Лаборатория

Лаборатория робототехники и электродвижения

Лаборатория создана с целью проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по трем основным направлениям:
1. Блок управления электромобилем.
2. Системы контроля и управления батареями.
3. Интегрированные системы терморегулирования электромобилей.

По всем вопросам необходимо обращаться к заместителю заведующего лабораторией, Горбачеву Дмитрию Игоревичу gorbachev.di@mipt.ru

В качестве контроллера домена трансмиссии блок управления автомобилем (VCU) обеспечивает координацию крутящего момента, стратегии работы и переключения передач, координацию высокого и низкого напряжения, управление зарядкой, бортовую диагностику, мониторинг батареи, терморегулирование и многое другое для электрифицированных и подключаемых транспортных средств.

Блок VCU также обеспечивает полноценную работу решений для высокоавтоматизированного вождения. Благодаря модульному и настраиваемому аппаратному и программному обеспечению блок управления транспортным средством может быть гибко спроектирован в соответствии с будущими требованиями в концепции VCU Performance (VCU-P). Концепции VCU Performance устанавливает новые стандарты в управлении транспортным средством. В нем используется микропроцессорная технология, большой объем оперативной и флэш-памяти. VCU-P также обеспечивает масштабируемое расширение функций.

Система контроля и управления батареями (СКУ, BMS) является одной из важнейших систем электромобиля, так как обеспечивает не только предоставление тяговому приводу в реальном времени параметров батареи, необходимых для реализации функции движения, но и безопасную эксплуатацию батареи. Эта система должна в реальном времени рассчитывать текущие значения многих параметров батареи (такие как степень заряженности, допустимые ток и мощность разряда, допустимые ток и мощность заряда, состояние «здоровья»), но и оценивать их значения на короткий промежуток времени в будущем. Для реализации этих задач используются не тривиальные алгоритмы, так как все эксплуатационные параметры зависят от степени заряженности, температуры, которые постоянно меняются. Сотрудники и студенты лаборатории занимаются разработкой этих алгоритмов, прототипированием контроллеров и проверкой работоспособности алгоритмов на испытательном оборудовании.

Электрические водяные насосы, клапаны охлаждающей жидкости и расширители играют решающую роль в управлении температурой агрегатов и салона электромобиля, например, в контурах охлаждения и обогрева аккумуляторной батареи и в контурах хладагента. В настоящее время эти приводы устанавливаются в качестве распределенных мехатронных приводов в автомобильные системы. Это означает, что каждый привод имеет выделенный блок управления и связывается по CAN-шине с головным контроллером.

Такая распределенная архитектура приводит к сложной системе, особенно если учесть все отдельные детали, которые необходимо монтировать вместе по отдельности, а также количество труб, шлангов, которые необходимо подсоединить. Как следствие, архитектура может перейти к более высокому уровню интеграции, который централизует различные функции привода, резервуаров и электроники в интегрированной системы терморегулирования (ITMS). Такая система будет иметь один контроллер, управляющий различными исполнительными устройствами и подключенный с помощью CAN-FD к головному контроллеру электромобиля.

Преимуществами такой интегрированной системы терморегулирования являются меньшая сложность, возможность обеспечить перенос тепла между агрегатами и, как следствие, снижение затрат электроэнергии на поддержание нужных тепловых режимов. В конце концов, общая эффективность повышается за счет меньших потерь энергии и лучшего распределения тепловой энергии.