纯电动汽车整车电子电器系统方案

1、纯电动汽车整车电子电器系统方案,20181030,一、整车电器系统配置定义 二、电子电器架构 三、网络通信规范 四、关键电器系统功能定义及解决方案 五、相关控制逻辑 六、诊断功能开发 七、测试方案,一、整车电器系统配置定义,车辆配置定义,二、电子电器架构整车系统,手机终端,车身,C AN,A CU,V CU,P EPS,空调面板,B MS,充电机 （慢充）,电机控制器,动力,C AN,D C/DC,快充桩,增程器控制 器,E PS,电机,电池组,发电机组,快充,C AN,组合仪表,BCM,三速雨刮,左组合开关,前后雾灯开关,喷淋洗涤,外后视镜调节,外后视镜加热,外 后 顶 视 灯 镜 开 调

2、关 节 开 关,外后视镜加热开关,前左/右门玻璃 升降器,后左/右门玻璃 升降器,RFID,左/右门锁电机,后背门锁电机,后 座 风 椅 挡 电 电 加 加 热 热,MMI,内置功放,收音机开关 面板,AUX IN,USB,触摸屏,屏电源开关,收音机,扬声器,收音机天线,GPS/GPRS天线,倒车摄像头,麦克风,OBD 诊断头,倒车雷达探头,加速踏板,钥匙位置,制动踏板,定速巡航开关,充电机状态,空调开关状态,维修开关状态,高压互锁状态,充电线连接状态,；,基于电器配置进行架构设计 层次化； 通用化、可移植、易扩展；,空调系统 AC/PTC,加热 PTC,二、电子电器架构高压系统,充电机,电机

3、控制器,电机,DCDC,电动压缩机,驾驶室 制热PTC,快充桩,充电机前舱布置,不需工作的零部件不带电； 需要预充的零部件单独供电； 实现功能并考虑成本；,动力电池包,分线盒,*分线盒内继电器可省去；,加热 PTC,二、电子电器架构高压系统,充电机,电机控制器,电机,DCDC,电动压缩机,驾驶室 制热PTC,充电机后备箱布置,快充桩,分线盒,就近连接； 不需工作的零部件尽量不带电； 需要预充的零部件单独供电； 实现功能并考虑成本；,动力电池包,二、电子电器架构网络系统,车身 C AN,A CU,V CU,P EPS,AC,B MS,C CU,M CU,动力 C AN,D CU,FC,E PS,

4、快充 C AN,IP,B CM,M MI,OBD 诊断头,以3个子网布置全车节点，其中分别以VCU、BMS作为网 关；为实现信息搜集、传输及远程操控，MMI作为网关； 车身及动力采用高速CAN，标准帧，500kbps传输信号； 按标准要求，快充CAN采用扩展帧，250kbps传输信号； 各子网络负载控制在30以内，确保信号传输可靠性；,二、电子电器架构电源系统,整车电源按照电压等级分置，且相互隔离； 分别通过BMS、DCDC对高压电源及12V蓄电池运行状态进行监管； 为确保整车低压系统运行稳定，保留传统12V蓄电池；,BMS,DC/DC,电池组,低压电源系 统,高压电源系 统,12V蓄电池,高

5、压动力电 池,二、电子电器架构充电系统,V CU,B MS,充电机 （慢充）,动力 C AN,D C/DC,快充桩,电池组,快充 C AN,电源继电器,充电机状态,充电线连接状态,维修开关状态,高压互锁状态,实现快、慢充电功能，并进行充电状态信息提示； 以整车控制器监管充电过程； 充电过程中，电机系统禁止上高压，提升高压安全；,二、电子电器架构动力系统,主要由动力电源、驱动系统组成；其中电机运行于发电状态，等效提供车辆制动扭矩； 整车控制器采集各传感信息获取驾车意图，同时兼顾动力及电源系统能力，协调电机系统运行； 基于车辆实际配置，通过制动能量回收控制，提升车辆能效；,车身 C AN,V CU

6、,空调面板,B MS,电机控制器,动力 C AN,电机,电池组,BCM,空调使能继电器,加速踏板,高压互锁状态,E SP,空调系统 AC/PTC,二、电子电器架构娱乐、信息系统,具备常规收音机、导航、音频/视频播放功能；兼具蓝牙电话功能； 车载零部件系统信息显示系统（组合仪表）； 配合手机应用软件，可实现智能手机终端与车辆的信息互通、远程开启车辆部分功能；,MMI,内置功放,收音机开关 面板,AUX IN,USB,触摸屏,屏电源开关,收音机,扬声器,收音机天线,GPS/GPRS天线,麦克风,手机终端,车身 C AN,组合仪表,动力 C AN,二、电子电器架构安全系统,二、电子电器架构照明系统,

7、BCM,左组合开关,前左/右近光灯,前左/右远光灯,室内顶灯,后备箱照明灯,顶灯开关,主要包括车辆室内、外各类照明用灯具； 通过智能控制，实现人性化功能，如“伴我回家”等；,二、电子电器架构舒适系统,车身 C AN,V CU,空调面板,BCM,遥 控 钥 匙,外后视镜调节,RFID,座椅电加热,空调开关状态,遥控功能（开闭门锁）； 加热功能（座椅）； 电动调节（外后视镜、玻璃升降）； 空调系统（室内制冷、制热）；,左/右门锁电机,后背门锁电机,空调系 统 AC/PTC,二、电子电器架构附件控制,V CU,BCM,喇叭开关,三速雨刮 喷淋洗涤,右组合开关,D/N/R档位,钥匙位置,包括雨刮/喷淋

8、、电喇叭控制； 检测钥匙开关位置，对整车电器系统分阶段管控；,三、网络通信规范,车身 C AN,A CU,V CU,P EPS,AC,B MS,C CU,M CU,动力 C AN,D CU,FC,E PS,E SP,快充 C AN,IP,B CM,M MI,CAN线束要求,符合ISO 11898规范； 标准帧，摩托罗拉格式；,屏蔽双绞线，阻燃；确保与动力线束隔离分置；,终端电阻设置原则 网络中最远的两个节点；,四、关键电器系统功能定义及解决方案,VCU,车身 C AN,A CU,P EPS,空调面板,B MS,充电机 （慢充）,电机控制器,动力 C AN,D C/DC,E PS,组合仪表,OB

9、D 诊断头,钥匙位置 加速踏板,制动踏板,定速巡航开关,充电机状态,空调开关状态 维修开关状态,高压互锁状态,充电线连接状态,BCM,MMI,整车各系统运行状态数据获取； 驾驶员意图判断； 车辆快慢充电监管； 整车高/低压系统上/下电控制； 整车性能、安全控制； 能量回收实现； 整车电源监视及管理； 部分新增零部件控制； 基于规范的标定功能； 基于规范的诊断功能；,硬件资源需求,软件架构,BCM,BCM,三速雨刮,左组合开关,前后雾灯开关,喷淋洗涤,顶 灯 开 关,外后视镜调节,外后视镜加热,外 后 视 镜 调 节 开 关,外后视镜加热开关,前左/右门玻璃 升降器,后左/右门玻璃 升降器,RF

10、ID,左/右门锁电机 后背门锁电机,后 座 风 椅 挡 电 电 加 加 热 热,倒车雷达探头,四、关键电器系统功能定义及解决方案,技术要求,功能定义,左/右侧转向灯,电机及电机控制器 技术要求,功能定义,四、关键电器系统功能定义及解决方案,；,电机控制器控制电机在四象限内运行； 需保证电机安全运行，不能产生无意识的转矩波动或制动现象； 采用自然风冷并确保在要求的环境温度下能够正常工作； 高低压隔离，低压控制高压； 电机控制器采用金属壳体；电机使用高压带屏蔽层的线束，就近接地 电机控制器接收VCU指令；基于扭矩控制； 支持CAN总线通信； 支持CAN线刷写程序和标定； 支持UDS诊断服务；,电机

11、控制器,电机,12V电源,CAN,高压直 流电源,位置/温 度检测,QC/T 896 GB/T 18488,动力电池包,技术要求,单体电压/总电压检测及报警；电流检测及报警；温度/绝缘检 测及报警； SOC估算及报警； 附件控制，如继电器； 碰撞处理； 均衡管理功能； 热管理功能； 当前充放电能力估计； 支持CAN总线通信； 支持CAN线刷写程序和标定； 支持UDS诊断服务；,四、关键电器系统功能定义及解决方案,功能定义,热管理方案,驾驶室,车外 风扇,充电机,加热 PTC,动力电池包,K,QC/T 897,BMS技术条件,K,充电机,四、关键电器系统功能定义及解决方案,技术要求,功能定义,2

12、20V50Hz电源转化为高压直流电源，按照BMS指令给电池包充电； 可以给动力电池包充电或包内PTC加热； 高压输入端有限流电路，确保插枪瞬间不能烧蚀现象发生； 提供一路14V1A稳定电源输出，以激活充电回路； 具备高/低电压输入/输出电源端电压、电流检测功能； 具备机体工作温度检测功能； 不能由于充电机自身故障而造成与之连接的系统损坏； 支持CAN总线通信； 支持CAN线刷写程序和标定； 支持UDS诊断服务；,电源转换模块,L,N,PE,+,+,12V,CAN,高压 输出,限流 电路,充电机,加热 PTC,K2,K1,利用充电机加热电池包 动力电池包,QC/T 895,DC-DC,技术要求,

13、功能定义,四、关键电器系统功能定义及解决方案,将高压直流电源转化为低压直流电源； 通过外部总线需求信号实现DCDC的可控高低直流电压转换的启停； 通过外部总线需求信号实现DCDC的可控目标电流、电压控制并输出； 具备高/低压输入/输出电源端电压、电流检测功能；具备机体工作 温度检测功能； 不能由于DCDC自身故障而造成关联系统/零部件等损坏发生； 支持CAN总线通信； 支持CAN线刷写程序和标定； 支持UDS诊断服务；,转化 模块,14V,CAN,高压 输入,GB/T 24347,慢充枪座,技术要求,GB/T 20234.2,四、关键电器系统功能定义及解决方案,整车控 制器,模式1,模式3-A

14、,模式3-B,模式3-C,快充桩、枪座,技术要求,四、关键电器系统功能定义及解决方案,GB/T 20234.3 GB/T 27930,整车控 制器采 集,四、关键电器系统功能定义及解决方案,车辆远程监控 远程车辆信息获取； 远程控制：空调/门锁等控制、寻车、自动充电,MMI,子系 统,手 机 需求,处理 手机端App软件开发； 车端MMI模块控制电路，确保整车对应功能模块运行，以应答处理手机需求； 指令执行完毕后，通过MMI模块反馈执行结果；,反馈,确认,车辆,五、相关控制逻辑,各电器件工作状态,PEPS应用方案,上、下电控制,PEPS 控制模块,BCM,车身 C AN,ESCL ACC ON

15、 START,整车控制系统状态、模式流转逻辑,五、相关控制逻辑,系统正常,一级故障,二级故障,三级故障,受 限 运 行,禁 止 运 行,切断,初始化,待机1,预充电2,正常 运行3,保护 运行8,停机4,放电5,准备 关机6,关机7,强行 关断9,将整车状态划分为3种：充电、非充电，以及紧急情况，各状态间依条件流转； 将整车各系统划分为多种运行模式，模式间依条件流转；,插枪 充电,紧急 状态,非插枪 充电,五、相关控制逻辑,电源管理策略,优先确保整车控制模块供电； 优先确保车辆续驶里程；,六、诊断功能开发,车身 C AN,A CU,V CU,P EPS,AC,B MS,C CU,M CU,动力 C AN,D CU,FC,E PS,快充 C AN,IP,B CM,M MI,OBD