(接上期)
如图12所示,用户在出门前可以通过手机指令,实现充电控
制、空调控制、电池预加热控制等,用户刚上车就可以进入一个
舒适的环境和温度。如图13所示,用户离开车辆时将充电插入
慢充口,并不进行立即充电,可以利用电价波谷并在家里实时查
询SOC值,需要充电时通过手机App发送远程充电指令。
图12 远程控制
图13 远程充电控制
三、VCU与各设备的连接
1.VCU与电子换挡器连接
北汽新能源EU系列装有旋钮式电子换挡器,如图14所示,
◆文/北京 李玉茂
纯电动汽车学习入门(十)
——整车控制系统(中)
转动旋钮可选择R位、N位、D位、E位,同时仪表盘显示对应的
挡位字母。电子换挡器向VCU提供4个信号,如图15所示。每
个信号0.1~0.9V判定为“0”,2.8~3.95V判定为“1”,四
位二进制代码表示相应的挡位,见表3。在换挡旋钮后侧有制动
能量回收按键,如图14中红圈所示。有“E+”和“E-”两个按
键,“E+”表示能量回收强度增加,“E-”表示能量回收强度
减小,共有3级,变速器位于D位和E位时,可在1级和3级之间
调节。“E”位是经济模式,通过降低加速和最高车速等动力性
能,降低能耗。
图14 换挡旋钮
图15 VCU与电子换挡器连接
2.VCU与加速踏板传感器连接
加速踏板信号向VCU提供驾驶人行驶意图,该传感器向
VCU提供两组信号,信号1和信号2,如图16所示,VCU将
图17 加速踏板信号
3.VCU与制动踏板传感器连接
制动踏板传感器向VCU提供制动踏板深度两组信号,信号1和信号2,如图18所示,VCU将两组信号对比使用,利用此信号进行能量回收和制动力控制,VCU同时发出信号控制制动灯点亮。
图19 VCU与BMS连接
5.VCU与OBC连接
如图20所示,当插入慢充,OBC感知CC与PE之间接通,OBC向VCU发出充电唤醒信号,再由VCU向组合仪表发出充电唤醒信号。OBC向VCU发出连接确认信号,再由VCU向组
合仪表发出连接确认信号,仪表盘上慢充指示灯点亮。
图20 VCU与OBC连接
北汽新能源EX3、EX5具有双向充电功能,在单向车载充电
机的基础上进行硬件、软件升级,可以对220V通用电器供电,
例如电磁炉。如图21所示,将转换插头插入慢充口,按下双向充
电按键“Vtol”,就可实现“移动电源”的功能扩展。
图21 双向充电功能
图18 VCU与制动踏板传感器连接
6.VCU与PTC控制器连接北京电动汽车
各品牌车型设计不同,PTC控制器可以安装在高压盒内、压缩机控制器内或单独设立。VCU通过CAN总线与高压盒内PTC 控制器通信,如图22所示,VCU根据驾驶人指令和PTC温度传感器信号,控制PTC的分组通电或断开。
图22 VCU与PTC控制器连接
7.VCU与MCU连接
VCU通过CAN总线向MCU发出转矩需求信号,以及询问
MCU是否有接收方面故障,如图23所示。MCU反馈给VCU的信息有电机转速、电机温度、电机控制器温度。能量回馈时,VCU通知MCU,6个IGBT不再工作,而由三相桥式整流器自动工作。当回收电流大于动力电池允许的最大充电电流,MCU执行IGBT工作状态。
图23 VCU与MCU连接
8.VCU与DC/DC连接
在慢充电或行车中,VCU对继电器发出“使能”信号,如图24所示,继电器闭合,DC/DC开始工作,将
高压直流电转换成14V直流电,对蓄电池充电。“使能”的英文是Enable,前缀en是使的意思,able是能够的意思,合起来就是“使能”,是一个动词,通俗说是“允许”信号。当VCU发出“使能”信号,继电器线圈“85”接地,线圈通电触点闭合。当DC/DC本身出现故障时,DC/DC通过故障信号线上报VCU,再由VCU报送组合仪表,仪表盘上的充电故障灯点亮。
9.VCU与压缩机控制器连接
有的车型VCU还兼有空调控制单元的作用,如图25所示,驾驶人操作空调面板,VCU接收空调面板发来的AC开关、温度设定、鼓风机风速、蒸发器温度、室内温度、制冷管路压力等信
号。VCU通过CAN总线将执行信号送给压缩机控制器,控制电动压缩机工作和执行不同转速。
10.VCU与RMS连接
RMS的中文是数据采集终端,也称作T-BOX(Telematics BOX远程信息处理盒子),VCU通过CAN总线
与RMS连接,如图26所示。RMS的一般功能:①服从VCU的控制命令,获取整
车相关信息;②利用GPS/北斗对车辆进行定位;③将数据存储到本地SD卡中,供软件读取和分析;④将信息按规定的时间和
数据量,以无线的方式发送到服务平台,并且做到信息的保密;⑤保存车辆最近一段时间的数据,作为“黑匣子”提供车辆故障或事故发生前的数据信息;⑥在通讯网络不畅的情况下,自动将数据存在flash区,等待网络正常后自动上传至服务平台;⑦当检测到GPS等模块故障主动上报警情监控中心;⑧支持远程自动升
级功能,自动接收服务平台升级指令完成软件升级。
图24 VCU与DC/DC连接
图26 VCU与RMS连接
图25 VCU与压缩机控制器连接
11.VCU与远程模式开关连接
北汽新能源在高配车上装有远程模式按键,如图27所示,按下按键,远程模式指示灯点亮,用户可以利用手机进行远程充电控制、远程空调控制、远程电池预加热控制等。
图27 VCU与远程模式开关连接
四、低压、高压上电原理
1.电动汽车上电特点
燃油汽车只有12V电池,电动汽车有12V电池和动力电池,所以上电方式与燃油汽车不同,电动汽车上电方式包括低压上电、高压上电。
电动汽车上电原理:VCU控制、协调各控制单元,使各控制单元按顺序合理地发出或断开低压控制信号,控制动力电池继电器接通或断开,从而使车辆正确完成上电和下电,同时进行信息交换和故障监
测。整个过程必须保证逻辑正确、顺序合理、故障检测有效。
2.低压上电原理
各品牌对电动汽车电路设计不同,下面是笔者对北汽EV200电路图进行的分析。(1)低压供电途径
①常火线供电,亦称30号线,如图28中的红线,12V电池正极长期供电OBC、ON档继电器、电机继电器、倒车灯继电器、空调继电器、BMS、DC/DC、RMS、ICM、VCU等。
②ACC供电,亦称辅助电器线,点火开关拧到“ACC”档,为辅助电器供电,例如点烟器,这是燃油汽车电路的保留,因不涉及电动汽车特有部件,故在图28中未画出。
③IG供电,亦称15号线,如图28中的蓝线,点火开关拧到“ON”档,12V电池正极供电ON档继电器线圈、电子换档器、制动能量回收开关、ICM等。
④唤醒模式供电,如图28中的绿线,继电器接收到唤醒信号后触点闭合,控制单元收到唤醒信号后
由待机转为工作。OBC 继电器接收来自慢充插口唤醒信号,电机继电器接收来自VCU唤醒信号,倒车灯继电器接收来自VCU唤醒信号,空调继电器接收来自空调面板唤醒信号,BMS、DC/DC、ICM接收来自VCU唤醒信号。(2)唤醒模式
有5种唤醒模式:ON档唤醒(运行模式)、快充唤醒(快充模式)、慢充唤醒(慢充模式)、远程唤醒(远程慢充模式/远程运行模式)、网络唤醒(DC/DC转换模式)。各模式优先级:快充模式>远程慢充模式>慢充模式>运行模式>远程运行模式>DC/DC转换模式。
①ON档唤醒。如图29所示,钥匙拧到ON档,点火开关IG 触点闭合。ON档继电器收到ON档信号,如图30所示,继电器线圈通电,触点闭合发出唤醒信号,唤醒VCU、RMS、EPS。再由VCU再发出唤醒信号,唤醒电机继电器、BMS、DC/DC。钥匙拧到START档,该信号发送BCM,防盗系统核实钥匙芯片电
子代码与车辆登记ID代码一致,启动驱动电机,此时慢充系统、
快充系统不工作。对于智能钥匙,无钥匙启动/停止按键有3个档位“OFF”、“RUN”、“ACC”,按到“RUN”位置时防盗
系统核实钥匙是否授权。
图29 点火开关
图28 低压供电途径
图30 ON挡唤醒(未完待续)