純電動汽車學習入門(十)
——整車控制系統(中)

◆文/北京 李玉茂

(接上期)

16.遠程控制

如圖12所示，用戶在出門前可以通過手機指令，實現充電控制、空調控制、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發送遠程充電指令。

三、VCU與各設備的連接

1.VCU與電子換擋器連接

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級之間調節?！癊”位是經濟模式，通過降低加速和最高車速等動力性能，降低能耗。

2.VCU與加速踏板傳感器連接

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。

3.VCU與制動踏板傳感器連接

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同時發出信號控制制動燈點亮。

4.VCU與BMS連接

如圖19所示，VCU通過硬線對BMS發出喚醒信號、對主負繼電器發出閉合信號，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。

5.VCU與OBC連接

如圖20所示，當插入慢充槍，OBC感知CC與PE之間接通，OBC向VCU發出充電喚醒信號，再由VCU向組合儀表發出充電喚醒信號。OBC向VCU發出連接確認信號，再由VCU向組合儀表發出連接確認信號，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“移動電源”的功能擴展。

6.VCU與PTC控制器連接

各品牌車型設計不同，PTC控制器可以安裝在高壓盒內、壓縮機控制器內或單獨設立。VCU通過CAN總線與高壓盒內PTC控制器通信，如圖22所示，VCU根據駕駛人指令和PTC溫度傳感器信號，控制PTC的分組通電或斷開。

7.VCU與MCU連接

VCU通過CAN總線向MCU發出轉矩需求信號，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執行IGBT工作狀態。

8.VCU與DC/DC連接

在慢充電或行車中，VCU對繼電器發出“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。

9.VCU與壓縮機控制器連接

有的車型VCU還兼有空調控制單元的作用，如圖25所示，駕駛人操作空調面板，VCU接收空調面板發來的AC開關、溫度設定、鼓風機風速、蒸發器溫度、室內溫度、制冷管路壓力等信號。VCU通過CAN總線將執行信號送給壓縮機控制器，控制電動壓縮機工作和執行不同轉速。

10.VCU與RMS連接

RMS的中文是數據采集終端，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將數據存儲到本地SD卡中，供軟件讀取和分析；④將信息按規定的時間和數據量，以無線的方式發送到服務平臺，并且做到信息的保密；⑤保存車輛最近一段時間的數據，作為“黑匣子”提供車輛故障或事故發生前的數據信息；⑥在通訊網絡不暢的情況下，自動將數據存在flash區，等待網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。

11.VCU與遠程模式開關連接

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、遠程空調控制、遠程電池預加熱控制等。

四、低壓、高壓上電原理

1.電動汽車上電特點

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、協調各控制單元，使各控制單元按順序合理地發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測。整個過程必須保證邏輯正確、順序合理、故障檢測有效。

2.低壓上電原理

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，空調繼電器接收來自空調面板喚醒信號，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)、網絡喚醒(DC/DC轉換模式)。各模式優先級：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，觸點閉合發出喚醒信號，喚醒VCU、RMS、EPS。再由VCU再發出喚醒信號，喚醒電機繼電器、BMS、DC/DC。鑰匙擰到START檔，該信號發送BCM，防盜系統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、快充系統不工作。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”位置時防盜系統核實鑰匙是否授權。