新能源電動(dòng)汽車電池智能管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

盧 錚

（江蘇時(shí)代新能源科技有限公司，江蘇 溧陽(yáng) 213000）

研究表明，在電池充電和放電過(guò)程中，充電對(duì)電池壽命的影響最大。因此，正確的充電是延長(zhǎng)電池壽命的一種更有效的方法。因此，設(shè)計(jì)一種快速、安全、節(jié)能的新型充電器是普及電動(dòng)汽車的重要條件。傳統(tǒng)的充電方法主要包括恒流充電、恒電壓充電和恒電壓充電。在此基礎(chǔ)上，近年來(lái)開(kāi)發(fā)了快速加載方法。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)鉛酸電池充電器的研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年，但推廣電動(dòng)汽車是長(zhǎng)期依賴石油資源枯竭和環(huán)境污染問(wèn)題的總趨勢(shì)。

1 加載系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

以迅速和安全地裝載電池和控制國(guó)家數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示電池充電的整個(gè)過(guò)程中,全系統(tǒng)主要由兩部分組成：由電腦顯示器和低于電腦托運(yùn)人,托運(yùn)人負(fù)責(zé)并出院。電源電路分為單片機(jī)控制模塊和充電模塊。系統(tǒng)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。其中，高級(jí)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)充電器電池的電壓、電流和充電溫度數(shù)據(jù)，方便歷史研究，為系統(tǒng)未來(lái)的改進(jìn)提供支持，充電器是系統(tǒng)的主要模塊，PWM 控制信號(hào)由MOSFET 控制電路的開(kāi)關(guān)裝置(MOSFET) 開(kāi)關(guān)控制單片機(jī)MSP430F2274 發(fā)出，實(shí)現(xiàn)主充電電路的快速充電功能。

2 智能汽車電子控制系統(tǒng)研發(fā)的重要性和內(nèi)容

2.1 研發(fā)的重要性

在汽車成為標(biāo)準(zhǔn)車輛的時(shí)代，由此產(chǎn)生的安全駕駛問(wèn)題比舒適的駕駛體驗(yàn)更為緊迫。有駕駛經(jīng)驗(yàn)的人知道，在駕駛時(shí)，我們必須始終注意周圍的道路狀況和環(huán)境。然而，即使在這種情況下，人們也經(jīng)常遭受暫時(shí)的疏忽、交通事故甚至死亡威脅。基于主動(dòng)汽車安全技術(shù)的智能電子控制系統(tǒng)已成為當(dāng)前研究開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)。

同時(shí)，智能汽車電子控制系統(tǒng)還具有自動(dòng)跟蹤、緊急制動(dòng)、軌道維護(hù)、自動(dòng)停車輔助、危險(xiǎn)報(bào)警等功能。

2.2 研發(fā)內(nèi)容

智能汽車電子控制系統(tǒng)將開(kāi)發(fā)一種適用于新能源電動(dòng)汽車的產(chǎn)品系統(tǒng)，包括VCU 控制器和ADAS 控制器的ACU。它不僅是系統(tǒng)的硬件架構(gòu)，也是車輛控制的應(yīng)用功能。VCU車輛控制器具有以下特點(diǎn)：

1） 電動(dòng)汽車控制功能，車輛的各種狀態(tài)功能，如扭矩管理、能量管理、發(fā)動(dòng)機(jī)電池協(xié)調(diào)管理、負(fù)載管理和故障診斷。的高壓和低壓控制邏輯可以通電時(shí)管理和準(zhǔn)確確定駕駛員的驅(qū)動(dòng)扭矩門口按其目前的運(yùn)行狀況,并執(zhí)行功能需求和極限扭矩。

2） 制動(dòng)能量回收功能，VCU 控制策略允許制動(dòng)和協(xié)調(diào)能量回收，在動(dòng)態(tài)能量回收過(guò)程中，將發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器與ABS系統(tǒng)結(jié)合使用，確保制動(dòng)器的安全。

3） 汽車零部件控制功能，汽車零部件包括空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、風(fēng)扇、冷卻水泵等。VCU 可以處理輸入/輸出信號(hào)，包括過(guò)濾、抗抖和滯后，以確保可靠和有效的輸入和清晰的輸出。

4） 故障診斷功能，VCU 可以識(shí)別組件和系統(tǒng)故障，并采取相應(yīng)的對(duì)策，以提供故障管理功能，如系統(tǒng)故障保護(hù)盒。它還具有存儲(chǔ)、下載和刪除錯(cuò)誤代碼的能力。

5） 網(wǎng)絡(luò)通信管理功能，車輛可通過(guò)具有故障診斷功能(故障路徑類型、存儲(chǔ)故障代碼、故障處理等) 的網(wǎng)絡(luò)總線進(jìn)行規(guī)劃，并可管理相關(guān)系統(tǒng)的關(guān)鍵信息。

3 電子控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)介紹

3.1 主動(dòng)駕駛功能

VCU 車輛控制器收集駕駛員輸入信號(hào)(按鍵信號(hào)、油門踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)、檔位信號(hào)、方向盤角度信號(hào)等)。高壓電池組由樓宇管理系統(tǒng)供電，轉(zhuǎn)向電機(jī)由變速電源控制。

3.2 自動(dòng)輔助駕駛功能

車輛在一定條件下運(yùn)行,主計(jì)長(zhǎng)在聯(lián)邦和主計(jì)長(zhǎng)ADAS高級(jí)輔助駕駛和聯(lián)邦接收器控制令A(yù)DAS (ACC) , spv APA等等) 來(lái)訂購(gòu)轉(zhuǎn)向電機(jī)和電控發(fā)動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)輔助駕駛功能,確保車輛在緊急自動(dòng)剎車、自動(dòng)泊車、自動(dòng)跟蹤碰撞報(bào)警等功能，提高駕駛安全。

3.3 輔助報(bào)警功能

智能車輛電子控制系統(tǒng)具有dwd、FCW 前端報(bào)警、RCTA 后端輔助碰撞報(bào)警、BSD 盲點(diǎn)檢測(cè)、LCA 并行輔助危險(xiǎn)報(bào)警等功能。

4 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

電池管理系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集單元、中央處理單元、均衡器檢測(cè)單元、顯示單元和控制單元組成。采集模塊包括電壓采集模塊和溫度采集模塊。主控制模塊包括主控制面板和高壓控制電路。均衡模塊通常與檢測(cè)模塊一起放置。顯示單元由一個(gè)液晶面板、一個(gè)顯示面板和一個(gè)較高的位置組成。機(jī)器和鍵盤。信息通信通常是通過(guò)CAN 總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

模塊檢測(cè)：檢測(cè)電壓是收集電池組總電壓和每個(gè)電池電壓的電源管理芯片,通過(guò)電池,然后將所收集到的數(shù)據(jù)傳給卡電池來(lái)儲(chǔ)存、計(jì)算和分析。

電流檢測(cè)模塊：電流檢測(cè)是直接讀取霍爾電流傳感器收集的電流值，然后由系統(tǒng)保存或使用。

溫度檢測(cè)模塊：溫度檢測(cè)模塊采用最成熟、最穩(wěn)定的熱電偶溫度測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)。溫度值由熱電偶傳輸?shù)哪M差電壓求解。一旦熱電偶溫度探頭確定了溫度值，它就會(huì)通過(guò)SPI。總線被加載到溫度模塊的單片機(jī)中。后者執(zhí)行溫度操作，如溫度值上的溫度補(bǔ)償，然后向主控制單元報(bào)告。

5 結(jié)語(yǔ)

VCU 車輛控制器通過(guò)與高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)ADAS 和車輛制動(dòng)安全系統(tǒng)ESC 信息的交互，實(shí)現(xiàn)車輛主動(dòng)安全智能駕駛控制。電子智能控制系統(tǒng)、雷達(dá)由ADAS 高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)來(lái)收集資料,圍繞整車、相機(jī)和周圍的視覺(jué)系統(tǒng),通過(guò)一個(gè)內(nèi)部審計(jì)師的詳細(xì)計(jì)算,它可以顯示該車能在危險(xiǎn)工作條件是當(dāng)前警報(bào)信號(hào)傳遞給駕駛員和VCU 整車控制器。