新能源汽车知识点大杂烩

新能源汽车知识点大杂烩 规则还指出：新能源汽车包括纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、混合动力电动汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。新能源汽车出现以来，动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。 整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）和电池管理系统（BMS）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。 VCU 是新能源汽车的大脑，它通过对来自油门、刹车踏板、档位等位置的信息进行分析判断驾驶员的意图。VCU还检测车辆的速度、文图、电量、电压等信息，并根据车辆各项参数向车身的动力系统、电池系统等发送控制指令，指挥车辆行驶。该控制器对汽车的正常行驶、整车上下电管理、挡位管理、扭矩控制、附件控制、故障诊断与处理等功能起着关键作用。 MCU 是新能源汽车特有的核心功率电子单元，是电动机的大脑。它在接收到 VCU 的车辆行驶控制指令后，及时控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。 BMS 是新能源汽车的三大核心技术之一，它是新能源汽车电池系统正常工作、提高电池寿命并保证新能源汽车安全的关键技术。由于 BMS 的存在，当新能源汽车大电池出现早期损坏、过热、过载等情况时，及时保护电池并向司乘人员报警。 整车控制器功能说明 VCU是新能源汽车电控系统核心零部件，负责协调电机系统、电池系统、附件系统等按照统一的 规则进行匹配运行；VCU通过CAN总线对整车系统进行管理调度分析和运算，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制能量优化控制制动回馈控制、故障诊断和网络管理等功能。 电动汽车整车控制器基本上以下几项功能：（1）整车上下电管理功能控制整车上电、下电、OFF档蓄电池充电、OFF档高压用电、预约充电等功能。（2）整车的挡位管理控 制 D N R 档 位 切 换 及 相 关 变 速 器 的切换。（3）整车扭矩控制解析驾驶员驾驶意图，或者接收无人驾 驶 模 块 的 指 令 ， 对 整 车 扭 矩 统 一 调 配 ,包 括 扭 矩 需 求 、 制 动 回 馈 功 率 、 T C S 、ABS、EPB等。（4）整车附件控制控制空调、转向、空压、DCDC、散热泵、散热风扇、报警灯、蜂鸣器等附件的运转。（5）故障诊断与处理整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测，依照诊断需求，记录特定故障码，并根据不同的故障类别使车辆跛行或停车。（6）系统保护对高压电池许用功率和电机能力进行实时监控，并在限制状态下进行保护。（8）标定参数根据设计需求，确定待标定动力性参数及其他需响应的通信命令，如软件版本号读取软件刷新日期读取等。（9）整机工作模式管理约束整机的休眠唤醒机制、报文周期及实时性等指标。（10）整机工作模式管理VCU与无人驾驶模块之间的信号交互及判断执行策略。上下电1.2系统控制原理在无故障状态下，钥匙开关由 OFF档到ON档的切换中，电池管理系统会将 S2 先闭合，然后再对 S6 闭合，此时会为充电机电容完成预充电，再将 S1 闭合，接着将 S6 断开，最为为电动汽车进行供电。BMS 系统会将“上电完成”的信号发送给整车控制器。对于上述由OFF档到ON档的切换等一系列的系统操作良好时，ON档拧到START档的钥匙启动过程中，整车控制器会闭合 S5，然后对电机控制的高压部件完成预充电，再将 S3 闭合，对DC/AC使能进行输出，当将 S5 断开时，就完成了整个上高压电流程操作，开始启动车辆。当 START 档切换至 OFF 档时，也就是进行下电流程的操作，具体是先将 S3 断开，然后将 S4 断开，再由 VCU 将下电指令发送给BMS，由 BMS 发出断开 S1、S2 的指令并完成高压下电流程操作。2电动汽车高压上下电控电路系统的操作实施2.1高压上电控制逻辑实施当 OFF 切换到 ON档时，ON档信号被整车控制器所采集，并判断其高电平是否有效，若有效，会由继电器供电给电池管理系统，而电池管理系统会进行自检，结合是否进行“强制断高压”，将相应的故障信息发送到整车控制器，并对信息进行判断，当为无强制断高压故障状态时，会将上电指令发送给 BMS。然后由 BMS 系统发出闭合 S2 的控制命令，再对 S6 发出闭合命令，当外电压超过电池总电压的90% 时，才将 S1 闭合，再断开S6，最终将“上电完成”信号发送给 VCU。而 VCU 收到信号后会延时 0.5s闭合S4，然后开始延时计时，将 DC/DC使能信号输出，此时 DC/DC就会供电给低压系统。当“START档”信号传输到 VCU 时，这个过程中如果没有出现电机控制器和电池发出的不允许预充故障，而制动开关信号的采集是高电平时，那么 VCU 就会将 S5 闭合。当 MCU 将信号发送给 VCU 并收到时，会将 S3 闭合，然后由 DC/AC工作，输出交流电。在 S3 闭合反馈为有效时，会将 S5 断开，也就完成了本次的 MCU 上高压，实现车辆启动。2.2高压下电控制逻辑实施ON档掉电信号发送给整车 VCU 并收到后，由 VCU 将输出电机转矩控制为零，此时会停止 DC/DC、DC/AC的工作，持续 1 秒钟的时间，然后将 S3 断开。当 S3 断开的反馈信号发送给 VCU，或者是在2s后将 S4 断开S4。而当 S4反馈信号或延时3s 将信息发送给 VCU，VCU 会将“下电指令”发送给 BMS，由 BMS 将 S1、S2 按顺序断开，同时将“高压断开”信号发送给 VCU，而 VCU 收到信号后或者是延时4秒断开BMS供电接触器，也就完成了整个下电控制。2.3非正常下电控制逻辑实施当开关钥匙在 ON 档 /START 档时，汽车出现了整车严重故障，此时系统会采取非正常下电流程。具体是 ON 档信号故障传送至VCU，就会在驱动系统、电池系统、绝缘这三种最高级故障中出现一种，使得 VCU 输出 0 电机扭矩，进行 2 秒延时，将闭合的 S3 断开，同时反馈接触器状态，当 S3 为闭合时，就会持续当前状态。当 DC/DC、DC/AC的使能信号保持 50 秒为有效的，那就会停止输出。若是三种故障中任意一个故障有效55秒，那么之就会将 S4 断开，同时反馈接触器状态，并将“下电指令”发送至 BMS，等 1 秒过后，会将 BMS进行低压电的切断。如果出现 56 秒钟内就有钥匙关闭的情况，此时VCU 会马上进入和执行正常下电流程。VCU 主 要功能有 ： 整 车通信网络管理 ； 整 车工作模式控制；接收驾驶员指令，输出电机驱动扭矩，实现驱动系统控制；整车能量优化管理；监测和协调管理车上其他用电器；故障处理及诊断功能；系统状态仪表显示。整车控制器具体功能：（1）接受、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望形势。（2）与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通讯，通过CAN总线（以及关键信息的模拟量）进行状态的采集及控制指令的输出。（3）接受处理各个零部件信息，结合能源管理但愿提供当前的能源状况信息（4）系统故障的判断和储存，动态监测系统信息，记录出现的故障（5）对整车具有保护功能，是故障的类别对整车进行保护，紧急情况可以关掉发电机及切断高压母线情况（6）协调管理车上其他电器设备整车控制器工作模式：1、停车状态：纯电动客车处于停车状态，此时系统的主继电器断电，系统各个节点继续运行。2、充电状态：当纯电动客车处于停车状态下，插上充电插头或者按下充电按钮时，整车控制器组合仪表显示电池充电状态，并对电池工作状态实时监测；电池ECU进入充电状程序，并强制切断动力电机继电器的贿赂电源。3.启动状态：在整车控制器确定拔掉充电插头时，拨动汽车钥匙位置，这是系统中各个节点进入自检状态。4、运行状态：拨动汽车钥匙位置到指定位置，整车控制器向电机ECU发送准备开车指令；整车控制器接收到就绪指令后，闭合主继电器，进入行车程序。同时，电池ECU进入电池管理程序。5、车辆前进，后退状态：整车控制器通过对当前车辆功率的要求和蓄电池当前的状态计算并向电机控制器发出信号，动力电机控制器接收到方向信号和驱动转矩定制信号后，控制动力电机进入运转状态，并根据方向信号并确定动力电机的转向，以及根据驱动转矩给定值信号确定动力电机输出转矩的大小，控制电机的输出功率以实现动力性目标。6、回馈制动状态：当加速踏板回零而且制动踏板处于回馈制动区时，整车控制器发送符合回馈制动要求的负扭矩给电机ECU；电机ECU进入发电程序，电池ECU