電動汽車電控系統(tǒng)的解決方案

xingqingzl 2023-03-27 發(fā)布于北京

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來源：AEE汽車技術平臺

新能源汽車電控系統(tǒng)，狹義的講是指整車控制器，廣義上講，則包括整車控制器、電池管理系統(tǒng)和驅(qū)動電機控制器等。

▲電控系統(tǒng)組成簡圖

整車控制VCU

整車控制器作為電動汽車中央控制單元，是整個控制系統(tǒng)的核心，也是各個子系統(tǒng)的調(diào)控中心。VCU的主要功能是協(xié)調(diào)管理整車運行狀態(tài)，包括采集電機及電池狀態(tài)，采集加速踏板信號、制動踏板信號、執(zhí)行器及傳感器信號，根據(jù)駕駛員意圖綜合分析做出相應判定后，監(jiān)控下層各部件控制器動作。

驅(qū)動電機控制器

電機控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報文指令，進而控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)動方向；另外，在能量回收過程中，電機控制器還要負責將驅(qū)動電機副扭矩產(chǎn)生的交流電進行整流回充給動力電池。

電池管理系統(tǒng)

相比前兩個控制器，電池管理系統(tǒng)相對比較“年輕”，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實時監(jiān)測、在線診斷與報警、充放電與預充控制、均衡管理和熱管理等。

在新能源汽車電控系統(tǒng)設計基礎上，壹為汽車把專用車整車電控系統(tǒng)分為高壓電控系統(tǒng)和低壓電控系統(tǒng)兩個部分。

▲高低壓電器控制系統(tǒng)

3.1 高壓電控系統(tǒng)

在電動車上，高電壓的部件有動力電池、驅(qū)動電機、高壓配電箱(PDU)、電動壓縮機、DC/DC、OBC、PTC、高壓線束等。這些部件構成了車輛的高壓系統(tǒng)，其中動力電池、驅(qū)動電機和高壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)是純電動汽車的三大核心部件。

電池組和動力電池管理系統(tǒng)

新能源電動車的動力來源是動力電池，動力電池的電壓大多在100~400V，輸出電流可達300A，動力電池的容量影響整車的續(xù)航里程，同時也影響充電時間和效率。

驅(qū)動電機和電機控制器

電機控制器將高壓直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并與整車其他模塊進行信號交互，實現(xiàn)對驅(qū)動電機的有效調(diào)節(jié)。其工作效率更高，達到85%以上，與傳統(tǒng)汽車相比，其能源利用率更高，可以縮短資源浪費。

高壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)

高壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用主要是通過高壓配電箱實現(xiàn)的，高壓配電箱由許多高壓繼電器和高壓熔斷器組成，內(nèi)部還內(nèi)置相關芯片，實現(xiàn)與相關模塊的信號通信，保證整車高壓用電安全。

3.2 低壓電控系統(tǒng)

電動汽車低壓電氣系統(tǒng)主要由DC/DC功率變換器、輔助蓄電池和若干低壓電器設備組成。電動汽車的低壓電器設備主要包括燈光系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)和娛樂系統(tǒng)等。目前，低壓電氣系統(tǒng)通常采用12V/24V直流電源作為整車低壓電源，一方面為燈光和雨刮器等常規(guī)低壓電器供電，另一方面為整車控制器、電機控制系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及高壓設備的控制器及冷卻電動水泵等輔件供電。