新能源纯电动汽车整车上电控制策略解析

VCU （Vechile Controller Unit,整车控制器） 承担整车的集成控制，控制整车的BMS （Battery Management System,电池管理系统）、MCU （Motor ControllerUnit,电机控制器） 以及其他相关控制单元动作并监控整车运行状态。

一个良好的控制策略除了能够控制整车上电之外，还要有较好的处理干扰电信号的能力。

整车上电控制策略 

纯电动汽车整车控制策略包括整车上、下电控制策略，车辆运行控制策略，车辆充电过程控制策略等。整车控制模式如图1所示。

整车控制器控制过程如下：

整车控制器接收到来自驾驶员的操作信号之后，开始执行相关动作，并将接收到的信号传输给电池以及电机等相关系统，对电池以及电机等相关系统回馈信息作相应处理。在整车处于正常情况下，电机将按照驾驶员需求进行对整车的驱动。在整个运行过程中，整车控制器时刻监控整车的运行状态，这样持续进行下去，使得整车在整个运行期间能够保持安全而又稳定。

无论是哪个环节出现问题，将会导致整车出现故障。在实车调试过程中整车上电的一瞬间，最容易出现故障。在车辆接收到钥匙信号以后，整车各个电控单元会执行自检过程。若在电控单元的自检过程中出现自检故障，相关控制单元会将故障码上报给 VCU。VCU 接收到相应故障码后，会立即终止上电，并将故障发送到汽车仪表盘，请求驾驶员停止驾驶动作。

1.1正常模式下整车上电控制策略

所谓正常模式，就是在整车无任何故障、无充电信号的前提下进行整车上电的。当VCU接收到钥匙信号以后，首先进行自检，自检通过以后再判断电池以及电机等相关系统工作是否正常。只有当电池以及电机系统可以正常工作时，VCU才会使能相关继电器。当然，在闭合各个继电器的同时，也会判断在该过程中会不会出现异常。一旦出现异常，便会采取相应的处理方式。正常情况下整车上电控制流程图如图2所示。

从控制流程图 2 中可以看到，整个上电流程的控制是很复杂的。在整个过程中，VCU是控制的核心，一旦有问题出现，相应环节将会上报给VCU对应的故障码，VCU对收到的故障码按照相关协议进行相关处理。直到没有任何禁止上电故障后，VCU才会允许整车闭合高压继电器，进行上高压，同时也会将整车的状态信息发送到仪表盘，以便驾驶员对整车实时信息的掌握。此时 VCU 将使能 MCU，使得电机进入驱动模式，等待驾驶员相关操作指令。

1.2充电模式下整车上电控制策略

当整车处于充电模式下，强行给整车进行上电时，若VCU不对充电信号进行控制，就会出现充电行车的可能。一旦出现这种情况，后果是非常严重的。如果电动车恰好是处于快充模式下，由于快充模式下充电电流非常大，能达到200A，此时将车启动，强大的冲击电流不仅会对动力电池包造成损坏，还会使驾驶员因整车漏电发生电击危险，更可能引发充电桩与电动汽车之间因电流过大产生电火弧，引发火灾，造成不可估量的损失。

当驾驶员所驾驶的车辆正处在炎炎夏日或者刺骨寒冬的环境中时，驾驶员以及乘客对空调以及暖风的需求是必不可少的，而空调及暖风的能量来源都是纯电动汽车上的高压动力电池。当整车处于充电模式下，为满足驾乘人员的需求，VCU就不能阻止整车上电，这种情况下就要求VCU 能够正确处理充电与上电的关系，而不至于发生失控。

当驾驶员由于疏忽而忘记整车还处于充电状态下时，如果强行启动车辆，这时候 VCU 会在接收到钥匙 ON唤醒信号以后执行上电流程，当收到MCU 反馈给 VCU 的要请求使能信息时，要能立即对此信号作出回应，禁止电机使能。最后能够将充电状态信息发送到仪表盘，使驾驶员能够看到整车充电信息，便于驾驶员掌握整车的充电状态。整个流程如图3所示。

1.3故障模式下整车上电控制策略

正常情况下，纯电动汽车出现故障以后，是不允许上电的。考虑到实际中驾乘人员的需求，对于一些不影响整车控制系统以及驾乘人员人身安全的故障，VCU 要能够对其进行识别，并作出相应故障处理，使得整车允许正常上电。当VCU检测到有故障存在时，要能够对驾驶员作出提示，并对整车的控制逻辑进行处理，以满足驾驶员的需求。

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