Три основни технологии за нови енергийни превозни средства
В платформената архитектура на новите енергийни превозни средства, VCU, MCU и BMS несъмнено играят жизненоважна роля и заедно те формират ядрото на мощността на превозното средство и управлението на енергията.
1.VCU
VCU или контролерът на превозното средство е основният контролен блок в превозните средства с нова енергия и неговата важност е еквивалентна на контролера на двигателя в превозните средства с гориво. В чисто електрически превозни средства и някои plug-in хибридни превозни средства VCU играе жизненоважна роля.
Първо, VCU е отговорен за управлението на шофирането. Той трябва да контролира мощността на силовия двигател според намерението на водача, като например степента, до която педалът на газта или педалът на спирачката е натиснат, за да се гарантира, че превозното средство може да се движи според очакванията на водача. В същото време той също трябва да получава и обработва информация за обратна връзка от различни подсистеми на превозното средство, за да предостави на водача необходимата подкрепа за вземане на решения.
Второ, VCU отговаря за управлението на прикачените файлове. Това включва контрол и управление на ключови компоненти като DCDC, вградени зарядни устройства, водни помпи и компресори за климатизация, за да се гарантира, че те могат да работят ефективно според изискванията.
Освен това управлението на енергията също е важна отговорност на VCU. В чисто електрически превозни средства, VCU трябва да координира захранването на батерията към силовия двигател и електрическите аксесоари, за да увеличи максимално използването на енергия. Когато зарядът на батерията е нисък, VCU ще ограничи интелигентно изходната мощност на някои електрически аксесоари, като по този начин ще разшири обхвата на движение на автомобила.
Регенерирането на спирачната енергия е друга ключова функция на VCU. Когато превозното средство спира, електрическият мотор може да действа като генератор за възстановяване на спирачната енергия и да я съхранява в устройство за съхранение на енергия. VCU ще определи кога да регенерира спирачна енергия въз основа на отварянето на педала на газта и педала на спирачката и SOC стойността на батерията, за да постигне ефективно използване на енергията.
Обработката на грешки също е незаменима функция на VCU. Той открива състоянието на автомобила и информацията за състоянието на всяка подсистема в реално време чрез сензори и CAN шина и показва тази информация на таблото. В същото време VCU също така ще извърши диагностика на неизправности и защита на безопасността, за да гарантира, че превозното средство може безопасно да се придвижи до ремонтната станция, когато възникне повреда.
И накрая, VCU е отговорен и за информационното взаимодействие с други ключови компоненти. Той предава основни данни и състояние на неизправност на захранващата система, мотора, батерията, системата за високо напрежение, климатика и т.н. към арматурното табло и получава информация за управление на водача. В допълнение, някои автомобилни компании ще интегрират функции за термично управление в VCU, за да постигнат интелигентно управление на водни помпи, вентилатори, контролни вентили на климатика, топлообменници и др.
Като контролер на "мозъчно ниво" на нови енергийни превозни средства, VCU играе жизненоважна роля в управлението на шофирането, управлението на аксесоарите, управлението на енергията, обратната връзка за спирачната енергия, обработката на грешки и информационното взаимодействие. Важно е да се осигури безопасна и ефективна работа на автомобила. Ключът.
2.BMS
Системата за управление на батерията, наричана BMS, е интелигентна система, която цялостно наблюдава и управлява батериите. Той има мощни функции, за да гарантира, че батерията е винаги в най-добро състояние по време на употреба.
Една от основните задачи на BMS е да следи напрежението, тока и температурата на батерията в реално време. По този начин той може незабавно да открие и предотврати прекомерно разреждане, прекомерно зареждане, прекомерна температура и други необичайни условия, като по този начин предпазва батерията от повреда.
В допълнение към основните функции за наблюдение, BMS има и разширени функции като откриване на течове, управление на топлината, управление на балансирането на батерията и напомняния за аларми. Той може също така да изчисли оставащия капацитет на батерията (SOC) и мощността на разреждане и да отчете степента на влошаване на батерията (SOH) и състоянието на оставащия капацитет. Тази информация е от решаващо значение за шофьорите, за да разберат текущото си ниво на батерията и пробег, за да могат по-добре да планират пътуванията си.
Една от основните технологии на BMS е оценката на SOC. Тази технология може точно да оцени оставащата мощност на батерията и да гарантира, че SOC се поддържа в рамките на разумен диапазон, като по този начин предотвратява презареждането или прекомерното разреждане на батерията. Високоточната оценка на SOC може не само да подобри обхвата на шофиране на автомобила, но и да намали необходимия разход на батерията.
Освен това BMS има и функция за контрол на баланса. Той балансира разликите в капацитета или напрежението между батерийните клетки, за да гарантира, че всяка клетка в батерийния пакет достига балансирано и постоянно състояние. Това спомага за подобряване на цялостната производителност и безопасността на батерията.
В допълнение, функцията за термично управление в системата за управление на батерията (BMS) е от решаващо значение, за да се гарантира, че батерията работи в рамките на подходящия температурен диапазон и намалява температурната разлика между отделните модули на батерията. Това е така, защото производителността, животът и безопасността на батерията са тясно свързани с температурата. Твърде високата или твърде ниската температура може да причини повреда на батерията и да повлияе на нормалната й работа.
За да постигне ефективно термично управление, BMS първо ще определи оптималния температурен диапазон на работа на батерията. Този диапазон обикновено е в температурния диапазон, при който батерията има най-добра производителност, най-дълъг живот и най-висока безопасност. След като този диапазон бъде определен, BMS ще следи температурата на батерията в реално време и ще предприеме подходящи мерки за регулиране на температурата, ако е необходимо.
Изчисляването на термичното поле на батерията и прогнозирането на температурата са друга важна връзка в управлението на топлината. Чрез изчисляване на термичното поле на батерията BMS може да разбере разпределението на температурата вътре в батерията и да предвиди бъдещата тенденция на промяна на температурата на батерията. По този начин BMS може да вземе съответните мерки предварително, за да предотврати твърде висока или твърде ниска температура на батерията.
Изборът на топлопреносна среда също е ключова стъпка в управлението на топлината. Функцията на топлоносителя е ефективно да пренася топлината, генерирана от батерията, към системата за разсейване на топлината, като по този начин поддържа температурата на батерията в разумен диапазон. Обичайните топлопреносни среди включват течности и газове и изборът на коя среда зависи от конкретния сценарий на приложение и нужди.
Дизайнът на структурата за разсейване на топлината на системата за управление на топлината и изборът на предвидената стабилна точка на вентилатора също са ключови връзки в управлението на топлината. Дизайнът на структурата за разсейване на топлината трябва да вземе предвид фактори като ефективност на разсейване на топлината, тегло и цена, за да се осигури оптимална производителност на разсейване на топлината. Изборът на стабилна точка за прогнозиране на вентилатора включва оптимизиране на скоростта на вентилатора, обема на въздуха и други параметри, за да се осигури най-добър ефект на разсейване на топлината и най-ниска консумация на енергия.
Чрез прилагането на тези мерки за термично управление BMS може ефективно да контролира температурата на батерията, да подобри производителността и живота на батерията, като същевременно гарантира безопасна работа на батерията. Това е критично за устройства като електрически превозни средства, които разчитат на захранване от батерии, което спомага за подобряване на производителността и надеждността на цялото превозно средство.
3.MCU
MCU или моторният контролер е нервният център, който свързва двигателите и батериите. Той поема важната задача да регулира работата на цялото превозно средство. Със своите интелигентни функции той не само осигурява основна безопасност и прецизен контрол на автомобила, но също така позволява на батерията и двигателя да работят по най-добрия начин.
Основната функция на MCU е ефективно да преобразува постояннотоковото захранване на захранващата батерия в необходимото променливотоково захранване с високо напрежение и да задвижва тялото на двигателя за извеждане на механична енергия. В същото време той също има функции за диагностика на неизправности на двигателната система, защита и съхранение, осигурявайки солидна гаранция за работата на цялото превозно средство.
В структурно отношение MCU се състои от ключови компоненти като корпус и охладителна система, захранващ електронен блок, управляваща верига, базов софтуер и софтуер за алгоритъм за управление. Неговата хардуерна верига възприема модулни и платформени дизайнерски концепции, а частта за захранване е проектирана с множество диагностични и защитни функционални вериги, за да се осигури стабилна и надеждна работа. Частта от захранващия контур използва технология за паралелно свързване на IGBT модул от автомобилен клас, персонализирани шинни кондензатори и интегриран дизайн на шина за допълнително подобряване на производителността.
По отношение на софтуера, основният софтуер на MCU следва стандарта за отворена системна архитектура AUTOSAR, за да постигне целта за обща платформа за разработване на ECU. Софтуерът на приложния слой е разделен на множество модули като контрол на състоянието, векторен алгоритъм, изчисляване на въртящия момент на търсенето и диагностичен модул според функционалния дизайн. Модулът за векторен алгоритъм е допълнително подразделен на управление на MTPA и управление на отслабване на полето, за да се гарантира точността и точността на стратегията за управление. Ефективно.
В допълнение, ключовите технически решения на MCU също са доста изключителни, включително базирани на 32-битов двуядрен основен процесор с висока производителност, паралелна IGBT технология от автомобилен клас, персонализирани кондензатори за филмова шина и дизайн на интегрирана захранваща верига. В същото време корпусът с високо ниво на защита и интегрираният дизайн за разсейване на топлината с водно охлаждане също гарантират стабилната работа на MCU.
Съгласно бъдещата тенденция на интелигентните автомобили, показателите за безопасност на MCU са особено важни. Умната кола трябва да разбира хората като партньор, но безопасността винаги е в основата. В ерата на интелигентните свързани автомобили проблемите със сигурността са навсякъде, включително части, превозни средства, системи, хардуер, софтуер, данни, комуникации и мрежи. Следователно ефективността на безопасността на MCU също е ключът към гарантирането, че той може да изпълнява най-добрата си функция.
