新能源汽车电控系统

新能源汽车电控系统主要分为三电系统电控系统、高压系统电控系统、低压系统电控系统

三电系统电控系统

包括整车控制器、电池管理系统、驱动电机控制器等。

整车控制器VCU

整车控制器作为电动汽车中央控制单元是整个控制系统的核心也是各个子系统的调控中心。 VCU 集成驾驶员意图识别、动力控制、电池管理控制、电机控制、增程器控制等主要功能。作为目标车辆系统架构中的核心部件VCU 根据采集驾驶员的操作指令、车速、电机转速、SOC 和水温等参数实现既定的电机、电池和传动系统的优化匹配目标。

新能源汽车整车控制VCU功能具有驾驶员意图识别、动力控制、电池管理控制、电机控制、增程器控制等主要功能。能够对上/下电时的高/低压控制逻辑进行管理能够根据驾驶员输入对需求扭矩做出准确判断能够对车辆当前工况进行判断能够实现需求扭矩获取、扭矩分配请求和扭矩限制功能:可以实现再生制动功能,并且协调制动能量回收过程电机制动与 ABS/ESP系统保证制动安全:能够识别零部件及系统功能故障并采取相应的应对策略提供系统故障保护下的皱行等故障处理功能。根据驾驶员操作实现对灯光、音响、电源和碰撞等舒适控制功能;对电池系统充放电和电池诊断管理控制功能。

电池管理系统BMS

动力电池技术是新能源汽车核心技术之一随着新能源汽车的不断发展新能源汽车动力电池技术及相关测试技术更凸显其重要地位。动力电池性能直接影响整车的加速性能、续驶里程以及制动能量回收效率等。动力电池的成本和循环寿命直接影响车辆的成本和可靠性所有影响电池性能的参数必须得到优化。

电池管理系统BMSBattery Managemet System是电池高效使用的必备基础。成熟的BMS可以有效保证单体电池成组后在安 全、寿命、放电能力等方面具有优良的性能避免不均匀的温度分布导致模块间不平衡避免由于电池单体局部温度过高发生电池自燃等事故。

其主要功能包括电池物理参数实时监测、在线诊断与报警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。

 

驱动电机控制器MCU

电机控制器的作用主要是接收整车控制器的扭矩报文指令进而控制驱动电机的转速与转动方向。另外在能量回收过程中电机控制器还要负责将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。

 

高压电控系统

在新能源汽车电控系统设计基础上新能源汽车整车电控系统又分为高压电控系统和低压电控系统两个部分。

在新能源汽车上高电压的部件有动力电池、高压配电盒PDU、OBC车载充电机、DC/DC变换器、电动压缩机、高压线束…等这些部件构成了车辆的高压系统。
其中OBC车载充电机、DC/DC变换器和高压配电盒PDU是新能源汽车的三大核心部件。

OBC车载充电机车载充电机on-board chargerOBC是固定安装在新能源电动汽车上的充电机具有为动力电池安全自动充满电的能力其依据电池管理系统BMS提供的数据动态调节充电电流与电压参数执行相应的动作完成充电过程。
车载充电机由两大部分组成电源部分和充电机控制主板。
其中电源部分的主要作用是将单相220V交流电或三相380V交流电转换为动力电池需要的直流电充电机控制主板主要是对电源部分进行控制、监测、计算、修正、保护以及与外界网络通信等功能是车载充电机的“中枢大脑”。
目前国内车载充电机功率主要有3.3KW、6.6KW其他还有2KW、10KW、20KW和40KW等。
DC/DC变换器DC/DC变换器DC/DC convertor是将某一直流电源电压转换成任意直流电压的变换器作为新能源电动汽车高压电控系统中很重要的一部分它的主要功能是将动力电池输出的高压直流电转换为14V&28V低压直流电供整车低压电气设备使用以及为小蓄电池充电。
高压配电盒高压配电盒Power Distbution UnitPDU是新能源汽车高压系统中的高压电源分配单元其由许多高压继电器和高压熔断器组成内部还内置相关芯片实现与相关模块的信号通信保证整车高压用电安全。

在新能源电动汽车上与高压配电盒相连接的高压部件包括动力电池、OBC车载充电机、DC/DC转换器、电机控制器…等部件。
动力电池新能源电动汽车的动力来源是动力电池动力电池的电压大多在100Vdc-400Vdc输出电流可达300A动力电池的容量影响整车的续航里程同时也影响充电时间和效率。

低压电控系统

新能源电动汽车低压电控系统主要由辅助蓄电池和若干低压电气设备组成。
电动汽车的低压电气设备主要包括灯光系统、仪表系统和娱乐系统等。
目前低压电气系统通常采用12V/24V直流电源作为整车低压电源一方面为灯光和雨刮器等常规低压电器供电另一方面为整车控制器、电机控制系统、电池管理系统以及冷却电动水泵等辅件供电。