电动汽车整车控制器(VCU)是什么?有什么作用?

一、电动汽车整车控制器(VCU)是什么?有什么作用?

整车控制器VCU(Vehicle control unit)作为新能源车中央控制单元,是整个控制系统的核心。

VCU采集电机及电池状态(通常是用过CAN,或者CANFD通讯直接和BMS,MCU信号交互),同时也通过自身的IO口,采集加速踏板信号、制动踏板信号、执行器及传感器信号。

根据驾驶员的意图综合分析做出相应判定后,监控下层的各部件控制器的动作,它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车驱动系统及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。

可以说整车控制器性能的好坏直接决定了新能源汽车整车性能的好坏,起到了中流砥柱的作用。

新能源起步阶段,大概在10到15年诞生了第一代VCU产品。技术来源于传统汽车电控ECU,以发动机控制器及车身控制器为主要技术来源。行业典型产品有德尔福的HCU-2、联电的VCU、大陆的H300及普华第一代VCU-1

(我工作的时候,做的第一款新能源汽车,就是用的大陆的32位控制器,H300,因为成本太高,后来被嵌入式的同事给破解了……哦对,那时候还普遍叫HCU)

第二代产品起步阶段是16年到19年。目前行业解决方案主要产品,联电的VCU8、德尔福的HCU-5、大陆H500及普华ORIENTAIS_HCU-6,二代产品受制于补贴滑坡及车辆安全事件影响,因此出现了符合功能安全和不符合功能安全要求的两种产品。

但从长远发展来看VCU的功能安全及AUTOSAR软硬件平台是势在必行。AUTOSAR把整个软件,硬件切成不同的块,定义每个块之间互动的传输标准,用模块化的软件思维,可以更好地标准规范以及减少错误的发生。

如果说汽车未来发展趋势是电动化、智能化(甚至是软件定义汽车),那么整车控制器未来发展必将是高度集成及安全可靠。

无论汽车发展到什么阶段,安全、舒适与经济性永远是发展的硬性指标。开放合作、分工合作是未来OEM、Tier1及Tier2主流合作模式。

但是特斯拉这家企业横空出世,压根没有鸟这些行业巨头自己组成的AUTOSAR,自己建立了一套车内神经网络,用自研的软硬件架构,将汽车的控制器,传感器,数据传输等软硬件结合起来,第一次把“域控制器”这个东西真实的搞了出来~so

现在的第三代的技术,已经更加高度集成化,例如集合了VCU功能的域控制器——这个路径也是越来越多的厂家在这条路上开始发力了。

当然,还有一种方式是,取消VCU,将VCU的功能分解到其他控制器,例如安全和上下电的功能,分到到BMS,行车相关的功能,分解到MCU

至于,VCU到底有哪些作用?我来稍微系统的给大家介绍一下:

说白了,就是汽车的大脑!接受外部的信号信息,然后运算后,给出相应的指令,给其他部件,进行车辆的工作。

一,VCU长什么样子?——如下图

拆开之后,是一些电路板

VCU包含的部分,如下图所示。——我个人负责的,就是其中应用层软件的集成化测试工作

二,VCU的基本工作方式如何?——一切都是电信号!如下图

三,VCU软件控制方向的架构如何?——当前来说相对成体系。如下图

四、VCU的具体作用详解

1,驾驶员意图解析

VCU通过采集加速踏板,制动踏板,档位,等人机交互的接口信息(智能汽车

还接收大屏等信号),并综合车辆当前的状态,如电池电量,车速,等关键信息,给出驾驶员对车辆的驱动或者制动需求,进行加速或者减速。

2,整车模式管理

实车车辆模式状态的变化和管控,纯电动车辆总体分为初始化模式,高压保持模式,交流充电模式,直流充电模式,行车模式,故障模式,运输模式,工厂模式等,VCU通过合理且明确的状态转移的条件和路径,实现车辆各状态之间的切换

3,整车能量管理

对于纯电动车辆来说,VCU通过对整车能量状态的监控,协调车辆动力输出和其他高压部件的工作状态,最大化的利用车辆的能量,以达到最优的能量使用效果——更强的动力,或更长的续航里程。

如低电量时对电机的功率限制,限制空调使用。或者在用户选择不同的驾驶模式(如Sport模式)时,更大偏向于能量偏向动力输出。

4,驱动控制

以驾驶员驱动扭矩需求和车辆实际状态为基础,对整个驱动系统控制的动态管控过程进行优化和管理。使动力系统部件,在最优化的工作模式下,符合驾驶员的驾驶需求。

例如,通过油门踏板的控制(深度,踩下速率等)解析,判断驾驶员的需求扭矩大小,实现不同的加速效果。

5,制动相关的控制

此处的制动控制的说法,其实不太严谨,更准确的说法,是能量回收的控制。——真正的制动控制,算是得底盘来控制,现在也流行驱动和底盘一起来做动力学的开发工作了。

VCU根据车辆当前的车速,驾驶员对踏板的操作,以及当前车辆状态的预估(例如,电池温度,SOC等状态),计算符合当前状态下的能量回收,由车辆的驱动系统进行执行。从而获得最优的能量的回收和制动的感觉。

不过,制动和回收这个话题还是挺大的;

daijun211:关于新能源汽车的“动能回收”和“刹车系统”的关系…

6,扭矩监控

从整车功能安全角度出发,VCU采集动力系统(驱动电机控制器)所反馈的客观参数,进行运算得到的车辆实际扭矩,从而对整车的扭矩进行监控,以确保车辆动力系统工作在安全的范围内

7,整车故障监控

VCU通过综合分析比较各零部件上传的信号值,和传感器采集的数值,进行实时的计算,比较。对车辆零部件的状态进行有效的识别和管理。

例如对电池上报的电池温度,或者充电口的温度传感器采集的温度值,进行判断,有效的避免车辆发生故障。或者在发生故障时,进行提醒或者安全措施。

8,部件故障监测

通过整车级别的设计,VCU可以进行相关冗余设计,在部分部件发生故障时,可以有效的进行诊断和处理,保证车辆的基本功能不会丧失。

例如,在电机过温时,VCU通过一定的冗余设计,可以降低行车功率,保证车辆部分基本功能完善。基于整车角度,对故障进行适应性处理。

9,整车附件的管理

VCU可以实现对车辆的附件功能,例如,空调功能的管理,DCDC需求管理,水泵,仪表,真空泵倒车灯,制动灯的管控。进行能量的最优化计算管理和整车需求。

10.故障诊断

VCU根据故障诊断的要求,便于售后进行维护和诊断。包括诊断仪开发都和VCU的诊断方案息息相关

11,在线标定

通过对VCU的扭矩Map和一些温度map的标定,包括一些故障限制的标定。可以对VCU内的一些标定量参数进行修改。因为车辆的软件并不是一开始就写死的,通常都会预留一些可调的数值,让标定工程师进行修改,以实现车辆达到最好的状态。

例如,对驾驶员的扭矩Map进行标定,可以改变车辆的驾驶性。

我在2015年左右,就是做车辆标定的,做了大约半年左右。

以上,就是VCU的大概的介绍。

说真的,能吃透其中的部分,就可以是新能源汽车的策略开发领域的佼佼者了。

而我,仅仅只是做过其中一小部分而已,而且还没吃透~

二、现在的 纯电动汽车电机控制器 软件控制功能有哪些?

主要的功能是实现电机的扭矩控制(就是接收整车的输入指令,让电机输出扭矩),这部分是核心,电机控制(核心算法)

其他功能比如故障保护,信号采集,转态跳转,存储,bootloader,uds诊断,nm网络管理,,xcp/ccp标定等,还有功能安全等

三、电动汽车电机控制器温度多少正常?

电动车电机耐高温80-100度,看漆包线耐温,磁钢一般耐80;控制器一般在90度以下,内部管子温度可能在100多度了。大电流管子短时间温升很大,容易烧管;电瓶伏数对应控制器和电机功率的标准没有,铅酸电瓶持续放电大概1.5C,比如72V20Ah电瓶,放电持续30A,72X30=2160W,在考虑电瓶寿命的同时动力一般,但实际不会只放得出那么少功率。

四、电动汽车电机控制器哪个厂家最好?

国内做交流电机控制器比较知名的品牌如下:

1、欣联达控制器:功率1kw~18kw都有;

2、英博尔控制器:功率2kw~21kw都有;

3、精进控制器:交流控制器做得比较少,但是也有;

4、大郡控制器:交流电机控制器产品比较少,但是做得不错;选择控制器,我推荐只考虑这四家,其余企业都不用考虑了!

五、北汽电动汽车电机过热的原因?

电机温度过高时,先用点火钥匙通电复位3次。如果还是不正常,建议去当地维修站维修。

汽车电机过热的常见原因:

1.电机笼型转子断裂或绕组转子线圈接头松动,造成检修网电流过高而发热。铜转子可焊接或更换,铸铝转子应更换。

2.如果电压超过电动车电机额定电压10%以上,或者比电机额定电压低5%以上,电机在额定负载下容易发热,温升增大,所以要检查调整电压。

3、定子绕组匝间或相间短路或接地,使电流增大,调节损耗增大而过热,如果故障不严重,就重新加绝缘,严重的绕组应更换。

4、轴承损坏或过度磨损等。,使电动车电机定子和转子发生碰撞,可以检查轴承是否松动,定子和转子是否装配不良。

六、雷丁电动汽车电机控制器怎么连接?

雷丁电动汽车电机控制器电动汽车控制器接线原则:先接主线,再接其它功能线。

主线:电源正负极、电门线、转把、必要时需要短接一下学习线2-3秒,然后拔掉。此时的电机就可以正常转动。

02先断开一根电瓶线,防止接线时正负线误碰电路;然后垫高电动车,使电机离地;看旧控制器接线情况,注意一些特殊功能线。

03接电源正负极、电门、电机线,调试正反转。先找到粗黑、粗红、 细红线 、三根正负极和锁线 ,还有粗黄粗绿粗蓝三根相线 霍尔线。然后连接好对应颜色的线即可(这里要注意有的电动车负极线不是黑色可能为绿色的粗线注意分辨,不要和电机绿色相线接反了,不然调试会烧控制器)。

七、电动汽车电机控制器连接电机的方法?

电动汽车电机控制器连接电机的方法?

1、明确电源正负极,和电门锁线。连接电源线和电门锁线。首先把电动车支起来,然后先接远洋控制器三根电机线,按照黄,蓝,绿的顺序和电机接好。

2、接仪表线和找出转把线,然后接上远洋控制器和电机的霍尔插头,再接上电源线,对插上棕色学习线,打开电源锁,这时电机就开始运转了。

3、看看是正转还是反转,如果是正常,断开学习线,接上其它功能线就可以正常骑行了,如果是反转那把学习线断开再重新插一次,电机正转后再断开学习线,接好其它功能线就可以了。

八、电动汽车电机控制器的品牌主要是哪些?

国内做交流电机控制器比较知名的品牌如下:

1、欣联达控制器:功率1kw~18kw都有;

2、英博尔控制器:功率2kw~21kw都有;

3、精进控制器:交流控制器做得比较少,但是也有;

4、大郡控制器:交流电机控制器产品比较少,但是做得不错;选择控制器,我推荐只考虑这四家,其余企业都不用考虑了!

九、电动车控制器作用?

电动车控制器的主要作用,把电池输出的直流电变为方向不断改变的交流电,省去了电动机的电刷。没有控制器,电动车要在一定的时间内更换磨损的电刷。

其它作用:保持输出电压、输出电流的相对恒定,使电动机处于稳定的工作状态。

十、物联网控制器的作用及原因

物联网控制器的作用

物联网控制器是一种关键设备,用于连接和控制物联网中的各种智能设备和传感器。它充当了物联网系统中的中枢,负责数据的收集、存储、处理和分发等重要任务。物联网控制器的作用如下:

  • 数据收集和传输:物联网控制器可以通过与各种设备和传感器的连接,实时收集和传输数据,例如温度、湿度、光照强度等。
  • 远程监控和控制:物联网控制器可以通过互联网连接,实现对物联网中设备的远程监控和控制,例如远程开关灯、调节温度等。
  • 数据处理和分析:物联网控制器具备一定的处理和分析能力,能够对收集到的数据进行处理和分析,为用户提供有用的信息和洞察力。
  • 安全管理:物联网控制器能够对物联网中的设备进行身份验证和访问控制,确保系统的安全性和可靠性。
  • 智能决策:物联网控制器可以通过学习和优化算法,自动做出一些智能决策,提高系统的效率和性能。

物联网控制器的原因

物联网控制器的出现和发展源于以下几个原因:

  1. 多样化的设备和传感器:随着物联网的兴起,人们创造了各种各样的智能设备和传感器,例如智能家居设备、工业自动化设备等。物联网控制器的出现为这些设备提供了统一的连接和控制平台。
  2. 实时监控和远程控制的需求:随着人们对生活和工作的智能化要求不断增加,对实时监控和远程控制的需求也越来越强烈。物联网控制器的出现满足了这些需求,为人们提供了便利和安全。
  3. 数据处理和洞察力的需求:物联网中涌现出大量的数据,如何对这些数据进行处理和分析,提取有用的信息和洞察力成为了一个重要的问题。物联网控制器的出现帮助人们解决了这个问题。
  4. 安全和可靠性的要求:物联网连接了各种设备和网络,安全和可靠性成为了一个必须要解决的问题。物联网控制器通过身份验证和访问控制等手段,提供了一定的安全保障。

综上所述,物联网控制器在物联网系统中扮演着重要的角色。它的出现和发展源于对多样化设备和传感器的需求,以及对实时监控、远程控制、数据处理、安全管理等方面的需求。借助物联网控制器,我们能够更好地实现智能化、便捷化和高效化的生活和工作。