◆文/北京 李玉茂
(接上期)
如圖12所示,用戶在出門前可以通過手機指令,實現(xiàn)充電控制、空調(diào)控制、電池預加熱控制等,用戶剛上車就可以進入一個舒適的環(huán)境和溫度。如圖13所示,用戶離開車輛時將充電槍插入慢充口,并不進行立即充電,可以利用電價波谷并在家里實時查詢SOC值,需要充電時通過手機App發(fā)送遠程充電指令。
北汽新能源EU系列裝有旋鈕式電子換擋器,如圖14所示,轉動旋鈕可選擇R位、N位、D位、E位,同時儀表盤顯示對應的擋位字母。電子換擋器向VCU提供4個信號,如圖15所示。每個信號0.1~0.9V判定為“0”,2.8~3.95V判定為“1”,四位二進制代碼表示相應的擋位,見表3。在換擋旋鈕后側有制動能量回收按鍵,如圖14中紅圈所示。有“E+”和“E-”兩個按鍵,“E+”表示能量回收強度增加,“E-”表示能量回收強度減小,共有3級,變速器位于D位和E位時,可在1級和3級之間調(diào)節(jié)。“E”位是經(jīng)濟模式,通過降低加速和最高車速等動力性能,降低能耗。
加速踏板信號向VCU提供駕駛人行駛意圖,該傳感器向VCU提供兩組信號,信號1和信號2,如圖16所示,VCU將兩組信號對比使用。加速踏板角度從0.2°~14.5°(深度范圍0~100%)變化,信號1電壓由0.7~4.8V變化,信號2電壓由0.37~2.4V變化,如圖17所示。
制動踏板傳感器向VCU提供制動踏板深度兩組信號,信號1和信號2,如圖18所示,VCU將兩組信號對比使用,利用此信號進行能量回收和制動力控制,VCU同時發(fā)出信號控制制動燈點亮。
如圖19所示,VCU通過硬線對BMS發(fā)出喚醒信號、對主負繼電器發(fā)出閉合信號,通過CAN線詢問BMS是否有接收方面故障。BMS反饋VCU的信號有動力電池電量、動力電池溫度、動力電池電壓、動力電池電流。
如圖20所示,當插入慢充槍,OBC感知CC與PE之間接通,OBC向VCU發(fā)出充電喚醒信號,再由VCU向組合儀表發(fā)出充電喚醒信號。OBC向VCU發(fā)出連接確認信號,再由VCU向組合儀表發(fā)出連接確認信號,儀表盤上慢充指示燈點亮。
北汽新能源EX3、EX5具有雙向充電功能,在單向車載充電機的基礎上進行硬件、軟件升級,可以對220V通用電器供電,例如電磁爐。如圖21所示,將轉換插頭插入慢充口,按下雙向充電按鍵“Vtol”,就可實現(xiàn)“移動電源”的功能擴展。
各品牌車型設計不同,PTC控制器可以安裝在高壓盒內(nèi)、壓縮機控制器內(nèi)或單獨設立。VCU通過CAN總線與高壓盒內(nèi)PTC控制器通信,如圖22所示,VCU根據(jù)駕駛人指令和PTC溫度傳感器信號,控制PTC的分組通電或斷開。
VCU通過CAN總線向MCU發(fā)出轉矩需求信號,以及詢問MCU是否有接收方面故障,如圖23所示。MCU反饋給VCU的信息有電機轉速、電機溫度、電機控制器溫度。能量回饋時,VCU通知MCU,6個IGBT不再工作,而由三相橋式整流器自動工作。當回收電流大于動力電池允許的最大充電電流,MCU執(zhí)行IGBT工作狀態(tài)。
在慢充電或行車中,VCU對繼電器發(fā)出“使能”信號,如圖24所示,繼電器閉合,DC/DC開始工作,將高壓直流電轉換成14V直流電,對蓄電池充電?!笆鼓堋钡挠⑽氖荅nable,前綴en是使的意思,able是能夠的意思,合起來就是“使能”,是一個動詞,通俗說是“允許”信號。當VCU發(fā)出“使能”信號,繼電器線圈“85”接地,線圈通電觸點閉合。當DC/DC本身出現(xiàn)故障時,DC/DC通過故障信號線上報VCU,再由VCU報送組合儀表,儀表盤上的充電故障燈點亮。
有的車型VCU還兼有空調(diào)控制單元的作用,如圖25所示,駕駛人操作空調(diào)面板,VCU接收空調(diào)面板發(fā)來的AC開關、溫度設定、鼓風機風速、蒸發(fā)器溫度、室內(nèi)溫度、制冷管路壓力等信號。VCU通過CAN總線將執(zhí)行信號送給壓縮機控制器,控制電動壓縮機工作和執(zhí)行不同轉速。
RMS的中文是數(shù)據(jù)采集終端,也稱作T-BOX(Telematics BOX遠程信息處理盒子),VCU通過CAN總線與RMS連接,如圖26所示。RMS的一般功能:①服從VCU的控制命令,獲取整車相關信息;②利用GPS/北斗對車輛進行定位;③將數(shù)據(jù)存儲到本地SD卡中,供軟件讀取和分析;④將信息按規(guī)定的時間和數(shù)據(jù)量,以無線的方式發(fā)送到服務平臺,并且做到信息的保密;⑤保存車輛最近一段時間的數(shù)據(jù),作為“黑匣子”提供車輛故障或事故發(fā)生前的數(shù)據(jù)信息;⑥在通訊網(wǎng)絡不暢的情況下,自動將數(shù)據(jù)存在flash區(qū),等待網(wǎng)絡正常后自動上傳至服務平臺;⑦當檢測到GPS等模塊故障主動上報警情監(jiān)控中心;⑧支持遠程自動升級功能,自動接收服務平臺升級指令完成軟件升級。
北汽新能源在高配車上裝有遠程模式按鍵,如圖27所示,按下按鍵,遠程模式指示燈點亮,用戶可以利用手機進行遠程充電控制、遠程空調(diào)控制、遠程電池預加熱控制等。
燃油汽車只有12V電池,電動汽車有12V電池和動力電池,所以上電方式與燃油汽車不同,電動汽車上電方式包括低壓上電、高壓上電。
電動汽車上電原理:VCU控制、協(xié)調(diào)各控制單元,使各控制單元按順序合理地發(fā)出或斷開低壓控制信號,控制動力電池繼電器接通或斷開,從而使車輛正確完成上電和下電,同時進行信息交換和故障監(jiān)測。整個過程必須保證邏輯正確、順序合理、故障檢測有效。
各品牌對電動汽車電路設計不同,下面是筆者對北汽EV200電路圖進行的分析。
①?;鹁€供電,亦稱30號線,如圖28中的紅色線,12V電池正極長期供電OBC、ON檔繼電器、電機繼電器、倒車燈繼電器、空調(diào)繼電器、BMS、DC/DC、RMS、ICM、VCU等。
②ACC供電,亦稱輔助電器線,點火開關擰到“ACC”檔,為輔助電器供電,例如點煙器,這是燃油汽車電路的保留,因不涉及電動汽車特有部件,故在圖28中未畫出。
③IG供電,亦稱15號線,如圖28中的藍色線,點火開關擰到“ON”檔,12V電池正極供電ON檔繼電器線圈、電子換檔器、制動能量回收開關、ICM等。
④喚醒模式供電,如圖28中的綠色線,繼電器接收到喚醒信號后觸點閉合,控制單元收到喚醒信號后由待機轉為工作。OBC繼電器接收來自慢充插口喚醒信號,電機繼電器接收來自VCU喚醒信號,倒車燈繼電器接收來自VCU喚醒信號,空調(diào)繼電器接收來自空調(diào)面板喚醒信號,BMS、DC/DC、ICM接收來自VCU喚醒信號。
有5種喚醒模式:ON檔喚醒(運行模式)、快充喚醒(快充模式)、慢充喚醒(慢充模式)、遠程喚醒(遠程慢充模式/遠程運行模式)、網(wǎng)絡喚醒(DC/DC轉換模式)。各模式優(yōu)先級:快充模式>遠程慢充模式>慢充模式>運行模式>遠程運行模式>DC/DC轉換模式。
①ON檔喚醒。如圖29所示,鑰匙擰到ON檔,點火開關IG觸點閉合。ON檔繼電器收到ON檔信號,如圖30所示,繼電器線圈通電,觸點閉合發(fā)出喚醒信號,喚醒VCU、RMS、EPS。再由VCU再發(fā)出喚醒信號,喚醒電機繼電器、BMS、DC/DC。鑰匙擰到START檔,該信號發(fā)送BCM,防盜系統(tǒng)核實鑰匙芯片電子代碼與車輛登記ID代碼一致,啟動驅動電機,此時慢充系統(tǒng)、快充系統(tǒng)不工作。對于智能鑰匙,無鑰匙啟動/停止按鍵有3個檔位“OFF”、“RUN”、“ACC”,按到“RUN”位置時防盜系統(tǒng)核實鑰匙是否授權。