电动汽车整车控制器(VCU)是什么？有什么作用？

电动汽车整车控制器(VCU)是纯电动汽车的大脑，它通过采集车辆信息、驾驶员意图、控制车辆运行和诊断车辆故障来确保车辆的高效和安全运行。VCU通过接收加速踏板、制动踏板和档位位置的信号来理解驾驶员的操作意图，并通过监测电池管理系统(BMS)和电机控制系统(MCU)来计算所需的扭矩，进而控制电机输出，实现车辆的驱动、制动和能量回收。此外，VCU还负责整车网络管理、档位管理、车辆运行状态管理、能量管理、附件管理、高压上下电管理、高压安全监控和故障诊断等关键任务。在能量管理方面，VCU优化电池的使用，提高续航里程并延长电池寿命。在安全管理上，VCU监控高压系统，确保在发生故障时能够及时采取措施保护人员安全。VCU的控制策略包括驱动控制、能量管理和安全策略，其中驱动控制策略是关键，它根据驾驶员的意图和车辆状态提供最佳的转矩输出。电池能量管理则确保电池在安全和效率之间达到最佳平衡。安全管理策略则涉及到高压系统的监控和故障处理，以防止潜在的安全风险。

电动汽车整车控制器是纯电动汽车的核心控制器件，其关键功能为采集车辆信息/驾驶员意图/控制车辆运行/诊断车辆故障。

电动汽车整车控制器(VCU)是整车控制中的核心系统部件，负责控制整车的关键任务。VCU一般通过采集加速踏板、制动踏板和档位位置等信号的方式来接受驾驶员的操作想法，它还会通过监测动力总成系统上的电池管理系统(BMS)和电机控制系统(MCU)的相关信息来计算电动汽车的所需扭矩，再通过CAN线发送指令给MCU控制电机的输出来，这样的方式实现整车的驱动/制动/能量回收，实现对整车的控制。

通过整车控制器在纯电动整车中的控制示意图来说明其作用。其中整车控制器硬件构成：电源模块、CAN通信模块、信号处理模块、MCU最小系统模块、驱动输出模块。

那将整车控制器(VCU)的示意图只是为了学习其作用，那如果需要实现功能，那必须通过结构功能图来表达。

整车控制器(VCU)还需要承担整车网络管理、档位管理、车辆运行状态管理、能量管理、附件管理、高压上下电管理、高压安全监控和故障诊断等内容。

整车能量管理：分配和管理整车的能量，达到驾驶的经济性、动力性和舒适性的要求。

整车网络管理：负责整车网络的报文重组和报文路由，还通过网络管理其他ECU睡眠和唤醒工作。

整车附件管理：管理整车中的高低速风扇、PTC、空调和真空泵。

车辆运行状态管理：管理整车的驱动、制动和能量回收等状态。

高压上下电管理：负责控制高压盒中继电器实现电池包、电机控制器、充电机和直流转换器(DCDC)的连接。

高压安全监控：负责监控高压器件和高压回路，防止高压回路异常短路或断路等故障发生。

故障诊断：动态监测车辆工作状态的方式预估应对整车故障的发生。

如果整车控制器(VCU)的示意图和结构图还没过瘾，那继续来深入到整车控制器的主流程图，它表达纯电动汽车充电过程和驱动过程中的逻辑关系，但并不体现具体的能量管理控制策略和安全控制策略。

关于车控制器(VCU)的控制策略，其中最重要的是驱动控制策略/能量管理控制策略/安全管理总之策略

驱动控制策略是整车控制器最重要的控制部分，让车辆在驾驶时候获得最佳的转矩控制，是整车控制策略的关键。由于驾驶员的驾驶指令在短时间内随机性比较强，还有误操作的可能性，举个例子，新闻中报道很多司机在面临危险时误将加速踏板当做制动踏板快速的踩下去，VCU需要立刻判断驾驶员的驾驶意图，对误操作进行调整。而驾驶员正常操作时，它分配最适合的转矩来满足车辆的动力性和保持纯电动汽车的经济性。

电动汽车的电池组承受汽车所有功率负荷，且目前电池的能量/安全/控制等问题仍是电动汽车的关键问题，那电池能量管理对于纯电动汽车非常重要。通常电池的放电特性为当剩余电量降低至一定程度时，电池组端电压突然变低，电机两端电压不足以驱使电机转动会导致电动汽车在行驶过程中骤停状态，其对电池的寿命和安全影响巨大。那么电池能量管理既能最大程度的提高纯电动汽车的续航里程，又能最大程度的提高电池组和电机的寿命。通常整车控制器接受到SOC信号，若低于设定值时，仪表盘会亮提示灯并报警，接收到警报后驾驶员会合理的对纯电动汽车做出判断。

通常电动汽车发生危险与电有关，如果电动汽车动力系统的高压线路短路时会引发电池瞬间的大电流，电池组温度突然升高导致电池组着火，甚至是爆炸。如果动力电池的高压线与车身短路的时候，车内人员可能触碰到高压电导致人身安全。那整车控制器必须将高压电的监测设为一级故障，必须停止纯电动汽车的整车供电。当车辆发生碰撞或者翻车时也会导致高压线路的短路。比如这类的安全问题，，整车控制器需要进行计算分析来判断故障的等级，通过等级来采取措施(上下电的方式)来保证人员的安全，如下所示。

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