet (BMS) afgørende for at sikre, at batteriet fungerer inden for det passende temperaturområde og reducerer temperaturforskellen mellem individuelle batterimoduler. Dette skyldes, at batteriets ydeevne, levetid og sikkerhed er tæt forbundet med temperaturen. For høj eller for lav temperatur kan forårsage skade på batteriet og påvirke dets normale drift.
For at opnå effektiv termisk styring vil BMS først bestemme det optimale driftstemperaturområde for batteriet. Dette område er normalt inden for det temperaturområde, hvor batteriet har den bedste ydeevne, længste levetid og højeste sikkerhed. Når dette område er bestemt, vil BMS overvåge batteriets temperatur i realtid og træffe passende foranstaltninger for at justere temperaturen efter behov.
Termisk feltberegning af batteri og temperaturforudsigelse er et andet vigtigt led i termisk styring. Ved at beregne batteriets termiske felt kan BMS forstå temperaturfordelingen inde i batteriet og forudsige batteriets fremtidige temperaturændringstrend. På den måde kan BMS i forvejen træffe tilsvarende foranstaltninger for at forhindre, at batteritemperaturen bliver for høj eller for lav.
Valget af varmeoverførselsmedier er også et nøgletrin i termisk styring. Varmeoverførselsmediets funktion er effektivt at overføre den varme, der genereres af batteriet, til varmeafledningssystemet og derved holde batteriets temperatur inden for et rimeligt område. Almindelige varmeoverførselsmedier omfatter væsker og gasser, og valget af hvilke medier afhænger af det specifikke anvendelsesscenarie og behov.
Designet af varmeafledningsstrukturen i det termiske styringssystem og valget af ventilatorens forudsagte stabile punkt er også nøgleled i termisk styring. Designet af varmeafledningsstrukturen skal tage faktorer som varmeafledningseffektivitet, vægt og omkostninger i betragtning for at sikre optimal varmeafledningsydelse. Valget af det stabile punkt for ventilatorforudsigelse involverer optimering af ventilatorhastighed, luftmængde og andre parametre for at sikre den bedste varmeafledningseffekt og det laveste energiforbrug.
Ved at implementere disse termiske styringsforanstaltninger kan BMS effektivt kontrollere batteriets temperatur, forbedre batteriets ydeevne og levetid, samtidig med at det sikrer sikker drift af batteriet. Dette er afgørende for enheder såsom elektriske køretøjer, der er afhængige af batteristrøm, hvilket hjælper med at forbedre ydeevnen og pålideligheden af hele køretøjet.
3.MCU
MCU, eller motorcontroller, er det nervecenter, der forbinder motorer og batterier. Det bærer den vigtige opgave at justere ydelsen af hele køretøjet. Med sine intelligente funktioner sikrer den ikke kun den grundlæggende sikkerhed og præcise kontrol af køretøjet, men gør det også muligt for batteriet og motoren at yde deres bedste.
MCU'ens kernefunktion er effektivt at omdanne strømbatteriets jævnstrøm til den nødvendige højspændings-vekselstrøm og drive motorhuset til at udsende mekanisk energi. Samtidig har den også motorsystemfejldiagnose, beskyttelse og opbevaringsfunktioner, hvilket giver en solid garanti for driften af hele køretøjet.
Strukturelt er MCU sammensat af nøglekomponenter såsom hus og kølesystem, strømelektronikenhed, styrekredsløb, underliggende software og styrealgoritmesoftware. Dets hardwarekredsløb vedtager modulære og platformsdesignkoncepter, og kraftdrevdelen er designet med flere diagnostiske og beskyttelsesfunktionskredsløb for at sikre stabil og pålidelig drift. Strømsløjfedelen bruger IGBT-modul-parallelforbindelsesteknologi i bilindustrien, tilpassede buskondensatorer og integreret samleskinnedesign for yderligere at forbedre ydeevnen.
Med hensyn til software følger MCU'ens underliggende software AUTOSARs åbne systemarkitekturstandard for at nå målet om en fælles platform for ECU-udvikling. Applikationslagssoftwaren er opdelt i flere moduler såsom tilstandskontrol, vektoralgoritme, beregning af drejningsmoment og diagnosemodul i henhold til funktionelt design. Vektoralgoritmemodulet er yderligere opdelt i MTPA-kontrol og feltsvækkelseskontrol for at sikre nøjagtigheden og nøjagtigheden af kontrolstrategien. Effektiv.
Derudover er de vigtigste tekniske løsninger fra MCU også ganske fremragende, herunder baseret på 32-bit højtydende dual-core hovedprocessor, parallel IGBT-teknologi i bilindustrien, tilpassede filmbuskondensatorer og integreret strømkredsløbsdesign. Samtidig sikrer det høje beskyttelsesniveau-hus og det integrerede vandkølende varmeafledningsdesign også en stabil drift af MCU.
Under den fremtidige trend med smarte biler er sikkerhedsydelsen af MCU særlig vigtig. En smart bil skal forstå folk som en partner, men sikkerhed er altid fundamentet. I en tid med intelligente tilsluttede biler er sikkerhedsproblemer overalt, inklusive dele, køretøjer, systemer, hardware, software, data, kommunikation og netværk. Derfor er sikkerhedsydelsen af MCU også nøglen til at sikre, at den kan udføre sin bedste funktion.
