Разъемы CAZN создают надежную основу VCU для электромобилей

В архитектуре электронного управления электромобилей на новой энергии блок управления транспортным средством (VCU) служит «мозгом» автомобиля, координируя управление состоянием автомобиля, выходную мощность, управление энергопотреблением, защиту безопасности и связь по шине CAN. Хотя много внимания часто уделяется алгоритмам VCU и оптимизации программного обеспечения, иногда упускается из виду фундаментальное требование: даже самые продвинутые алгоритмы управления для надежной работы зависят от стабильных физических соединений. Благодаря точной аппаратной совместимости разъемы CAZN серии M обеспечивают надежную основу для подключения систем VCU, поддерживая стабильную передачу сигнала и электрическую интеграцию во всем автомобиле.

Понимание VCU в электромобиле

VCU не генерирует мощность напрямую. Вместо этого он функционирует как центр управления транспортным средством, отвечающий за «обнаружение, принятие решений, выполнение команд и защиту».

В электрических гоночных автомобилях Baja, например, участвующих в электрической категории соревнований Baja Китайского общества автомобильных инженеров, VCU обычно выполняет пять ключевых функций.

1. Управление состоянием автомобиля. VCU управляет последовательностью включения высокого напряжения и предварительной зарядки, движения, зарядки и отключения при неисправности. Это помогает предотвратить небезопасные ситуации, возникающие при прямом подключении высоковольтной системы сразу после включения питания.

2. Расчет крутящего момента и распределение мощности. VCU преобразует сигналы педали акселератора и тормоза в команды целевого крутящего момента для контроллера двигателя, помогая добиться плавной и предсказуемой подачи мощности. В сложных условиях бездорожья Baja сигналы скорости колес также можно использовать для ограничения крутящего момента и контроля тяги, чтобы уменьшить пробуксовку колес во время ускорения или преодоления препятствий.

3. Управление энергопотреблением. VCU работает с системой управления батареями (BMS) для управления доступной мощностью в зависимости от состояния батареи. Когда SOC батареи низкий или температура и напряжение превышают определенные пределы, VCU может снизить мощность для защиты, одновременно координируя рекуперативное торможение и рекуперацию энергии.

4. Мониторинг безопасности. В гонках на электромобилях Baja VCU постоянно контролирует такие функции, как устройство достоверности тормозной системы (BSPD), цепь блокировки высокого напряжения (HVIL), контроль изоляции и цепи аварийной остановки. При обнаружении ненормального состояния система может снизить мощность или отключить высоковольтную систему.

5. Связь и диагностика по CAN. VCU действует как центральный коммуникационный узел, обмениваясь сообщениями между BMS, контроллером двигателя, приборной панелью, системой сбора данных и системой телеметрии. Он также записывает коды неисправностей для анализа данных после гонки, устранения неполадок и калибровки автомобиля.

Разъемы CAZN для приложений VCU

Разъемы M16 и M12 служат важными внешними интерфейсами для VCU. Сигналы датчиков, коммуникационные данные, а также соединения для обслуживания или программирования — все они поступают в VCU и выходят из него через разъемы.

Хотя разъемы не выполняют вычислительные функции VCU, они обеспечивают физическое соединение между VCU и электрическими подсистемами автомобиля. Разъемы CAZN поддерживают эту архитектуру тремя основными способами.

1.M16 16/19-контактные интерфейсы высокой плотности

16/19-контактные разъемы M16 объединяют несколько сигнальных цепей через один интерфейс, сокращая количество отдельных точек подключения по всему автомобилю. Меньшее количество точек подключения может упростить архитектуру проводки и уменьшить количество потенциальных точек отказа. Эта конфигурация подходит для многоканальных сигналов и коммуникационных соединений между VCU, BMS, контроллером двигателя и другими системами.

2.M12 4-контактные интерфейсы с кодировкой A

4-контактные разъемы M12 с кодировкой A обеспечивают стандартизированные интерфейсы для датчиков и соединений CAN. Их можно использовать с датчиками педали акселератора, тормоза, скорости вращения колес, температуры и другими датчиками, что обеспечивает надежную передачу данных о работе автомобиля в режиме реального времени на VCU.

3. Экранирование и устойчивость к вибрации.

Электродвигатель и высоковольтная система могут создавать значительные электромагнитные помехи, а гонки по бездорожью подвергают электрические компоненты сильной вибрации и механическим ударам. Экранированные кабельные сборки помогают поддерживать целостность сигнала, а прочные конструкции разъемов помогают поддерживать надежные соединения в сложных условиях эксплуатации.

Основная ценность VCU заключается в его замкнутом процессе управления «обнаружением, принятием решений, выполнением команд и защитой». Предпосылкой для этого процесса является точная и непрерывная передача различных сигналов и данных в режиме реального времени.

Разъемы CAZN M12 и M16 разработаны с учетом требований к подключению приложений VCU и обеспечивают физический интерфейс между VCU и электрическими системами автомобиля. Стандартизированные 4-контактные интерфейсы M12 с кодировкой A подключаются к датчикам акселератора, тормоза, скорости вращения колес, температуры и другим датчикам, предоставляя в режиме реального времени информацию о действиях водителя и условиях эксплуатации автомобиля для расчета и управления крутящим моментом VCU.

16/19-контактные экранированные разъемы M16 высокой плотности могут передавать сигналы связи между VCU, BMS, контроллером двигателя и бортовыми системами телеметрии. Объединяя несколько цепей в интерфейсы высокой плотности, они помогают упростить архитектуру подключения автомобиля и обеспечивают надежную передачу команд управления.

Разъемы CAZN за пределами VCU

VCU — это лишь часть электрической архитектуры гоночного электромобиля Baja. Решения CAZN, основанные на полной электрической системе автомобиля, также могут применяться к другим точкам электрического подключения.

Среди этих потенциальных применений практические возможности для дальнейшей интеграции открывают расширения платформы M12 и литые кабельные сборки M16. Поскольку гоночная команда уже использовала продукты CAZN M12 и M16, электрическая архитектура, процессы обжима и требования к испытаниям были практически проверены. Поэтому разъемы датчиков CAZN M8, разъемы M12 с кодировкой D/X, разъемы M23, решения Ethernet и другие продукты могут рассматриваться для дополнительных применений в транспортных средствах.

Электрический гоночный автомобиль WUTEB Baja оснащен полностью электрической трансмиссией. Электродвигатель служит источником мощности, а высоковольтная батарея новой энергии обеспечивает энергоснабжение. Контроллер двигателя управляет выполнением привода, а основным блоком управления автомобилем является VCU собственной разработки.

VCU отвечает за движение вперед и назад, торможение, выбор передачи, связь по CAN, выполнение алгоритма управления, защиту цепи безопасности, запись журнала работы и диагностику неисправностей. Поэтому надежные электрические соединения необходимы для стабильной работы всей системы управления автомобилем.

Разъемы CAZN серии M проверены в гонках на электроприводах Baja Racing

CAZN предлагает вилки и гнезда серии M вместе с совместимыми кабельными сборками. Продукты отличаются компактной конструкцией, стабильными соединениями и устойчивостью к воде, вибрации, перепадам температур и загрязнениям.

В самостоятельно разработанной сборке VCU электрического гоночного автомобиля Baja WUTEB разъемы CAZN серии M служат ключевыми интерфейсами между VCU и различными электрическими компонентами. Низковольтный жгут проводов автомобиля интегрирован в узел VCU через разъемы CAZN, что помогает поддерживать надежную передачу электрического сигнала и мощности, а также обеспечивает прочную аппаратную основу для электронной системы управления автомобиля.

Соединительное решение CAZN выдержало жесткие условия гонок по бездорожью Baja, и в ходе практического применения не было обнаружено никаких сбоев, связанных с разъемами.

От подачи высоковольтного питания и предварительной зарядки до выходной мощности, рекуперативного торможения, диагностики автомобиля и защиты — разъемы CAZN обеспечивают основу физического соединения, необходимую для стабильной работы VCU.

Практическая проверка на электрическом гоночном автомобиле Baja Уханьского технологического университета демонстрирует совместимость полного решения для подключения CAZN с блоком VCU, разработанным командой самостоятельно. Обеспечивая систематическую интеграцию и надежное соединение низковольтных проводов, CAZN помогает поддерживать стабильную передачу сигналов в сложных средах электронного управления.

Используя сигналы в качестве импульса и возможности подключения в качестве основы, CAZN предлагает высококачественные автомобильные разъемы, которые создают надежную аппаратную основу для систем управления электромобилями VCU, поддерживая стабильную, интеллектуальную и эффективную работу электромобилей на новой энергии.