拆解与发现Chevy Volt车的电子秘密
来源： 作者： 发布时间：2016-11-10 11:47:03 浏览量：
图2 :在电池接口/电池监控PCB上，每只电池芯上的传感器都监护着温度与电压。它们的数据被送至集线器，在那里，每10个电池芯的读数由一个电路数字化，送给微控制器。光电耦合器将一个公共总线送至转换器模块中的主控制器
保持电池电路的正常是困难的工作；系统必须在每个电池芯的顶部测量数微伏电压，而电池芯可能对地有几百伏特电压。这个工作需要注意PCB布局、走线设计、接地面，以及电压隔离技术。Scott-Thomas发现，汽车的设计是一个进行中的工作，具有灵活性和模块化特点，这样便于引入新的电池芯、电池块、电路与控制。
拆解团队意外地在Volt中发现了一个与电池有关的模块。除了驾驶员边上仪表板上的标准车载诊断端口以外，团队还在副驾座椅下发现了一个密封并填充的模块。这个模块存储着电池与混动式运行的诊断代码，并有一个连接口，技师可以用专用电缆连接，访问模块。
为系统充电
除了可再生刹车能量以外，电池块还存储着电网充电的能量，采用的是110V充电器，或可选220V充电站（用于更快的充电），后者要由持证电工安装。Lear Corp是家用110V充电器的制造商，充电器的功率电路和软件都足够完备，如果用户将其插入了一个接地不良电路，充电器不会工作。充电器的继电器和监控电路板可与电池块和车载监控系统通信。如前所述，为电池充电的车载交流电源充电主系统有自己的冷却循环。
充电器插入左前挡板门后的一个标准插座。Scott-Thomas称，通过这个接口单元的拆卸，看到了GM很注意设计的细节。生产商对高压元件都做了胶带和泡沫绝缘，如电容器和共模扼流圈，以求获得高振动环境下的健壮性和保护，绕组都很强健、稳定，并有机械冗余。
Steier在充电器结构中发现了一个令人费解的特性：尽管充电插座在左档板上，但其馈入的充电转换器却在右前灯下。同样，汽车引擎的控制器在左侧，而引擎却在右侧。与功能同侧结构相比，这种方式增加了接线的重量。
Volt的大脑
在类似于汽油汽车变速箱的电机和发电机外壳上，有一个液冷转换器模块，用于为牵引电机提供电池的电能。通入该模块的黄色高压线有继电器开关通断，以确保安全；Steier指出，模块盖子本身也是一个安全电路断路器。Scott-Thomas称里面是最靠近汽车大脑的东西（图3）。
图3: 电机/发电机转换器模块包含着Volt电力传动的大脑，其中，一个主控微控制器和三只其它微控制器确定了传动以及再生刹车系统的工作状态
Hitachi PCB上有四只32 bit飞思卡尔Qorivva微控制器。Scott-Thomas首先注意到有大量可用的板面，能用于未来的修改，可改电路也可以增加电路。四个控制器之一作为主控器，用各种输入数据来确定最高效的状态，这些输入数据包括车速和轮速；加速度或油门；刹车；以及电池状态（图4）。举例来说，这些决策可能包括：牵引电机与内燃机发电机所使用的输出组合，何时激活可再生刹车，以及恢复能量的程度。
图4: 转换器的监控控制器是Volt混动架构的核心，它决定了当前传动系统的状态
主监控器是四只微控制器中最大的，它有3M字节闪存，占用了一半的片芯面积。控制器还会尽量让电机工作在较低的转速下，以获得更高效率。其它三只飞思卡尔微控制器用于控制牵引电机；内燃机引擎的驱动发电机，以及离合器行星齿轮组，如有必要，IC引擎也可以加入。
其它电路
除了是装在混动型车内以外，剩下的Volt电路与普通的最新汽车没有什么差别（图5）。一个气冷的dc/dc转换器，PCB来自TDK，还有一只瑞萨的微控制器，代替了交流发电机提供12V，用于标准汽车系统的工作，如门、灯、导航和音响，以及为辅助12V电池充电。
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