יחידת בקרת רכב (VCU) עבור רכבי אנרגיה חדשים
למרות שלכלי רכב חשמליים (EV) ולרכבים מסורתיים עם מנועי בעירה פנימית (ICEV) יש רכיבי מערכת הנעה שונים לחלוטין, עדיין ניתן לחלק אותם לשני חלקים: יחידת אחסון אנרגיה ויחידת הנעה מנקודת המבט של ארכיטקטורת מערכת ההינע. רכבי EV משתמשים במערכות סוללות מתח במקום במיכלי דלק כדי לאגור אנרגיה, ולכן מתווספת מערכת ניהול סוללות (BMS). במקביל, רכבי EV משתמשים במנועים במקום במנועי בעירה פנימית כדי להניע כלי רכב, ולכן בקרי מנוע (MCUs) מחליפים את יחידות בקרת המנוע (ECUs). אז למה EV צריך להוסיף יחידת בקרת רכב (VCU) יותר מאשר ICEVs? לכן, מאמר זה דן בעיקר בתפקידו של VCU בכלי רכב חשמליים.
יחידת בקרת הרכב (VCU), או בקר הכוח, היא מרכיב הבקרה המרכזי של רכבי אנרגיה חדשים. הוא חייב להיות בעל אמינות גבוהה וסבילות תקלות טובה, תאימות אלקטרומגנטית והתאמה סביבתית כדי להבטיח פעולה בטוחה ויציבה של רכבי אנרגיה חדשים.
יחידת הבקרה של הרכב יכולה לאסוף אותות של מיקום דוושת ההאצה, אותות דוושת בלם ואותות רכיבים אחרים ולבצע שיקולים מתאימים, לשלוט בפעולות של יחידות הבקרה של הרכיבים התחתונים, ולאחר מכן לממש את הפונקציות המתאימות. במקביל, בקר הרכב יכול גם לנהל ולשגר את מצב התפעול של הרכב דרך אפיק ה-CAN.
הרכב ועיקרון
מתחלק בעיקר לשתי סכמות: בקרה ריכוזית ובקרה מבוזרת
הרעיון הבסיסי של מערכת הבקרה הריכוזית הוא שבקר הרכב משלים את רכישת אותות הכניסה לבדו, מנתח ומעבד את הנתונים בהתאם לאסטרטגיית הבקרה, ולאחר מכן מוציא ישירות הוראות בקרה לכל מפעיל כדי להניע את הנהיגה הרגילה של רכב חשמלי טהור.
היתרונות של מערכת הבקרה הריכוזית הם עיבוד מרכזי, תגובה מהירה ועלות נמוכה; החסרונות הם מעגלים מורכבים ופיזור חום קשה.
הרעיון הבסיסי של מערכת הבקרה המבוזרת הוא שבקר הרכב אוסף כמה אותות של הנהג ומתקשר עם בקר המנוע ומערכת ניהול הסוללה דרך אפיק ה-CAN. בקר המנוע ומערכת ניהול המצבר משדרים את אותות הרכב שנאספו לבקר הרכב דרך אפיק ה-CAN. בקר הרכב מנתח ומעבד את הנתונים בהתאם למידע הרכב ובשילוב עם אסטרטגיית הבקרה. לאחר קבלת הוראות הבקרה, בקר המנוע ומערכת ניהול המצבר שולטים על פעולת המנוע ופריקת המצבר בהתאם למידע המצב הנוכחי של המנוע והסוללה.
היתרונות של מערכת הבקרה המבוזרת הם מודולריזציה ומורכבות נמוכה; החיסרון הוא עלות גבוהה יחסית.
