Μονάδα Ελέγχου Οχημάτων (VCU) για Οχήματα Νέας Ενέργειας
Αν και τα ηλεκτρικά οχήματα (EVs) και τα παραδοσιακά οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης (ICEV) έχουν εντελώς διαφορετικά εξαρτήματα του συστήματος μετάδοσης κίνησης, μπορούν να χωριστούν σε δύο μέρη: μονάδα αποθήκευσης ενέργειας και μονάδα μετάδοσης κίνησης από την άποψη της αρχιτεκτονικής του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Τα EV χρησιμοποιούν συστήματα μπαταριών ισχύος αντί για δεξαμενές καυσίμου για την αποθήκευση ενέργειας, επομένως προστίθεται ένα σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS). Ταυτόχρονα, τα EV χρησιμοποιούν κινητήρες αντί για κινητήρες εσωτερικής καύσης για την οδήγηση οχημάτων, έτσι οι ελεγκτές κινητήρα (MCU) αντικαθιστούν τις μονάδες ελέγχου κινητήρα (ECU). Γιατί λοιπόν το EV χρειάζεται να προσθέσει μια μονάδα ελέγχου οχήματος (VCU) περισσότερο από τα ICEV; Επομένως, αυτό το άρθρο εξετάζει κυρίως τον ρόλο του VCU στα ηλεκτρικά οχήματα.
Η μονάδα ελέγχου οχήματος (VCU), ή ελεγκτής συστήματος μετάδοσης κίνησης, είναι το βασικό στοιχείο ελέγχου των οχημάτων νέας ενέργειας. Πρέπει να έχει υψηλή αξιοπιστία και καλή ανοχή σε σφάλματα, ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα και περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα για να διασφαλίζεται η ασφαλής και σταθερή λειτουργία των οχημάτων νέας ενέργειας.
Η μονάδα ελέγχου οχήματος μπορεί να συλλέγει σήματα θέσης πεντάλ γκαζιού, σήματα πεντάλ φρένων και άλλα σήματα εξαρτημάτων και να κάνει τις αντίστοιχες κρίσεις, να ελέγχει τις ενέργειες των μονάδων ελέγχου των κάτω εξαρτημάτων και στη συνέχεια να πραγματοποιεί τις αντίστοιχες λειτουργίες. Ταυτόχρονα, ο ελεγκτής οχήματος μπορεί επίσης να διαχειριστεί και να αποστείλει την κατάσταση λειτουργίας του οχήματος μέσω του διαύλου CAN.
Σύνθεση και Αρχή
Χωρίζεται κυρίως σε δύο σχήματα: τον κεντρικό έλεγχο και τον κατανεμημένο έλεγχο
Η βασική ιδέα του κεντρικού συστήματος ελέγχου είναι ότι ο ελεγκτής του οχήματος ολοκληρώνει μόνος του την απόκτηση των σημάτων εισόδου, αναλύει και επεξεργάζεται τα δεδομένα σύμφωνα με τη στρατηγική ελέγχου και στη συνέχεια εκδίδει απευθείας οδηγίες ελέγχου σε κάθε ενεργοποιητή για να οδηγεί την κανονική οδήγηση του αμιγώς ηλεκτρικό όχημα.
Τα πλεονεκτήματα του κεντρικού συστήματος ελέγχου είναι η κεντρική επεξεργασία, η γρήγορη απόκριση και το χαμηλό κόστος. τα μειονεκτήματα είναι πολύπλοκα κυκλώματα και δύσκολη απαγωγή θερμότητας.
Η βασική ιδέα του κατανεμημένου συστήματος ελέγχου είναι ότι ο ελεγκτής οχήματος συλλέγει ορισμένα σήματα οδηγού και επικοινωνεί με τον ελεγκτή κινητήρα και το σύστημα διαχείρισης της μπαταρίας μέσω του διαύλου CAN. Ο ελεγκτής κινητήρα και το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας μεταδίδουν τα συλλεγμένα σήματα του οχήματος στον ελεγκτή του οχήματος μέσω του διαύλου CAN. Ο ελεγκτής οχήματος αναλύει και επεξεργάζεται τα δεδομένα σύμφωνα με τις πληροφορίες του οχήματος και σε συνδυασμό με τη στρατηγική ελέγχου. Μετά τη λήψη των οδηγιών ελέγχου, ο ελεγκτής κινητήρα και το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας ελέγχουν τη λειτουργία του κινητήρα και την εκφόρτιση της μπαταρίας σύμφωνα με τις τρέχουσες πληροφορίες κατάστασης του κινητήρα και της μπαταρίας.
Τα πλεονεκτήματα του κατανεμημένου συστήματος ελέγχου είναι η σπονδυλοποίηση και η χαμηλή πολυπλοκότητα. το μειονέκτημα είναι το σχετικά υψηλό κόστος.
