前言

在新能源汽车的整个平台架构中，VCU （Vehicle Control Unit 整车控制器）、MCU (Moter Control Unit 电机控制器）和 BMS （BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 电池管理系统）是最重要的核心技术，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。

VCU：

• VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元，一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。
• VCU通过采集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判断驾驶员的驾驶意图；
• 通过监测车辆状态（车速、温度等）信息，由VCU判断处理后，向动力系统、动力电池系统发送车辆的运行状态控制指令，
• 控制车载附件电力系统的工作模式；
• VCU具有整车系统故障诊断保护与存储功能
• 下图为VCU的结构组成，共包括外壳、硬件电路、底层软件和应用层软件，硬件电路、底层软件和应用层软件是VCU的关键核心技术

• VCU硬件采用标准化核心模块电路（ 32位主处理器、电源、存储器、CAN ）和VCU专用电路（传感器采集等）设计
• 其中标准化核心模块电路可移植应用在MCU和BMS，平台化硬件将具有非常好的可移植性和扩展性
• 随着汽车级处理器技术的发展，VCU从基于16位向32位处理器芯片逐步过渡，32位已成为业界的主流产品
• 底层软件以AUTOSAR汽车软件开放式系统架构为标准，达到电子控制单元（ECU）开发共平台的发展目标，支持新能源汽车不同的控制系统；
• 模块化软件组件以软件复用为目标，以有效提高软件质量、缩短软件开发周期
• 驾驶员转矩解析、换挡规律、模式切换、转矩分配和故障诊断策略等是应用层的关键技术，对车辆动力性、经济性和可靠性有着重要影响
• 下表为世界主流VCU供应商的技术参数，代表着VCU的发展动态

BMS：

• 电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能
• 它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体，模块化的结构设计实现了电芯的集成
• 过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能
• 电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径
• 通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换
• 电池包组成如下图所示，包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和BMS。BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态

• BMS是电池包最关键的零部件，与VCU类似，核心部分由硬件电路、底层软件和应用层软件组成
• BMS硬件由主板（BCU）和从板（BMU）两部分组成，从版安装于模组内部，用于检测单体电压、电流和均衡控制；主板安装位置比较灵活，用于继电器控制、荷电状态值（SOC）估计和电气伤害保护等
• BMU硬件部分完成电池单体电压和温度测量，并通过高可靠性的数据传输通道与BCU 模块进行指令及数据的双向传输
• BCU 可选用基于汽车功能安全架构的32 位微处理器完成总电压采集、绝缘检测、继电器驱动及状态监测等功能
• 底层软件架构符合AUTOSAR标准，模块化开发容易实现扩展和移植，提高开发效率
• 应用层软件是BMS的控制核心，包括电池保护、电气伤害保护、故障诊断管理、热管理、继电器控制、从板控制、均衡控制、SOC估计和通讯管理等模块，应用层软件架构如图所示

下表为国内外主流 BMS供应商的技术参数，代表着BMS的发展动态

MCU:

• MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶
• 实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能
• MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能
• MCU由外壳及冷却系统、功率电子单元、控制电路、底层软件和控制算法软件组成，具体结构如图所示

• MCU硬件电路采用模块化、平台化设计理念（核心模块与VCU同平台），功率驱动部分采用多重诊断保护功能电路设计，功率回路部分采用汽车级IGBT模块并联技术、定制母线电容和集成母排设计；结构部分采用高防护等级、集成一体化液冷设计
• 与VCU类似，MCU底层软件以AUTOSAR开放式系统架构为标准，达到ECU开发共同平台的发展目标，模块化软件组件以软件复用为目标
• 用层软件按照功能设计一般可分为四个模块：状态控制、矢量算法、需求转矩计算和诊断模块。其中，矢量算法模块分为MTPA控制和弱磁控制。
• MCU关键技术方案包括：基于32位高性能双核主处理器；汽车级并联IGBT技术，定制薄膜母线电容及集成化功率回路设计，基于AutoSAR架构平台软件及先进SVPWM PMSM控制算法；高防护等级壳体及集成一体化水冷散热设计。
• 下表为世界主流 MCU硬件供应商的技术参数，代表着MCU的发展动态

新能源汽车核心技术： VCU整车控制器、MCU电机控制器、BMS 电池管理系统相关推荐

新能源汽车核心技术-VCU硬件在环（HiL）仿真测试系统
新能源汽车(EV/HEV)整车控制器(VCU)是新能源汽车的核心控制部件,VCU控制技术水平直接影响着整车的动力性.安全性及经济性.作为国家重点发展的技术方向,近年来随着我国大力发展新能源汽车及新能源 ...
VCU自学习一——新能源汽车三电VCU、MCU、BMS
文章目录 VCU 整车控制器一.简要介绍二.结构三.主流VCU供应商的技术参数 BMS电池管理系统一.电池包二.BMS 三.主流VCU供应商的技术参数 MCU电机控制器一.简要介绍二.结 ...
VCU 整车控制器应用层模型VCU模型，整车控制器基于工具包快速原型开发
VCU 整车控制器应用层模型VCU模型,整车控制器基于工具包快速原型开发,基于飞思卡尔mpc5634 量产版应用层模型,开发手册,开发资料(矩阵,dbc文件等等),需要的汽车工程师们可以看看,可提供如 ...
VCU整车控制器，量产模型搭配底层软件量产VCU模型搭配英飞凌tc234底层驱动
VCU整车控制器 ,量产模型搭配底层软件 ,某知名电动汽车量产VCU模型搭配英飞凌tc234底层驱动软件,可完成编译烧写,运行. 服务一:应用层模型, 服务二:信号矩阵协议,信号接口定义表服务三: ...
VCU整车控制器BMS hil测试simulink模型VCU整车控制器BMS hil测试simulink模型带模型说明文件
VCU整车控制器BMS hil测试simulink模型VCU整车控制器BMS hil测试simulink模型带模型说明文件. 此资料适合学习用. ID:48100597421997036我星星愿
VCU整车控制器主控芯片MPC5744，原理图＋源代码
VCU整车控制器主控芯片MPC5744,原理图+源代码. ID:451000645853340880tbNick_62hsp
新能源汽车BMS电池管理系统开发心得
新能源汽车BMS电池管理系统开发心得系统结构图电池管理系统为两级架构,典型结构如下图: 系统组成清单功能模块 1)电池控制模块(BCU):BMS主控单元,电池箱及电池系统高压电路数据采集.分 ...
VCU整车控制器开发 VCU开发设计策略整车控制器设计方案
整车控制器开发 VCU开发设计策略整车控制器设计方案纯电动整车控制器设计方案整车控制策略,车辆运行模式管理基于MC9S12XEP100 完成代码,原理图,PCB, 详细控制策略,车辆运行模式管 ...
新能源汽车与三电技术
关于新能源汽车,看了一些材料,整理如下,以备查阅. 新能源汽车汽车1.0时代是工业时代的产物,特征是燃油驱动加驾驶工具.它对应的生产力是工业,商业模式是整车销售和售后服务,企业核心能力体现在整车研发 ...
整车控制器（VCU）
纯电动汽车整车控制架构图(图片:电动新视界) 纯电动汽车整车控制策略图(图片:电动新视界) 纯电动汽车整车控制原理图(图片:电动新视界) 1.组成整车控制器主要由硬件和软件组成,硬件包括壳体和硬件电 ...

新能源汽车核心技术： VCU整车控制器、MCU电机控制器、BMS 电池管理系统

文章目录

前言

VCU：

BMS：

MCU:

新能源汽车核心技术： VCU整车控制器、MCU电机控制器、BMS 电池管理系统相关推荐

最新文章

热门文章