Investigación y experiencia en la estrategia de control de vehículos de la aplicación de bus CAN de vehículos eléctricos puros

Desarrollo de antecedentes de vehículos eléctricos puros en el hogar y en el extranjero.

 

Los automóviles disfrutan de la reputación de "la primera mercancía" porque el desarrollo de la industria del automóvil puede impulsar el desarrollo de muchas industrias. Hay decenas de miles de repuestos para un automóvil, y el valor agregado es muy alto. Detrás de un automóvil hay una serie de industrias. Por lo tanto, la industria del automóvil se ha convertido en un símbolo importante para medir el nivel de industrialización de un país y el nivel científico y tecnológico integral.

La industria automotriz de China está a la zaga de los países avanzados, y es imposible cerrar la brecha en el campo de los motores de combustión interna en un corto período de tiempo. El desarrollo a gran escala y los vehículos impulsados ​​por vehículos de China se enfrentan a una fuerte presión sobre el medio ambiente, los recursos y la tecnología. También requiere que China explore nuevas ideas en la futura industria automotriz.

Con el desarrollo sostenido y rápido de la economía nacional de China, los automóviles se han convertido en uno de los principales productos consumidos por nuestros residentes, y la industria automotriz de China también dará paso a una rápida oportunidad de desarrollo. El desarrollo de vehículos de combustible dependerá del aumento de la demanda de recursos petroleros y causará contaminación ambiental. 3. El impacto negativo de la protección ambiental, los vehículos eléctricos simplemente evitan o reducen estos factores adversos.

 

Los vehículos eléctricos puros y los vehículos eléctricos híbridos que han surgido de la integración de varias empresas de alta tecnología ahora están desencadenando una revolución en la industria automotriz mundial y mostrando el brillante futuro de la industria empresarial china. En los últimos años, algunos países y compañías multinacionales en los Estados Unidos, Japón y Europa han invertido una gran cantidad de capital e inversión en I + D. China también se ha dedicado e invertido activamente en la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos. En la actualidad, los vehículos de nueva energía están en el mercado, vehículos, producción y aplicación. Ha logrado la transformación y la industrialización de logros de puesta al día e innovación de muchas maneras.

 

En el campo de los vehículos eléctricos, estamos en la misma línea de partida que los países desarrollados del mundo, y todavía estamos en la posición de liderazgo mundial en muchos aspectos, lo que me brinda una oportunidad histórica para comprar la tecnología de la industria automotriz y lograr un gran desarrollo. Lo que es más importante es que China todavía tiene una ventaja de llegada tardía, porque la producción de vehículos eléctricos no es solo un cambio en el motor, sino también un cambio integral en el diseño, fabricación, materiales, electricidad, control y todo el sistema de servicio social. El desarrollo de vehículos eléctricos en China no tiene cargas. El mercado es enorme y hay un amplio espacio para la supervivencia.

 

Además, podemos proteger nuestra industria automotriz desarrollando vehículos eléctricos independientes, solicitando patentes y estableciendo estándares. Después de unirse a la OMC, ya no es posible confiar en aranceles y políticas gubernamentales para proteger los intereses nacionales. Las empresas de primera clase establecen estándares, y lo mismo es cierto para el país. Estas son las reglas de juego de la industria. Las normas de cero emisiones y las políticas de control de bajas emisiones de los vehículos eléctricos pueden proteger los derechos e intereses legítimos del país.

 

El desarrollo de vehículos eléctricos en China está a la vanguardia del mundo. En la actualidad, todavía es necesario superar la tecnología clave de la batería. El motor y el control electrónico se han perfeccionado básicamente. Se lanzan al mundo vehículos eléctricos puros, vehículos eléctricos de pila de combustible y vehículos eléctricos híbridos.

 

Aplicación práctica de bus CAN de vehículo eléctrico puro

 

En 2016, Surad Technology y el Centro de Automóviles de China, la Universidad de Tsinghua, la Metrología Nacional, el Ministerio de Protección Ambiental, etc. pasaron un año estudiando los estándares para vehículos eléctricos puros y vehículos de combustible pesado. Como socio, la tarea principal de Su Ruide es personalizar la capa de aplicación del bus CAN del vehículo eléctrico puro y desarrollar la parte de software del nodo de estrategia de control del vehículo del bus CAN y el controlador DBC inferior del bus CAN del controlador principal. Sobre la base de comprender completamente todo el sistema, consulte el protocolo SAE J1939 para personalizar el protocolo del bus CAN que sea compatible con las características de los vehículos eléctricos y con los vehículos híbridos.Después de completar la personalización, el archivo DBC adaptado se envía al Centro de Automóviles de China.

 

La sincronización de bits del bus CAN es un contenido más complejo en CAN. El bus CAN existente es demasiado vago y poco uniforme para explicar la sincronización de bits. En el desarrollo de un sistema de vehículo eléctrico puro, en realidad utilizamos más que unos pocos chips CAN. Basado en SAE J1939 y CAN 2.0B, se diseñó el protocolo de bus CAN que cumple con las características de los vehículos eléctricos. Se introduce el algoritmo de programación para mejorar el rendimiento del sistema. Proporciona un buen entorno de prueba de depuración para sistemas de vehículos eléctricos puros. Bajo la guía de la prueba del sistema de bus CAN, se desarrolla el archivo DBC del nodo de monitoreo del bus CAN del modelo de vehículo especificado.

 

El papel de las unidades ECU en vehículos eléctricos puros

 

En el sistema de control de vehículo eléctrico puro, incluye principalmente cuatro nodos, a saber, la ECU del controlador principal, la ECU de control del motor, el sistema de gestión de la batería BMS y la unidad de control del bus CAN.

 

La ECU del controlador principal es equivalente al cerebro de un vehículo eléctrico puro. Desempeña un papel global. La ECU del controlador principal recibe información de los sensores del automóvil, la calcula después de la conversión A / D, la codifica como un mensaje CAN y la envía al bus para su control. El trabajo de otros nodos. Al mismo tiempo, se muestra cierta información relacionada con el vehículo (velocidad del vehículo, SCO de la batería, posición del pedal, estado de la batería, información de bloqueo de la puerta) en el grupo de instrumentos. El núcleo de los cuales es calcular el valor de torque del motor apropiado a través del valor de entrada del sensor y el estado actual del sistema y las condiciones del automóvil, y enviarlo al sistema de control del motor a través del bus CAN para dirigir el motor para que funcione correctamente. Además, la ECU del controlador principal también controla el interruptor del relé principal, lo que hace que todo el sistema se encienda y apague. Algunas industrias lo integran en la VCU.

 

La ECU de control del motor es equivalente a las extremidades de un vehículo eléctrico puro. Su trabajo principal es que el controlador principal envíe el valor de torque como valor de entrada. El control de doble circuito cerrado se utiliza para ajustar la velocidad del motor, de modo que el motor funcione a la velocidad requerida y se controle de acuerdo con el cambio de temperatura del motor. La bomba de agua de enfriamiento del motor y el ventilador de enfriamiento regulan efectivamente la temperatura del motor.

 

La batería de un vehículo eléctrico puro funciona con docenas de celdas individuales en grupos, y puede garantizar que las baterías no estén agrupadas cuando no se suministra energía, y el voltaje de cada batería no excede los 5V, por lo que debido a la diferencia de rendimiento de una sola batería, la batería A menudo es necesario equilibrar el voltaje durante el proceso de carga y descarga para garantizar el rendimiento de la batería, que es controlado por el sistema de gestión de batería BMS. BMS es equivalente al corazón de la circulación sanguínea de los vehículos eléctricos, y la batería es la circulación sanguínea y el sistema de energía.

 

Características del bus CAN de vehículo eléctrico puro

 

La unidad de control del bus CAN realiza principalmente monitoreo en tiempo real, grabación en tiempo real y alarma en tiempo real sobre los datos transmitidos en el bus sin interferir con la transmisión de datos del bus. También proporciona la función de análisis fuera de línea. El controlador principal se calcula principalmente durante la fase de puesta en marcha de vehículos eléctricos puros Los parámetros están calibrados. Cada subsistema se basa en el bus CAN para transmitir datos, intercambiar datos y realizar la función de control de todo el sistema distribuido. Para aprovechar al máximo el ancho de banda del bus, se asigna razonablemente un espacio de 8 bytes de datos y los datos relacionados se colocan en un mensaje Realice la transmisión para garantizar la proporción de transmisión efectiva de información en el marco de datos.

 

Durante la operación de un vehículo eléctrico puro, es cambiar entre algunos estados de trabajo fijos, generalmente hay estado de estacionamiento, estado de carga, estado de inicio, estado de funcionamiento, estado de avance y retroceso del vehículo, estado de frenado de retroalimentación, estado de frenado mecánico, general Estado de falla, estado de falla mayor. El sistema de control de vehículo eléctrico puro comunica y transfiere parámetros a través del protocolo del bus CAN, conectando varios nodos dispersos en un sistema de circuito cerrado para maximizar las características de cada nodo. Siempre hay varias tecnologías clave en la tecnología del bus CAN ( (Durante el posicionamiento, la impedancia de coincidencia del terminal de bus, el diseño del circuito del controlador CAN y el diseño del protocolo de la capa de aplicación DBC) Esta es también la dificultad en la depuración de CAN.

 

El posicionamiento del bus CAN está estrechamente relacionado con la sincronización del bus en esencia. Los lados de recepción y envío del sistema de bus CAN deben controlar el envío y la recepción de datos con un reloj síncrono. El extremo receptor mantiene la sincronización de bits en un flujo de datos relativamente largo. Debe reconocer cuándo comenzó cada bit binario. Por esta razón, se requiere una alta capacidad de procesamiento para la potencia de procesamiento del terminal de hardware. Si se transmite directamente a la nube de forma remota a través de 4G / 5G, el producto actualmente maduro en la industria es V8. Para garantizar que el reloj receptor y el reloj emisor sean estrictamente consistentes, el receptor adopta el método de sincronización de los datos de los datos a través del regulador o el reloj unificado del receptor y el transmisor. El bus CAN se coloca con su propio sistema de codificación / decodificación de bits Formas de garantizar la sincronización del sistema.

 

Un bit del bus CAN se divide en varios períodos de tiempo diferentes según las diferentes funciones: cuando se determina el múltiplo del preescalador, la sección de sincronización del sistema de bus CAN con una determinada velocidad de transmisión ya está determinada, mientras que los otros períodos de tiempo están disponibles. Cambio, todo, podemos encontrar que puede haber varios grupos de diferentes parámetros en la configuración de temporización de bits que puede cumplir con los requisitos de la velocidad de transmisión, la aplicación de estos parámetros, el sistema básicamente puede funcionar normalmente. Sin embargo, entre estos conjuntos de parámetros, existe un conjunto óptimo, que debe determinarse de acuerdo con la longitud máxima del bus del sistema y la tolerancia del oscilador del nodo del bus.

 

Si desea obtener la longitud máxima del bus a una velocidad dada, debe considerar que el punto de muestreo debe estar lo más cerca posible del final del ciclo. Si cada nodo del sistema puede tener una mayor tolerancia al oscilador, el punto de muestreo debe seleccionarse cerca del punto medio del período de bits. Precisamente por el conflicto entre la tolerancia del oscilador y la longitud del bus, necesitamos optimizar los parámetros de sincronización de bits. , Para que el sistema obtenga una mayor tolerancia del oscilador y una longitud máxima del bus.

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