新能源汽車控制器詳解：VCU、ECU、MCU和電池BMS

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新能源汽車中的各種控制器主要包括：整車控制器（VCU）、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器（ECU）、電機(jī)控制器（MCU）和電池管理系統(tǒng)（BMS）。

新能源汽車的三電技術(shù)，包括電池、電驅(qū)和電控。電池部分闡述了動(dòng)力電池系統(tǒng)的構(gòu)成；電驅(qū)部分講解了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)和電機(jī)控制器的功能；

一、整車控制器（VCU）

1. 功能

1.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制

1.2 整車能量管理和優(yōu)化

1.3 整車通信和網(wǎng)絡(luò)管理

1.4 故障處理與診斷

1.5 汽車狀態(tài)顯示

2. 工作模式

2.1 自檢模式

2.2 啟動(dòng)模式

2.3 起步模式

2.4 行駛模式

2.5 制動(dòng)模式

2.6 停車模式

2.7 故障模式

2.8 充電模式

整車域控制器（VCU）是整車控制的核心控制器，通過汽車總線或者硬線，實(shí)現(xiàn)對電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等的管理，具體包括檔位、加速踏板、制動(dòng)踏板的控制，根據(jù)實(shí)時(shí)的動(dòng)力電池電量，計(jì)算出需要輸出的扭矩控制，整車的低壓、高壓的上下電、能量回收等控制。

VCU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖如下

二、電子控制單元（ECU）

Engine Control Unit即發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，特指電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制系統(tǒng)。

后來隨著電子汽車的迅速發(fā)展，ECU的定義變成了Electronic Control Unit，即電子控制單元，泛指汽車上所有電子控制系統(tǒng)。

1. ECU基本組成

ECU和普通的單片機(jī)一樣，由微控制器（MCU）、存儲(chǔ)器（ROM、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）以及整形、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。

微控制器（MCU）是汽車電子控制單元ECU的核心，以CPU為核心，是集成在一塊芯片上的微型計(jì)算機(jī)。ECU是包括微控制器和相關(guān)外圍接器件的電路板的總稱，是微控制器在汽車的應(yīng)用系統(tǒng)。

2. ECU的作用

參數(shù)控制

故障自診斷和保護(hù)功能

3. ECU的工作原理

4. 常見的ECU的類型

ECU的控制范圍已經(jīng)擴(kuò)張到巡航控制、燈光控制 、安全氣囊控制、懸架控制 、燃油加熱控制、排氣控制、制動(dòng)控制、EGR和增壓壓力控制等。

1. EMS（Engine Mangement System）發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)

2. TCU（Transmision Control Unit）自動(dòng)變速箱控制單元

3. BCM（Body Control Module）車身控制模塊

4. ESP（Electronic Stability Program）車身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)，車身電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)

5. BMS（Battery Management System）電池管理系統(tǒng)

6. VCU（Vehicle Control Unit）整車控制器

三、電機(jī)控制器（MCU）

MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元，通過接受VCU的車輛行駛控制指令，控制電機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動(dòng)力電池的直流電能轉(zhuǎn)換為所需的高壓交流電、并驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體輸出機(jī)械能。

MCU具有電機(jī)系統(tǒng)故障診斷保護(hù)和存儲(chǔ)功能；MCU由外殼及冷卻系統(tǒng)、功率電子單元、控制電路、底層軟件和控制算法軟件組成

四、 電池管理系統(tǒng)（BMS）

通過BMS實(shí)現(xiàn)對電芯的管理，以及與整車的通訊及信息交換；BMS能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池狀態(tài)

來源:汽車電子庫