電動汽車電氣系統(tǒng)的容錯控制

現(xiàn)代電動汽車配置了高壓電氣系統(tǒng)和低壓電氣系統(tǒng)，包括CAN總線通信系統(tǒng)、線控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等，同時還存在彼此之間的電磁騷擾和電磁干擾，以及絕緣材料損壞漏電等現(xiàn)象。

由于各種電子電器部件和線路都有可能出現(xiàn)故障而失效，會對電動汽車的駕駛產(chǎn)生失誤，嚴重時會造成電動汽車事故。提高整車對用電系統(tǒng)的“出錯”的“容忍”能力，以保障電動汽車的安全性，采取“容錯控制”技術(shù)，在電動汽車出現(xiàn)故障時，仍然保持電動汽車能夠正常的行駛能力或降低行駛能力，并能夠回到近的維修站。

容錯控制策略

(1)模塊化?將系統(tǒng)分解為小可替代單元SRU(smallest?replacable?unit)，小可替代單元在出現(xiàn)故障時，可以用相同的小可替代單元更換。對小可替代單元可以采用“失效隔離”，即在單元模塊因失效而停止工作時，停止該單元模塊工作；或采取“故障孤立”即在單元模塊因失效而停止工作時與線路脫離，不把錯誤信息傳輸?shù)狡渌麊卧K而影響其他單元模塊正常工作。

(2)冗余處理 將系統(tǒng)中重要的單元模塊，采用雙份“備份”的儲備方式，一旦工作的單元模塊出現(xiàn)故障，“備份”單元模塊立即取代出現(xiàn)故障的單元模塊，保持電動汽車正常運行。在電動汽車運行時，出現(xiàn)故障單元模塊處于“失效隔離”或“故障孤立”狀態(tài)，不把錯誤信息傳輸?shù)狡渌麊卧K而影響其他單元模塊正常工作。

容錯控制器

為了防備電動汽車的微控制器或電路因受干擾、老化或損傷而失效，引發(fā)電動汽車運行過程中發(fā)生事故，現(xiàn)代電動汽車上采用容錯控制器以實現(xiàn)容錯功能，容錯控制器一般采用冗余處理策略，即是在電子電器控制系統(tǒng)中，裝置一個主微控制器，并備份一個備用副微控制器，副微控制器具有主微控制器的基本功能，并對主微控制器有檢測的功能。一旦主微控制器發(fā)生故障，副微控制器立即“接管”主微控制器全部功能，保證電動汽車不至于陷入失控狀態(tài)而造成事故或損傷。容錯控制器發(fā)揮出“失效安全”(fail-safety)的作用。副微控制器可以重新啟動主微控制器，檢測其是否能夠恢復全部功能，還可以檢測出主微控制器是否損壞，以及實時取代主微控制器進入狀態(tài)。保證了電動汽車不會出現(xiàn)“死車”，而能夠維持返回或開到維修廠。采用“冗余”結(jié)構(gòu)的容錯控制器的容錯系統(tǒng)如圖5-39所示。