北汽E150EV電動汽車動力系統(tǒng)主要由整車控制器(VCU)、電機及電機管理系統(tǒng)、電池及電池管理系統(tǒng)3部分組成。整車控制器(圖1)主要用于判斷操縱者意愿,并根據(jù)車輛行駛狀態(tài)、電池和電機系統(tǒng)的狀態(tài)合理分配動力,使車輛運行在最佳狀態(tài)。VCU一方面通過自身數(shù)據(jù)采集模塊獲取駕駛員需求信息,另一方面與電機控制器、電池管理系統(tǒng)、電動輔助系統(tǒng)等部件組成CAN總線網(wǎng)絡(luò),可以實時獲取當前整車狀態(tài),電機、電池、電動輔助等部件的參數(shù),采用優(yōu)化算法協(xié)調(diào)電動輔助部件和電機運行,在滿足駕駛員對整車動力性和舒適性需求的前提下,最大限度節(jié)約電能的消耗。
一、整車控制器(VCU)的功能
1.整車狀態(tài)的獲取功能
(1)整車狀態(tài)的獲取。通過車速傳感器、擋位信號傳感器等,采用不同的采樣周期,檢測整車的運行狀態(tài)。
(2)通過CAN總線獲得原車功能模塊、動力電池系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)等的狀態(tài)信息。
2.駕駛員的意愿識別和控制模式的判斷
(1)通過各種狀態(tài)信息(加速/制動踏板位置、當前車速和整車是否有故障信息等)來判斷當前需要的整車工作模式(如起步、加速、減速、勻速行駛)。
(2)根據(jù)判斷得出的整車工作模式、動力電池系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)計算出當前車輛需要的轉(zhuǎn)矩。
(3)根據(jù)當前的參數(shù)和狀態(tài)及前一段時間的參數(shù)及狀態(tài),算出當前車輛的轉(zhuǎn)矩能力,根據(jù)當前車輛需要的轉(zhuǎn)矩,最終計算出合理的最終需要實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩。
3.整車故障的判別及處理
(1)判斷整車的各個傳感器、執(zhí)行機構(gòu)的狀態(tài)。
(2)指出相應(yīng)的錯誤標志,協(xié)調(diào)在錯誤情況下各個模塊的計算、執(zhí)行。
(3)將錯誤狀態(tài)記錄、輸出、消除。
4.外圍相連驅(qū)動模塊的管理
根據(jù)各個功能模塊的最終計算結(jié)果,通過總線控制各個外圍功能模塊(例如空調(diào)模塊等)。
(1)駕駛安全輔助設(shè)備:助力轉(zhuǎn)向。
(2)電器附件:DC/DC、水泵、空調(diào)、暖風等。