編者按:9月11日-14日,由國務院國資委、工業和信息化部及廣州市人民政府等相關部門做指導,中國機械工業集團有限公司、中國機械國際合作股份有限公司主辦的第四屆廣州國際新能源、節能及智能汽車展覽會在廣州保利世貿博展覽館舉辦。
期間,由車云網和中國機械國際合作股份有限公司舉辦,電動邦聯合主辦的“新生態新勢能——2019新能源汽車大會”于9月12日-13日在廣州保利世貿博覽館三層舉行。本次大會以”新生態 新勢能”為主題,邀請業內重量級專家及企業大咖參會,將圍繞”后補貼時代的新能源汽車生存之道”、“智能充電的大賽道”、“新能源的氫趨勢”等話題分三場進行討論,共同探討新生態下新能源汽車的未來發展之道。
論壇期間,合眾汽車工程研究院副院長鄧曉光以“HozonPDCS動力域控制器系統介紹”為主題發表了演講,以下為演講實錄。
合眾汽車工程研究院副院長鄧曉光
各位來賓朋友們,大家下午好。
我是合眾汽車的鄧曉光,后補貼的來臨,我們電動汽車企業進入淘汰賽下半場,從比拼數量到比拼質量。
我們動力預控器如何在技術領先上提高一個層級,并且把開發、零部件成本降低。
首先介紹合眾,在車型規劃兩個平臺,HPA、HPC,HPA小型車,HPC中大型車平臺,合眾擁有發改委、工信部雙資質,在桐鄉已經有5萬產能,是最高可以達到8萬產能的整車工廠,我們在宜春建立第二工廠。整車三電技術,PDCS,動力預控制器系統,電池是NCM811恒溫電池系統。
這是合眾三電系統規劃,也是合眾動力系統電動化征程上重要的理念,一直貫穿我們研發始終。更輕、更高效、更安全、靈活組合。從EPT1.0到EPT2.0,通過實現811恒溫電池系統產業化,通過應用我們定制化高效三合一系統。從1.0到3.0向國際化繼續擴展,750伏高壓平臺,自己規劃了2.0PID控制恒溫控制系統,進一步控制電池安全,四驅版本規劃電橋。
811電池,大家提出了質疑,大家問我811電池是不是安全?
811安全是跨里程產品,我們首批采用811電池在合眾上實現。811電池是什么?鎳含量比例更多,如果其他的電池比作一匹馬,811電池是一匹千里馬,絕對不是洪水猛獸,只是在千里馬上配一個比較好的馬鞍子,這是合眾工程師一直著重開發的,如何把811電池配好馬鞍,電池恒溫管理系統,這是什么意思?最熱到吐魯番,冷到黑河、漠河,只要有我們車,只有5%的電量允許用在15-45度范圍內,95%區間都在電池最舒服、性能最佳的區間里,以前沒有保險公司愿意給電動車售保險,所以UL出了一套法規,通過了它的認證,保險公司放心給它上保險,所以這是國際上比較嚴苛的標準,811電池要通過這個標準,尤其內部火燒、防熱擴散等。
下面是電驅動總成,這是我們定制開發的行業很先進的,3900牛米是市面上最大的速比,預控制器和電機控制器上都可以實現AsilC產品認證,這是功能安全認證,往往有流程認證、產品認證,我們過的都是產品認證,往往比流程認證多一年以上時間,在很寬速比范圍內,不同駕駛驅動性能情況下,都可以實現90%三合一的綜合效率。
隨著汽車電子發展,車上計算量越來越大,在座各位對車輛要求越來越高,產生很多復雜的計算策略,我們車下面控制器一般多少個?大概100-200個,這么復雜的一套蜘蛛網一樣的網絡怎么辦?包括對整車功能安全要求越來越高,汽車電子架構,汽車電子安全性要求越來越高,控制器硬件逐步開始發展,讓我們動力域產品可行。所以合眾PDCS,最重要三條,就是保證電控系統安全,同時高集成控制系統讓零件成本大幅度下降,同時實現功能需求的平臺化跟多元化。
再展開介紹一下,這是我們一個設計圖,上面比較保守,70個控制器,我剛才提到100-200個控制器,這是傳統車復雜的網絡架構。這一張圖比較重要,現行汽車上網絡架構都是分布式網絡架構,什么叫分布式網絡架構,大家按照功能定義控制器,我們車箱100多個控制器都剩一個小的功能,這里面功能界限比較清楚,比較好控制,一旦出現跨功能情況,容易被發現,對于我們開發也比較簡單,這個人只需要管車身上一個件,只管OTA就可以了,不能滲透其他功能,開發比較簡單,問題是什么?問題是這么多控制器,它們之間交互有瓶頸,資源不能共享,信息資源不能共享,計算硬件資源不能共享,每一個控制器都要設計,每一個上面CPU、內存符合都要超過應有部分,而且不能共享。下一步就是域的集合,我們動力域控制器提供強大硬件運算平臺,把上層策略和系統集成在一起,共享硬件資源,脫離每一個單獨小功能塊,是功能集合作用,拿動力域控制器來說,我們的計算不依賴于單個小的控制器,其他控制器只需要做采樣,做底層驅動+水泵基本功能就可以了,所以我們大大提高運算能力,共享了我們超強控制器,簡化其他比較冗余復雜小的控制器,把網絡信息由一開始蜘蛛網情況下,或者其他傳輸變成了控制器內部自己交。這種不光是動力域,可以分為四大域,一是動力域,二是底盤跟智能駕駛域,三是車身域,四是智能坐艙域,這幾個都有功能相通性,可以進行整合。
剛才所說大功能集成控制系統,帶來復雜的就是線速,成本可能在那個地方上升,后面是物理分區,就分左域、中域、后域,是物理位置上的集成,這樣可以把物理集成成本降低,但是帶來的是什么?軟件極大的挑戰,因為這時候做整車車身控制器工程師,不但考慮車身控制,還要研究攝像頭、驅動、圖像算法的方法,所以軟件定義汽車,軟件強大可以把硬件復雜度降低,就是我們現在最后的一個目標,特斯拉上面只有三大個控制器。
這是合眾在在EPT三個規劃,VCU自主開發實現了,現在實現是我們動力控制系統,采用3TriCore,200MHz,VCU+BMS+MCU(Option),我們的成本,可以比分布式控制器降低40%,再往后面一步發展,8核ARM處理器,1.5兆主屏,成本繼續下降30%左右,所以以后控制器不能高大上為不可逾越的產品,而是通用化、平臺化、高度集成比較便宜的產品。
這是我們的實現路徑,分為幾大塊:我們軟件及硬件,硬件解決方案是英飛凌的系統(主芯片),為什么用英飛凌芯片,因為芯片升級路徑相對比較清晰,意味著三合、五合、八合控制器,可以肯定伴隨主芯片升級換代,給產品帶來競爭優勢。應非你是升級路徑最為清晰的。同時鉅威聯合開發BMS軟件,功能安全協作,HVM開發。
下面列的這些是PDCS核心開發內容,我們開發原理圖、流程、開發計劃,可以介紹重點強調的PDCS系統架構,ASIL-C系統架構設計,PDCS硬件架構,高可靠性、高集成度、平臺化,HVM硬件架構,高性價比,功能強大,可裁剪。
這PDCS具備高性能處理器,多通道流水結構,單核速度提升120%。豐富擴展資源,16路的數字,16路模擬輸入等等,這是動力域控制系統,我們現在在認證開發階段。目前主要是集成VCU功能,主要實現全時四區、能量管理、駕駛員風格識別。BMS我們有高保障整車安全技術,領先的SOC算法,全球領先的均衡技術,這也是我們積累多年的。
未來集成MCO功能,還在開發過程中,動力控制器系統,為了以后把底層跟自動駕駛域和動力域結合做鋪墊,實現L2 ADAS功能。
謝謝各位,今天我就介紹一下合眾的三電系統。