Автокөлік контроллері екі негізгі компонентті қамтиды, аппараттық және бағдарламалық қамтамасыз ету.Оның негізгі бағдарламалық жасақтамасы мен бағдарламаларын әдетте өндірушілер әзірлейді, ал автокөлік бөлшектерін жеткізушілер көлік контроллерінің аппараттық құралдарын және негізгі драйверлерді қамтамасыз ете алады.Осы кезеңде таза электрлік көліктердің көлік құралын басқарушы туралы шетелдік зерттеулер негізінен доңғалақпен басқарылатын таза электрлік көліктерге бағытталған.қозғалтқыштар.Тек бір қозғалтқышы бар таза электрлік көліктер үшін ол әдетте көлік құралының контроллерімен жабдықталмайды, бірақ мотор контроллері көлікті басқару үшін қолданылады.Көптеген ірі шетелдік компаниялар Continental, Bosch, Delphi және т.б. сияқты жетілген көлік контроллері шешімдерін ұсына алады.
1. Автокөлік контроллерінің құрамы мен принципі
Таза электрлік көлікті басқару жүйесі негізінен екі схемаға бөлінеді: орталықтандырылған басқару және бөлінген басқару.
Орталықтандырылған басқару жүйесінің негізгі идеясы көлік құралының контроллері кіріс сигналдарын жинауды жалғыз аяқтайды, деректерді басқару стратегиясына сәйкес талдайды және өңдейді, содан кейін әрбір жетекке қалыпты қозғалысты басқару үшін тікелей басқару пәрмендерін береді. таза электр көлігі.Орталықтандырылған басқару жүйесінің артықшылықтары орталықтандырылған өңдеу, жылдам әрекет ету және төмен шығындар;кемшілігі - схема күрделі және жылуды тарату оңай емес.
Бөлінген басқару жүйесінің негізгі идеясы - көлік құралының контроллері кейбір драйвер сигналдарын жинайды және CAN шинасы арқылы мотор контроллерімен және батареяны басқару жүйесімен байланысады.Мотор контроллері және батареяны басқару жүйесі сәйкесінше CAN шинасы арқылы көлік сигналдарын жинайды.көлік құралының диспетчеріне берілді.Автокөлік контроллері көлік ақпаратына сәйкес деректерді талдайды және өңдейді және басқару стратегиясымен біріктіреді.Қозғалтқыш контроллері мен аккумуляторды басқару жүйесі басқару пәрменін алғаннан кейін олар қозғалтқыш пен батареяның ағымдағы күйі туралы ақпаратқа сәйкес қозғалтқыштың жұмысын және батареяның зарядсыздануын басқарады.Бөлінген басқару жүйелерінің артықшылықтары модульдік және төмен күрделілік;кемшілігі салыстырмалы түрде жоғары құны болып табылады.
Типтік бөлінген көлік құралын басқару жүйесінің схемалық диаграммасы төмендегі суретте көрсетілген.Көлікті басқару жүйесінің жоғарғы қабаты көлік құралын басқару құралы болып табылады.Көлік құралының контроллері CAN шинасы арқылы мотор контроллері мен аккумуляторды басқару жүйесі туралы ақпаратты алады және мотор контроллері мен батареяға ақпарат береді.Басқару жүйесі және көлік ішіндегі ақпаратты көрсету жүйесі басқару пәрмендерін жібереді.Қозғалтқыш контроллері мен батареяны басқару жүйесі тиісінше қозғалтқышты және қуат батареясын бақылауға және басқаруға жауаптықаптама, ал борттық ақпаратты көрсету жүйесі көліктің ағымдағы күйі туралы ақпаратты көрсету үшін пайдаланылады.
Типтік бөлінген көлік құралын басқару жүйесінің схемалық диаграммасы
Төмендегі суретте компания әзірлеген таза электрлік көлік контроллерінің композициялық принципі көрсетілген.Автокөлік контроллерінің аппараттық тізбегі микроконтроллер, қосқыш санын реттеу, аналогтық мөлшерді реттеу, релелік жетек, жоғары жылдамдықты CAN шина интерфейсі және қуат батареясы сияқты модульдерді қамтиды..
Компания жасаған таза электрлі көлік құралының контроллерінің құрамының схемалық диаграммасы
(1) Микроконтроллер модулі Микроконтроллер модулі көлік контроллерінің өзегі болып табылады.Таза электрлі көлік құралының контроллерінің функциясын және оның жұмысының сыртқы ортасын ескере отырып, микроконтроллер модулі деректерді өңдеудің жоғары жылдамдығына, бай аппараттық интерфейстің сипаттамаларына, төмен бағаға және жоғары сенімділікке ие болуы керек.
(2) Коммутатордың санын реттеу модулі Коммутатордың санын реттеу модулі деңгейді түрлендіру және қосқыш кіріс мөлшерін пішіндеу үшін пайдаланылады, оның бір ұшы көптеген қосқыштар саны сенсорларымен жалғанған., ал екінші ұшы микроконтроллермен жалғанған.
(3) Аналогтық кондиционерлеу модулі Аналогтық кондиционерлеу модулі газ педальының және тежегіш педалының аналогтық сигналдарын жинау және оларды микроконтроллерге жіберу үшін пайдаланылады.
(4) Реле жетек модулі Реле жетек модулі бір ұшы оптоэлектрондық оқшаулағыш арқылы микроконтроллерге қосылған, ал екінші ұшы көптеген релелерге қосылған көптеген релелерді жүргізу үшін пайдаланылады.
(5) Жоғары жылдамдықты CAN шина интерфейсі модулі Жоғары жылдамдықты CAN шина интерфейсі модулі жоғары жылдамдықты CAN шина интерфейсін қамтамасыз ету үшін пайдаланылады, оның бір ұшы микроконтроллерге оптоэлектрондық изолятор арқылы қосылған, ал екінші ұшы қосылған. жүйеге жоғары жылдамдықты CAN шинасы.
(6) Қуат көзі модулі Қуат көзі модулі микропроцессор мен әрбір кіріс және шығыс модулі үшін оқшауланған қуат көзін қамтамасыз етеді, батарея кернеуін бақылайды және микроконтроллерге қосылады.
Көлік құралының контроллері көлік құралының энергияны пайдалану тиімділігін арттыру және қауіпсіздік пен сенімділікті қамтамасыз ету үшін электрлік көліктің қуат тізбегінің барлық аспектілерін басқарады, үйлестіреді және бақылайды.Автокөлік контроллері жүргізушінің қозғалыс сигналын жинайды, CAN шинасы арқылы жетек қозғалтқышы мен қуат батареясы жүйесі туралы тиісті ақпаратты алады, талдайды және есептейді және көлік құралын басқаруды жүзеге асыру үшін CAN шинасы арқылы қозғалтқышты басқару және батареяны басқару нұсқауларын береді және энергияны оңтайландыруды басқару.және тежеу энергиясын қалпына келтіруді басқару.Автокөлік контроллерінде көлік күйі туралы ақпаратты көрсете алатын жан-жақты құрал интерфейсі функциясы бар;оның толық ақауларды диагностикалау және өңдеу функциялары бар;оның көлік шлюзі және желіні басқару функциялары бар.
2. Автокөлік контроллерінің негізгі функциялары
Көлік контроллері газ педальының сигналы, тежегіш педальының сигналы және беріліс ауыстырғышының сигналы сияқты қозғалыс ақпаратын жинайды және CAN шинасында мотор контроллері мен батареяны басқару жүйесі жіберген деректерді бір уақытта қабылдайды және ақпаратты көлік құралын басқару стратегиясымен бірге талдайды. және пайымдау, жүргізушінің жүргізу ниеті және көлік құралының күйі туралы ақпаратты шығарып алыңыз және соңында көліктің қалыпты жүруін қамтамасыз ету үшін әрбір құрамдас контроллердің жұмысын бақылау үшін CAN шинасы арқылы командаларды жіберіңіз.Автокөлік контроллерінің келесі негізгі функциялары болуы керек.
(1) Көлік құралын басқару функциясы Электр көлігінің жетек қозғалтқышы жүргізушінің ниетіне сәйкес қозғалыс немесе тежеу моментін шығаруы керек.Драйвер газ педальын немесе тежеу педальын басқанда, жетек қозғалтқышы белгілі бір қозғаушы қуатты немесе регенеративті тежеу қуатын шығаруы керек.Педалдың ашылуы неғұрлым үлкен болса, жетек қозғалтқышының шығыс қуаты соғұрлым көп болады.Сондықтан көлік құралын басқарушы жүргізушінің жұмысын ақылға қонымды түрде түсіндіруі керек;жүргізушіге шешім қабылдау кезінде кері байланысты қамтамасыз ету үшін көлік құралының ішкі жүйелерінен кері байланыс ақпаратын алу;және көлік құралының қалыпты жүруіне қол жеткізу үшін көлік құралының ішкі жүйелеріне басқару командаларын жіберу.
(2) Бүкіл көлік құралын желіні басқару Көлік контроллері электр көліктерінің көптеген контроллерінің бірі және CAN автобусындағы түйін болып табылады.Автокөлік желісін басқаруда көлік құралының контроллері ақпаратты ұйымдастыруға және беруге, желі күйін бақылауға, желі түйіндерін басқаруға және желі ақауларын диагностикалауға және өңдеуге жауап беретін ақпаратты басқару орталығы болып табылады.
(3) Тежеу энергиясын қалпына келтіру Таза электрлік көліктердің ішкі жану қозғалтқыштарынан ерекшеленетін маңызды ерекшелігі - тежеу энергиясын қалпына келтіру.Бұл таза электрлік көліктердің қозғалтқышын қалпына келтіретін тежеу күйінде пайдалану арқылы қол жеткізіледі.Көлік құралының контроллерінің талдауы Жүргізушінің тежеу ниеті, қуат батареясының күйі және жетек қозғалтқышының күйі туралы ақпарат тежеу энергиясын қалпына келтіруді басқару стратегиясымен біріктірілген, тежеу энергиясын қалпына келтіру жағдайында қозғалтқыш режимі командалары мен момент пәрмендерін мотор контроллеріне жібереді, сондықтан жетек қозғалтқыштың қуат өндіру режимінде жұмыс істейтінін және электрлік тежеу арқылы қалпына келтірілген энергия тежеу қуатын қалпына келтіруді жүзеге асыру үшін тежеу өнімділігіне әсер етпестен қуат батареясының жинағында сақталады.
(4) Көлік қуатын басқару және оңтайландыру Таза электрлік көліктерде қуат батареясы жетек қозғалтқышын қуатпен қамтамасыз етіп қана қоймай, сонымен қатар электр керек-жарақтарын қуатпен қамтамасыз етеді.Сондықтан, максималды қозғалыс ауқымын алу үшін көлік құралын басқарушы көлік құралының барлық қуат көзіне жауап береді.Энергияны пайдалануды жақсарту үшін энергияны басқару.Аккумулятордың SOC мәні салыстырмалы түрде төмен болғанда, көлік құралының контроллері қозғалыс ауқымын арттыру үшін электр аксессуарларының шығыс қуатын шектеу үшін кейбір электр керек-жарақтарына пәрмендер жібереді.
(5) Көлік құралының күйін бақылау және көрсету Қуат, жалпы кернеу, ұяшық кернеуі, батарея температурасы және ақаулық сияқты ақпаратты, содан кейін бұл нақты уақыттағы ақпаратты көрсету үшін CAN шинасы арқылы көлік ақпаратын көрсету жүйесіне жіберіңіз.Сонымен қатар, көлік контроллері CAN шинасында әрбір модульдің байланысын жүйелі түрде анықтайды.Егер ол автобустағы түйін қалыпты байланыса алмайтынын анықтаса, ол көлік құралының ақпаратын көрсету жүйесінде ақаулық туралы ақпаратты көрсетеді және сәйкес төтенше жағдайлар үшін ақылға қонымды шараларды қабылдайды.жүргізуші көлік құралының ағымдағы жұмыс күйі туралы ақпаратты тікелей және дәл ала алатындай төтенше жағдайлардың туындауын болдырмау үшін өңдеу.
(6) Ақауларды диагностикалау және өңдеу Ақаулық диагностикасы үшін көліктің электрондық басқару жүйесін үздіксіз бақылаңыз.Ақаулық көрсеткіші ақаулық санатын және кейбір ақаулық кодтарын көрсетеді.Ақаулық мазмұнына сәйкес қауіпсіздікті қорғаудың тиісті өңдеуін уақтылы жүргізіңіз.Жеңіл ақаулар үшін жақын маңдағы техникалық қызмет көрсету станциясына техникалық қызмет көрсету үшін төмен жылдамдықпен жүруге болады.
(7) Сыртқы зарядтау басқармасы зарядтау қосылымын жүзеге асырады, зарядтау процесін бақылайды, зарядтау күйін хабарлайды және зарядтауды аяқтайды.
(8) Диагностикалық жабдықты желіде диагностикалау және офлайн анықтау сыртқы диагностикалық жабдықпен қосылу және диагностикалық байланыс үшін жауап береді және деректер ағындарын оқу, ақаулық кодтарын оқу және тазалау, басқару порттарын жөндеуді қоса алғанда, UDS диагностикалық қызметтерін жүзеге асырады. .
Төмендегі суретте таза электрлік көлік құралының контроллерінің мысалы берілген.Ол жүргізу және зарядтау кезінде басқару сигналдарын жинау арқылы жүргізушінің ниетін анықтайды, CAN шинасы арқылы көлік құралының электронды басқару жабдығын басқарады және жоспарлайды және әртүрлі модельдер үшін әртүрлі үлгілерді пайдаланады.Көлік құралын басқаруды, энергияны оңтайландыруды басқаруды, тежеу энергиясын қалпына келтіруді басқаруды және желіні басқаруды жүзеге асыру үшін басқару стратегиясы.Автокөлік контроллері микрокомпьютер, интеллектуалды қуат жетегі және CAN шинасы сияқты технологияларды қабылдайды және жақсы динамикалық жауап, жоғары іріктеу дәлдігі, күшті кедергіге қарсы қабілеті және жақсы сенімділік сипаттамаларына ие.
Таза электрлік көлік құралының контроллерінің мысалы
3. Көлік құралының контроллерін жобалауға қойылатын талаптар
Көлік құралының контроллеріне сигналдарды тікелей жіберетін сенсорларға үдеткіш педаль сенсоры, тежегіш педаль сенсоры және редуктор қосқышы кіреді, оларда үдеткіш педаль сенсоры және тежегіш педаль сенсоры аналогтық сигнал береді, ал беріліс қосқышының шығыс сигналы қосқыш сигналы болып табылады.Автокөлік контроллері қозғалтқыш контроллеріне және батареяны басқару жүйесіне пәрмендер жіберу арқылы жетек қозғалтқышының жұмысын және қуат батареясының зарядталуы мен разрядталуын жанама түрде басқарады және негізгі релені басқару арқылы борттық модульді қосу-өшіруді жүзеге асырады. .
Автокөлік құралын басқару желісінің құрамына және көлік құралының диспетчерінің кіріс және шығыс сигналдарын талдауға сәйкес көлік құралын басқарушы келесі техникалық талаптарға сәйкес келуі керек.
① Аппараттық схеманы құрастырған кезде электрлік көліктің қозғалу ортасын толығымен ескеру керек, электромагниттік үйлесімділікке назар аудару керек және кедергіге қарсы қабілетін жақсарту керек.Көлік құралының контроллері төтенше жағдайлардың туындауын болдырмау үшін бағдарламалық және аппараттық құралдарда белгілі бір өзін-өзі қорғау қабілетіне ие болуы керек.
② Көлік контроллерінде әртүрлі кіріс ақпаратты жылдам және дәл жинай алу үшін жеткілікті енгізу/шығару интерфейстері және үдеткіш педаль сигналдары мен тежегіш педаль сигналдарын жинау үшін кемінде екі A/D түрлендіру арнасы болуы керек.Көлік құралының беріліс сигналын жинау үшін сандық кіріс арнасы пайдаланылады және көлік релесін басқару үшін бірнеше қуат жетек сигналының шығыс арналары болуы керек.
③ Көлік контроллерінде әртүрлі байланыс интерфейстері болуы керек.CAN байланыс интерфейсі мотор контроллерімен, батареяларды басқару жүйесімен және көлік ақпаратын көрсету жүйесімен байланысу үшін пайдаланылады.RS232 байланыс интерфейсі негізгі компьютермен байланысу үшін пайдаланылады, ал RS-485 байланыс интерфейсі сақталған./422 байланыс интерфейсі, ол CAN байланысын қолдамайтын құрылғылармен үйлесімді болуы мүмкін, мысалы, автокөлік сенсорлық экрандарының кейбір үлгілері.
④ Әртүрлі жол жағдайында көлік әртүрлі соққылар мен дірілдерге тап болады.Автокөліктің сенімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін автокөлік контроллері соққыға жақсы төзімділікке ие болуы керек.
Жіберу уақыты: 09 қараша 2022 ж