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在電動車系統(tǒng)中,整車控制器相當(dāng)于整車的大腦,接受駕駛員信號,分析駕駛員意圖,輸出相應(yīng)指令給各個子系統(tǒng),電動車整車控制策略相對電池管理系統(tǒng),和電機控制器而言,要簡單很多,沒有很復(fù)雜的算法,絕大部分是邏輯判斷。因此整車廠而言,開發(fā)三電系統(tǒng)中的的電控系統(tǒng),整車控制器是最容易的切入點。大部分國內(nèi)主機廠對電池系統(tǒng),和電機系統(tǒng)的理解沒有Tier 1供應(yīng)商深入,因此電池和BMS,電機和電機控制一般都是由供應(yīng)商提供。隨著主機廠對整車控制理解的不斷深入,對子系統(tǒng)的掌控的欲望也比較強烈,VCU開始想干以前電池系統(tǒng)或者電機系統(tǒng)的事情,整車控制器與BMS等控制器開始有了功能的耦合。本文主要討論VCU與BMS之間某些功能分配。
筆者之前討論過GM Bolt集中BMS的架構(gòu),GM的PHEV和EV中,GM將傳統(tǒng)BMS中繼電器控制,熱管理,絕緣檢測等功能部署到了整車控制器中。
目前國內(nèi)電芯廠給主機廠供貨時,通常電池和高壓配電盒是打包,高壓配電箱本身沒什么技術(shù)含量,而且容易出問題。因此電芯廠的BMS負(fù)責(zé)整個電池包所有的功能,繼電器控制檢測,絕緣檢測等。
這兩種方案各有優(yōu)劣,GM這中方案中,VCU控制所有繼電器。從執(zhí)行時間角度來考慮,通常而言,正常上下電情況下BMS需要接受VCU閉合/打開指令,才能執(zhí)行相應(yīng)動作,如果VCU直接控制,通訊鏈路就短了很多;但是在非正常情況下,比如電池過溫,過壓等,需要BMS先發(fā)送相關(guān)信息給VCU,VCU再執(zhí)行相應(yīng)的動作,尤其是BMS是主從架構(gòu)情況下,整個通訊鏈路更長,DC充電控制亦是如此。這樣的處理方式有點違背常理,正常上下電,可以接受稍微時間長點,而非正常下電,時間越短越好。
從功能安全角度來看,一個正常的信息鏈路,包括傳感器,控制器,執(zhí)行器。
對于安全目前過溫而言,絕大部分BMS的處理方式如下,溫度傳感器將過溫信息傳遞給BMS,BMS分析后,打開繼電器。整個信息鏈路簡單明了,功能安全分析時,也相對容易。
而如果由VCU控制繼電器,信息鏈路就有電冗長,功能安全分析,需要將BMS和VCU結(jié)合起來分析,而通常這連個控制器開發(fā)工作至少是兩個不同的組,甚至不同的公司,功能安全分析時,配合起來就挺麻煩的。
在開發(fā)系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)之間的耦合越少越好,軟件模塊和硬件模塊才能更容易的模塊化。