电驱动系统组成——整车控制系统（二）

4. 变频器控制

①VCU通过驱动电机控制模块，驱动逆变器中的功率晶体管，以实现依据车辆状况计算出的所需电机转矩，依据车辆状况，驱动电动机并产生动力。

②当通过正常电源开关，操作EV系统停止运行或从SAS控制模块接收到安全气囊展开信号时，VCU不仅控制动力蓄电池接触器切断高压电路，还能确保安全性，通过驱动所有相位的功率晶体管，使电动机消耗(放电)功率，来完成高压电路的控制。变频器控制框图如图40所示。

(1)电动机控制转矩(图41)

①驱动电机控制模块输入电机温度、转速、来自逆变器的电压、驱动电机的三相交流电流和功率晶体管温度信号，并检测电机驱动系统的状况，驱动电机控制模块依据这些输入信号计算最大的电机扭矩，以确保系统部件的可靠性。

②驱动电机控制模块计算出的电机控制转矩，不超过VCU要求的最大电机转矩。

(2)电压指令值(图42)

①如果驱动轮自由旋转(打滑)，则会产生过大的电压和过大的电流，且会损坏变频器内部，驱动电动机控制模块，基于电动机转速和驱动电动机的三相交流电流信号来确定是否发生打滑，如果驱动电机控制模块确定发生打滑，则要求减小扭矩。

②驱动电机控制模块依据电动机控制的转矩电压指令，计算出打滑转矩降低的要求量，使电机避免发生打滑。

(3)功率晶体管驱动信号(图43)

①驱动电动机控制模块依据电动机转速，计算电动机驱动频率。

②驱动电机控制模块依据计算出的电压命令值，计算出的驱动频率，来生成功率晶体管驱动信号，将生成的功率晶体管驱动信号发送到逆变器。

5. DC/DC转换器

VCU通过电源充电系统总成中的DC/DC转换器将动力蓄电池的电压降低至14V DC，以为12V系统供电并为蓄电池充电(图44)。

①VCU通过DC/DC转换器将电压降低到14V，为车灯，音频和其他辅助设备以及每个控制模块供电，并对蓄蓄电池充电。

②DC/DC转换器根据VCU通过CAN通信发送的请求电压信号，将动力蓄电池降压输出，并输出降压后的电流。

③VCU监测DC/DC转换器的工作，如果出现故障，它将发送操作停止信号，打开高压警告灯，并通知用户DC/ DC转换器出现故障。

6. 电池监控系统

    VCU依据来自BCU的信号监测动力蓄电池，并控制动力蓄电池的有效使用(图45)。

①BCU通过CAN通讯发送动力蓄电池模块温度信号，VCU利用TMS执行电池加热器控制，并使用TMS执行动力蓄电池冷却控制。

②VCU依据BCU通过CAN通讯发送的绝缘电阻值，来监测高压电路中的漏电故障，当VCU检测到绝缘电阻降低时(泄漏)，它会关闭高压接触器并切断高压电路，通过车身控制模块(CBCM)接通组合仪表中的高压警告灯，以通知乘员高压电路发生故障。

7. 动力蓄电池充电控制

动力蓄电池充电时，保护高压电路的安全，防止动力蓄电池老化，提高充电效率，整车控制系统控制模块，依据车辆和动力蓄电池的状况控制充电。

(1)充电开始

当充电枪连接到充电座时，充电控制单元会通过CAN通信发送启动请求信号，以启动VCU和相关模块，在确认充电电路和高压电路正常之后，VCU打开高压接触器。

(2)充电期间

①打开高压接触器时，VCU将充电电源(正常充电期间)信号或传输请求信号(快速充电期间)发送到充电系统，充电系统收到此信号后，便开始传输用于充电的电力。

②如果使用充电计时器设置了充电时间，则VCU将请求置于保留状态，当满足充电计时器上设置的启动条件时，车身控制模块(CBCM)向VCU发送充电开始请求，从车身控制模块接收到充电开始请求之后，VCU将请求信号发送到充电控制单元。

③VCU依据充电系统额定输出的电流量，动力蓄电池温度，以及辅助设备在充电过程中的用电量，将请求的充电电流发送到充电控制单元。

④在正常充电期间，车载充电器将AC电压转换为DC电压，并将电压调节为与动力蓄电池相同的电压。

⑤在充电过程中，VCU通过执行以下控制，将动力蓄电池和车载充电器的温度保持在正常状态。

a.电池加热器控制；

b.动力蓄电池冷却控制；

c.冷却风扇控制；

d.电动水泵控制。

(3)充电结束

①当检测到以下任何一种情况时，VCU确定充电已结束。

a.动力蓄电池上的电量超过了目标电量(完全充电或达到设定的电量水平时)。

b.充电系统故障，充电系统插座断开或按了充电系统紧急停止按钮。

c.检测到EV系统故障。

②如果VCU确定充电已结束，则它将逐渐减小向充电系统请求的充电电流，并向充电系统发送充电停止节点。

③充电停止信息发送到充电设备后，VCU关闭高压接触器，切断高压电路，并关闭充电控制模块的运行。

8. 电池加热器控制

(1)加热控制

    在极端寒冷的环境中，动力蓄电池会大大降低充电和放电性能，从而影响驾驶性能，VCU通过将电池加热器控制在极低的温度下，将动力蓄电池加热到适当的温度，确保在极低温度下，动力蓄电池的充电/放电性能。

①当BCU检测到动力蓄电池温度等于或低于指定值时，通过CAN通信将电池加热器驱动请求信号发送到VCU，在以下任何情况下，在收到电池加热驱动请求信号后，VCU通过硬线唤醒TMS。

a.动力蓄电池的充电状态(SOC)为指定值或更高。

b.连接了充电接口。

②BCU从VCU接收到电池加热器操作请求信号时，它将操作电池加热器继电器和电池加热器。

③当动力蓄电池模块温度升高到指定值时，BCU关闭电池加热器。

④BCU判定是否需要定期操作电池加热器。

(2)禁止条件

    当BCU检测到以下任一情况时，将禁止电池加热器系统工作。

①主电源未关闭；

②在连接了充电连接器的情况下，车辆长时间停放；

③动力蓄电池的充电状态(SOC)为指定值或更小。

9. 动力蓄电池冷却控制

    动力蓄电池会发热，充放电时会变热。另外，如果高温条件持续，则动力蓄电池将大大劣化。当动力蓄电池变热时，VCU要求TMS单元进行冷却，直到将动力蓄电池温度降低到适当的水平为止。

①BCU通过CAN通讯将动力蓄电池模块温度传感器检测到的动力蓄电池温度发送到VCU。

②BCU通过CAN通讯将动力蓄电池冷却系统的制冷剂压力和温度发送到热管理系统控制器。

③VCU根据从BCU接收到的动力蓄电池温度确定动力蓄电池冷却的必要性，并通过CAN通讯将冷却请求发送到热管理系统控制器。

④气候控制单元根据从VCU接收到的信号和从热管理系统控制器接收到的空调要求，驱动电动膨胀阀和三通阀，以切换动力蓄电池冷却，来调节制冷剂在动力蓄电池冷却侧和空调侧的冷气流量。

⑤VCU根据从热管理系统控制器收到的要求压缩机速度来驱动电动压缩机。

⑥BCU根据从热管理系统控制器收到的要求的电动膨胀阀开度来驱动电动膨胀阀。

⑦当动力蓄电池温度达到：例如：充电时电池温度35℃，行驶时39℃ (乘客舱不开空调)、44℃ (乘客舱开空调)，冷却系统开启。

10. 制动控制

    VCU与电子控制的制动单元配合使用，以控制制动过程中的动能，以便最大程度地将其作为电能回收。VCU 将实际的再生制动值发送到电子控制的制动单元，电子控制的制动单元计算所需的液压制动力并控制制动力。

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