新能源汽車電控系統(tǒng)的認(rèn)知CONTENT目錄任務(wù)引入01實(shí)施與評(píng)價(jià)04任務(wù)目標(biāo)02梳理與總結(jié)05知識(shí)鏈接03拓展與鞏固06電控系統(tǒng)是新能源汽車控制核心，電控系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的大腦，負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)電池、電機(jī)以及其他相關(guān)系統(tǒng)的工作。電控系統(tǒng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高效的能量管理、動(dòng)力分配和驅(qū)動(dòng)控制，以提供卓越的性能和駕駛體驗(yàn)，提高整體能源利用率和安全性，對(duì)整個(gè)車輛的運(yùn)行和動(dòng)力輸出進(jìn)行合理的控制。【任務(wù)引入】知識(shí)目標(biāo)了解新能源汽車電控系統(tǒng)的基本組成熟悉新能源汽車電控系統(tǒng)的作用與原理技能目標(biāo)會(huì)識(shí)別新能源汽車電控部件能認(rèn)知新能源汽車電氣系統(tǒng)素養(yǎng)目標(biāo)提升安全規(guī)范的職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作、精益求精的工匠精神010203任務(wù)目標(biāo)電控系統(tǒng)系統(tǒng)是新能源汽車的神經(jīng)中樞，是新能源汽車的整車控制系統(tǒng)，對(duì)新能源汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性等有很大的影響。新能源汽車電控系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器三部分組成。傳感器包括制動(dòng)踏板位置傳感器，加速踏板位置傳感器，擋位開(kāi)關(guān)等輸入信號(hào)?？刂破靼ㄕ嚳刂破?VCU)，電機(jī)控制器(MCU)，電池管理系統(tǒng)(BMS)等控制模塊。執(zhí)行元件包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池等，其任務(wù)是正確執(zhí)行控制單元發(fā)送的指令，這些指令通過(guò)CAN總線進(jìn)行交互，并且有一定的自適應(yīng)和極限保護(hù)功能。一、電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)汽車行駛控制。整車控制器通過(guò)采集鑰匙信號(hào)、充電信號(hào)、加速/制動(dòng)踏板位置信號(hào)等來(lái)判斷當(dāng)前需要的工作模式。新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)必須按照駕駛員意圖輸出驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)駕駛員踩下加速踏板或制動(dòng)踏板時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)要輸出一定的驅(qū)動(dòng)功率或再生制動(dòng)功率。踏板開(kāi)度越大，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率越大。因此，整車控制器要合理解釋駕駛員操作；接收整車各子系統(tǒng)的反饋信息，為駕駛員提供決策反饋；對(duì)整車各子系統(tǒng)的發(fā)送控制指令，以實(shí)現(xiàn)車輛的正常行駛。整車控制器整車控制系統(tǒng)通常采用分層控制架構(gòu)，整車控制器作為第一層，負(fù)責(zé)總體控制，協(xié)調(diào)各控制單元的工作及信息處理:其他控制單元作為第二層，包括電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)、DC/DC變換器、儀表控制單元、空調(diào)控制單元、轉(zhuǎn)向控制單元、制動(dòng)控制單元等。整車控制器及各控制單元的輸入信號(hào)由相應(yīng)的傳感器負(fù)責(zé)采集。電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)整車控制器簡(jiǎn)稱VCU，是整車控制系統(tǒng)的核心部件，用于判斷操縱者意愿，根據(jù)車輛行駛狀態(tài)、蓄電池和電機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)合理分配動(dòng)力，使車輛運(yùn)行在最佳狀態(tài)。整車控制器的主要功能包括：汽車行駛控制、整車能量管理、通信網(wǎng)絡(luò)管理、制動(dòng)能量回收、故障診斷處理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與顯示、充電系統(tǒng)控制。整車控制器整車控制器通過(guò)CAN總線接收驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器和動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)的信息，并對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)和車載信息顯示系統(tǒng)發(fā)送控制指令。驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器和動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力蓄電池組的監(jiān)控與管理，車載信息顯示系統(tǒng)用于顯示車輛當(dāng)前的狀態(tài)信息等。通過(guò)CAN總線與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)、空調(diào)控制器等關(guān)鍵零部件進(jìn)行通信，從而對(duì)整車進(jìn)行控制。電控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)在新能源汽車中，動(dòng)力蓄電池除了給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電以外，還要給高壓電動(dòng)附件供電，為了獲得最大的續(xù)駛里程，整車控制器將負(fù)責(zé)整車的能量管理，以提高能量的利用率。在蓄電池的SOC值比較低的時(shí)候，整車控制器將對(duì)某些電動(dòng)附件發(fā)出指令，限制電動(dòng)附件的輸出功率，來(lái)增加續(xù)駛里程。當(dāng)整車控制器接收到上電開(kāi)關(guān)、直流充電樁、車載充電機(jī)或遠(yuǎn)程智能終端的喚醒信號(hào)后，直接控制高壓繼電器吸合或斷開(kāi)，接通或斷開(kāi)高壓系統(tǒng)。在車輛充電過(guò)程中，車載充電器會(huì)把外界的交流電轉(zhuǎn)換成直流電充入電池。新能源汽車的基礎(chǔ)電氣系統(tǒng)仍然采用12V供電，是由低壓蓄電池進(jìn)行供電的。整車控制器隨時(shí)監(jiān)測(cè)低壓蓄電池的電量，當(dāng)電壓降至設(shè)定值時(shí)通過(guò)DC/DC變換器給12V低壓蓄電池充電。整車能量管理整車控制器是新能源汽車眾多控制器中的一個(gè)，是CAN總線中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。在整車網(wǎng)絡(luò)管理中，整車控制器是信息控制的中心，負(fù)責(zé)信息的組織與管理、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理、信息優(yōu)先權(quán)的動(dòng)態(tài)分配，以及網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與處理。整車的網(wǎng)絡(luò)管理新能源汽車區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的重要特征就是能夠進(jìn)行制動(dòng)能量回收，這是通過(guò)將新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在再生制動(dòng)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)，整車控制器分析駕駛員制動(dòng)意圖、動(dòng)力蓄電池組狀態(tài)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)狀態(tài)等信息，并結(jié)合制動(dòng)能量回收控制策略，在滿足制動(dòng)能量回收的條件下對(duì)電機(jī)控制器發(fā)送電機(jī)模式指令和轉(zhuǎn)矩指令，使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在發(fā)電模式。制動(dòng)能量的回收控制整車控制器通過(guò)直接采集信號(hào)和接收CAN總線上的數(shù)據(jù)的方式，獲得車輛運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括速度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作模式、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、動(dòng)力蓄電池的剩余電量、總電壓、單體電壓、蓄電池溫度和故障等信息，然后通過(guò)CAN總線將這些實(shí)時(shí)信息發(fā)送到車載信息顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。整車控制器定時(shí)檢測(cè)CAN總線上各模塊的通信，如果發(fā)現(xiàn)總線上某一節(jié)點(diǎn)不能夠正常通信，則在車載信息顯示系統(tǒng)上顯示該故障信息，并對(duì)相應(yīng)的緊急情況采取合理的措施進(jìn)行處理，防止極端狀況的發(fā)生，使得駕駛員能夠直接、準(zhǔn)確地獲取車輛當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)信息。車輛狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和顯示連續(xù)監(jiān)測(cè)整車電控系統(tǒng)，進(jìn)行故障診斷和相應(yīng)的安全保護(hù)處理，同時(shí)還對(duì)故障進(jìn)行分級(jí)分類、報(bào)警顯示和存儲(chǔ)故障等處理。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼，根據(jù)故障內(nèi)容，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)安全保護(hù)處理，對(duì)各種故障進(jìn)行判斷、等級(jí)分類、報(bào)警顯示，存儲(chǔ)故障碼，供維修時(shí)查看。故障指示燈指示出故障類型與部分故障碼，對(duì)于不太嚴(yán)重的故障，能做到低速行駛到附近維修站進(jìn)行檢修。故障診斷與處理實(shí)現(xiàn)充電的連接，監(jiān)控充電過(guò)程，報(bào)告充電狀態(tài)，充電結(jié)束。整車上下電控制遵循“先上低壓電、后上高壓電，先下高壓電，后下低壓電的原則”，同時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)零部件的狀態(tài)信息，控制與上下電相關(guān)的各個(gè)接觸繼電器，起動(dòng)車輛時(shí)高壓供電系統(tǒng)預(yù)充電，停車或行車故障時(shí)按照合理的策略切斷高壓供電系統(tǒng)，保障乘員的安全。汽車控制器通過(guò)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、動(dòng)力蓄電池管理系統(tǒng)發(fā)送指令，間接控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和動(dòng)力蓄電池充放電，通過(guò)控制主繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)車載模塊的通斷電。充電系統(tǒng)控制功能新能源汽車上、下電控制的核心就是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)高壓電路通斷的控制?；谏想?、下電控制策略，實(shí)現(xiàn)了以整車管理系統(tǒng)為控制核心的上電、下電、緊急下電等關(guān)鍵功能。新能源汽車上下電控制通過(guò)采集鑰匙及踏板等駕駛員動(dòng)作信號(hào)，并通過(guò)CAN總線、蓄電池管理系統(tǒng)及電機(jī)控制器等子系統(tǒng)進(jìn)行通信，來(lái)控制整車安全高壓上電、下電，同時(shí)在上、下電過(guò)程中，力求準(zhǔn)確診斷出整車動(dòng)力系統(tǒng)的高壓故障并迅速做出相應(yīng)處理。新能源汽車高壓供電系統(tǒng)的整個(gè)動(dòng)力電路，存在著大量的容性負(fù)載。如果在高壓電路接通過(guò)程中不采取有效的防范措施，高壓電路在上電瞬間，由于系統(tǒng)電路容性負(fù)載的存在，將會(huì)對(duì)整個(gè)高壓系統(tǒng)電路造成上電沖擊。高壓上下電控制1、熟悉新能源汽車電控系統(tǒng)的組成，能識(shí)別并在實(shí)車上找到VCU、MCU、BMS等控制單元2、能正確識(shí)別儀表的指示燈3、會(huì)識(shí)別區(qū)分充電接口任務(wù)實(shí)施與目標(biāo)作業(yè)準(zhǔn)備檢查工位，檢查絕緣墊，設(shè)立隔離柱，設(shè)置隔離，設(shè)立警示標(biāo)識(shí)，布置警戒線，張貼警示牌。要求現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境達(dá)標(biāo)，放置高壓安全警示牌及隔離帶，隔離距離正常，警示標(biāo)牌清晰。檢查高壓安全防護(hù)設(shè)備防護(hù)用具檢查:絕緣手套、絕緣鞋、護(hù)目鏡、安全帽外觀及性能檢查。正確穿戴個(gè)人防護(hù)用具。教師進(jìn)行下電操作演示。010203任務(wù)組織與實(shí)施任務(wù)組織與實(shí)施考核與評(píng)價(jià)整車控制器（VCU）是新能源汽車電控系統(tǒng)的核心部分，其主要功能包括對(duì)整車控制模式的判斷與驅(qū)動(dòng)控制，這意味著VCU能夠根據(jù)駕駛者的操作和車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)和控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作，確保車輛在不同的駕駛情況下都能平穩(wěn)運(yùn)行。01整車控制器還負(fù)責(zé)整車能量?jī)?yōu)化管理，通過(guò)智能分配和控制電能的使用，最大限度地提高車輛的動(dòng)力效率和續(xù)航里程。它會(huì)對(duì)電池的充放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，以及對(duì)電機(jī)的工作效率進(jìn)行優(yōu)化。02在整車通信網(wǎng)絡(luò)管理方面，VCU作為信息控制中心，負(fù)責(zé)整個(gè)車輛網(wǎng)絡(luò)的信息流動(dòng)。它組織與傳輸信息，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，管理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)分配信息的優(yōu)先權(quán)，以及在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)進(jìn)行診斷與處理，確保車輛各系統(tǒng)間能夠高效、穩(wěn)定地通信。03通過(guò)CAN總線（控制器局域網(wǎng)絡(luò)），整車控制器協(xié)調(diào)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器、空調(diào)系統(tǒng)等模塊之間的相互通信。CAN總線是一種高效率、可靠的通信協(xié)議，在車輛內(nèi)部各個(gè)控制單元之間傳輸數(shù)據(jù)，使各個(gè)系統(tǒng)可以共享信息并協(xié)同工作。04電動(dòng)汽車輔助控制系統(tǒng)用于保證和提高車輛的安全行駛性能。主要包括空調(diào)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向、電控制動(dòng)以及安全氣囊等裝置，借助這些輔助設(shè)備來(lái)提高車輛的安全性和乘員舒適性等。05整車控制器（VCU）整車控制器通過(guò)采集駕駛信號(hào)判斷操縱者的意愿，根據(jù)車輛實(shí)時(shí)行駛情況、動(dòng)力電池以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)合理分配動(dòng)力，使車輛運(yùn)行在最佳狀態(tài)。電動(dòng)汽車以整車控制器為主節(jié)點(diǎn)，通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控，以此實(shí)現(xiàn)整車的驅(qū)動(dòng)控制、能量?jī)?yōu)化控制、制動(dòng)回饋控制以及網(wǎng)絡(luò)管理等功能。06【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)】1、電動(dòng)水泵的作用是冷卻液循環(huán)的動(dòng)力元件，對(duì)冷卻液加壓，促使冷卻液在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)，帶走系統(tǒng)散發(fā)的熱量。（

）2、冷卻水泵工作條件：只要啟動(dòng)REDAY檔，冷卻水泵就工作。（

）3、DC/DC變換器需要將動(dòng)力電池電壓，逆變、變壓、整流、濾波轉(zhuǎn)變?yōu)?2V直流電。（

）4、VCU是指（

）。A.整車控制器B.車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)C.動(dòng)力電池管理系統(tǒng)D.電機(jī)控制器5、以下是整車控制器功能的是：（

）。A.控制車輛行駛B.制動(dòng)能量回饋控制C.整車的網(wǎng)絡(luò)化管理D.以上都是6、不屬于整車控制器接受傳感器信號(hào)的是（

）A．制動(dòng)踏板位