Bộ điều khiển xe (VCU) cho xe năng lượng mới
Mặc dù xe điện (EV) và xe động cơ đốt trong truyền thống (ICEV) có các thành phần hệ thống truyền động hoàn toàn khác nhau, chúng vẫn có thể được chia thành hai phần: bộ lưu trữ năng lượng và bộ truyền động theo góc nhìn của kiến trúc hệ thống truyền động. EV sử dụng hệ thống pin điện thay vì bình nhiên liệu để lưu trữ năng lượng, do đó, hệ thống quản lý pin (BMS) được bổ sung. Đồng thời, EV sử dụng động cơ thay vì động cơ đốt trong để truyền động cho xe, do đó, bộ điều khiển động cơ (MCU) thay thế cho bộ điều khiển động cơ (ECU). Vậy tại sao EV cần thêm bộ điều khiển xe (VCU) nhiều hơn ICEV? Do đó, bài viết này chủ yếu thảo luận về vai trò của VCU trong xe điện.
Bộ điều khiển xe (VCU) hoặc bộ điều khiển hệ thống truyền động là thành phần điều khiển cốt lõi của xe năng lượng mới. Nó phải có độ tin cậy cao và khả năng chịu lỗi tốt, khả năng tương thích điện từ và khả năng thích ứng với môi trường để đảm bảo xe năng lượng mới hoạt động an toàn và ổn định.
Bộ điều khiển xe có thể thu thập tín hiệu vị trí bàn đạp ga, tín hiệu bàn đạp phanh và các tín hiệu thành phần khác và đưa ra phán đoán tương ứng, điều khiển hành động của các đơn vị điều khiển của các thành phần thấp hơn, sau đó thực hiện các chức năng tương ứng. Đồng thời, bộ điều khiển xe cũng có thể quản lý và điều phối trạng thái hoạt động của xe thông qua bus CAN.
Thành phần và Nguyên lý
Chủ yếu được chia thành hai sơ đồ: điều khiển tập trung và điều khiển phân tán
Ý tưởng cơ bản của hệ thống điều khiển tập trung là bộ điều khiển xe tự hoàn thành việc thu thập tín hiệu đầu vào, phân tích và xử lý dữ liệu theo chiến lược điều khiển, sau đó trực tiếp đưa ra lệnh điều khiển cho từng bộ truyền động để điều khiển xe chạy hoàn toàn bằng điện.
Ưu điểm của hệ thống điều khiển tập trung là xử lý tập trung, phản ứng nhanh và chi phí thấp; nhược điểm là mạch điện phức tạp và tản nhiệt khó khăn.
Ý tưởng cơ bản của hệ thống điều khiển phân tán là bộ điều khiển xe thu thập một số tín hiệu của người lái và giao tiếp với bộ điều khiển động cơ và hệ thống quản lý pin thông qua bus CAN. Bộ điều khiển động cơ và hệ thống quản lý pin truyền các tín hiệu xe thu thập được đến bộ điều khiển xe thông qua bus CAN. Bộ điều khiển xe phân tích và xử lý dữ liệu theo thông tin xe và kết hợp với chiến lược điều khiển. Sau khi nhận được hướng dẫn điều khiển, bộ điều khiển động cơ và hệ thống quản lý pin điều khiển hoạt động của động cơ và xả pin theo thông tin trạng thái hiện tại của động cơ và pin.
Ưu điểm của hệ thống điều khiển phân tán là tính mô-đun hóa và độ phức tạp thấp; nhược điểm là chi phí tương đối cao.
