خالص الیکٹرک وہیکل وہیکل کنٹرولر کے اصول اور فنکشن کا تجزیہ

گاڑی کے کنٹرولر میں دو بڑے اجزاء شامل ہیں، ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر۔ اس کا بنیادی سافٹ ویئر اور پروگرام عام طور پر مینوفیکچررز کے ذریعے تیار کیے جاتے ہیں، جبکہ آٹو پارٹس فراہم کرنے والے وہیکل کنٹرولر ہارڈویئر اور بنیادی ڈرائیور فراہم کر سکتے ہیں۔اس مرحلے پر، خالص الیکٹرک گاڑیوں کے وہیکل کنٹرولر پر غیر ملکی تحقیق بنیادی طور پر ان وہیل سے چلنے والی خالص الیکٹرک گاڑیوں پر مرکوز ہے۔موٹرز.صرف ایک موٹر والی خالص الیکٹرک گاڑیوں کے لیے، یہ عام طور پر گاڑی کے کنٹرولر سے لیس نہیں ہوتی، لیکن موٹر کنٹرولر گاڑی کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔بہت سی بڑی غیر ملکی کمپنیاں بالغ گاڑیوں کے کنٹرولر حل فراہم کر سکتی ہیں، جیسے کانٹی نینٹل، بوش، ڈیلفی وغیرہ۔

1. گاڑی کے کنٹرولر کی ساخت اور اصول

خالص الیکٹرک گاڑی کے گاڑیوں کے کنٹرول سسٹم کو بنیادی طور پر دو اسکیموں میں تقسیم کیا گیا ہے: مرکزی کنٹرول اور تقسیم شدہ کنٹرول۔

سنٹرلائزڈ کنٹرول سسٹم کا بنیادی خیال یہ ہے کہ گاڑی کا کنٹرولر اکیلے ان پٹ سگنلز کا مجموعہ مکمل کرتا ہے، کنٹرول کی حکمت عملی کے مطابق ڈیٹا کا تجزیہ کرتا ہے اور اس پر کارروائی کرتا ہے، اور پھر ہر ایکچیویٹر کو براہ راست کنٹرول کمانڈ جاری کرتا ہے تاکہ گاڑی کی نارمل ڈرائیونگ کو چلایا جا سکے۔ خالص برقی گاڑی.مرکزی کنٹرول سسٹم کے فوائد مرکزی پروسیسنگ، تیز ردعمل اور کم لاگت ہیں۔ نقصان یہ ہے کہ سرکٹ پیچیدہ ہے اور گرمی کو ختم کرنا آسان نہیں ہے۔

تقسیم شدہ کنٹرول سسٹم کا بنیادی خیال یہ ہے کہ گاڑی کا کنٹرولر ڈرائیور کے کچھ سگنل جمع کرتا ہے، اور CAN بس کے ذریعے موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔ موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم بالترتیب CAN بس کے ذریعے گاڑی کے سگنل جمع کرتے ہیں۔ گاڑی کے کنٹرولر کو بھیج دیا گیا۔گاڑی کا کنٹرولر گاڑی کی معلومات کے مطابق اور کنٹرول حکمت عملی کے ساتھ مل کر ڈیٹا کا تجزیہ کرتا ہے اور اس پر کارروائی کرتا ہے۔ موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم کو کنٹرول کمانڈ حاصل کرنے کے بعد، وہ موٹر اور بیٹری کی موجودہ حالت کی معلومات کے مطابق موٹر آپریشن اور بیٹری ڈسچارج کو کنٹرول کرتے ہیں۔تقسیم شدہ کنٹرول سسٹم کے فوائد ماڈیولریٹی اور کم پیچیدگی ہیں۔ نقصان نسبتا زیادہ قیمت ہے.

ایک عام تقسیم شدہ گاڑیوں کے کنٹرول سسٹم کا اسکیمیٹک ڈایاگرام نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ گاڑی کے کنٹرول سسٹم کی سب سے اوپر کی پرت گاڑی کا کنٹرولر ہے۔ گاڑی کا کنٹرولر CAN بس کے ذریعے موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم کی معلومات حاصل کرتا ہے، اور موٹر کنٹرولر اور بیٹری کو معلومات فراہم کرتا ہے۔ مینجمنٹ سسٹم اور گاڑی میں معلومات ڈسپلے سسٹم کنٹرول کمانڈ بھیجتا ہے۔موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم بالترتیب ڈرائیونگ موٹر اور پاور بیٹری کی نگرانی اور انتظام کے ذمہ دار ہیں۔پیک، اور آن بورڈ انفارمیشن ڈسپلے سسٹم گاڑی کی موجودہ حالت کی معلومات کو ظاہر کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

ایک عام تقسیم شدہ گاڑی کے کنٹرول سسٹم کا اسکیمیٹک خاکہ

نیچے دی گئی تصویر کمپنی کے تیار کردہ خالص الیکٹرک وہیکل کنٹرولر کے مرکب اصول کو ظاہر کرتی ہے۔گاڑی کے کنٹرولر کے ہارڈویئر سرکٹ میں ماڈیولز جیسے مائیکرو کنٹرولر، سوئچ کوانٹی کنڈیشنگ، اینالاگ کوانٹی کنڈیشنگ، ریلے ڈرائیو، ہائی سپیڈ CAN بس انٹرفیس، اور پاور بیٹری شامل ہیں۔.

ایک کمپنی کے ذریعہ تیار کردہ خالص الیکٹرک وہیکل وہیکل کنٹرولر کی ساخت کا اسکیمیٹک خاکہ

(1) مائیکرو کنٹرولر ماڈیول مائیکرو کنٹرولر ماڈیول گاڑی کے کنٹرولر کا بنیادی حصہ ہے۔ خالص الیکٹرک وہیکل وہیکل کنٹرولر کے فنکشن اور اس کے آپریشن کے بیرونی ماحول کو مدنظر رکھتے ہوئے، مائیکرو کنٹرولر ماڈیول میں تیز رفتار ڈیٹا پروسیسنگ پرفارمنس، ہارڈ ویئر انٹرفیس کی خصوصیات، کم قیمت اور اعلی وشوسنییتا ہونی چاہیے۔

(2) سوئچ کوانٹیٹی کنڈیشنگ ماڈیول سوئچ کوانٹیٹی کنڈیشنگ ماڈیول سوئچ ان پٹ کی مقدار کو لیول کنورژن اور شکل دینے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کا ایک سرا سوئچ کوانٹیٹی سینسر کی کثرتیت سے جڑا ہوتا ہے۔، اور دوسرا سرا مائکرو کنٹرولر کے ساتھ جڑا ہوا ہے۔

(3) اینالاگ کنڈیشنگ ماڈیول اینالاگ کنڈیشنگ ماڈیول ایکسلریٹر پیڈل اور بریک پیڈل کے اینالاگ سگنلز کو اکٹھا کرنے اور انہیں مائیکرو کنٹرولر کو بھیجنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

(4) ریلے ڈرائیونگ ماڈیول ریلے ڈرائیونگ ماڈیول ریلے کی کثرتیت کو چلانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کا ایک سرا آپٹو الیکٹرانک آئیسولیٹر کے ذریعے مائکرو کنٹرولر سے جڑا ہوتا ہے، اور دوسرا سرا ریلے کی کثرتیت سے جڑا ہوتا ہے۔

(5) تیز رفتار CAN بس انٹرفیس ماڈیول تیز رفتار CAN بس انٹرفیس ماڈیول ایک تیز رفتار CAN بس انٹرفیس فراہم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کا ایک سرا آپٹو الیکٹرانک آئیسولیٹر کے ذریعے مائیکرو کنٹرولر سے منسلک ہوتا ہے، اور دوسرا سرا منسلک ہوتا ہے۔ نظام تیز رفتار CAN بس.

(6) پاور سپلائی ماڈیول پاور سپلائی ماڈیول مائکرو پروسیسر اور ہر ان پٹ اور آؤٹ پٹ ماڈیول کے لیے الگ تھلگ پاور سپلائی فراہم کرتا ہے، بیٹری وولٹیج کی نگرانی کرتا ہے، اور مائیکرو کنٹرولر سے منسلک ہوتا ہے۔

گاڑی کا کنٹرولر الیکٹرک وہیکل پاور چین کے تمام پہلوؤں کا انتظام، ہم آہنگی اور نگرانی کرتا ہے تاکہ گاڑی کی توانائی کے استعمال کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے اور حفاظت اور وشوسنییتا کو یقینی بنایا جا سکے۔گاڑی کا کنٹرولر ڈرائیور کے ڈرائیونگ سگنل کو اکٹھا کرتا ہے، CAN بس کے ذریعے ڈرائیو موٹر اور پاور بیٹری سسٹم کی متعلقہ معلومات حاصل کرتا ہے، تجزیہ کرتا ہے اور حساب لگاتا ہے، اور CAN بس کے ذریعے موٹر کنٹرول اور بیٹری کے انتظام کی ہدایات دیتا ہے تاکہ گاڑی کے ڈرائیو کنٹرول کو محسوس کیا جا سکے۔ توانائی کی اصلاح کا کنٹرول اور بریک انرجی ریکوری کنٹرول۔گاڑی کے کنٹرولر میں ایک جامع انسٹرومنٹ انٹرفیس فنکشن بھی ہوتا ہے، جو گاڑی کی حالت کی معلومات ظاہر کر سکتا ہے۔ اس میں مکمل غلطی کی تشخیص اور پروسیسنگ کے افعال ہیں؛ اس میں گاڑیوں کے گیٹ وے اور نیٹ ورک مینجمنٹ کے افعال ہیں۔

2. گاڑی کے کنٹرولر کے بنیادی کام

گاڑی کا کنٹرولر ڈرائیونگ کی معلومات اکٹھا کرتا ہے جیسے کہ ایکسلریٹر پیڈل سگنل، بریک پیڈل سگنل اور گیئر سوئچ سگنل، اور ساتھ ہی CAN بس پر موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم کے ذریعے بھیجے گئے ڈیٹا کو حاصل کرتا ہے، اور گاڑی کے کنٹرول کی حکمت عملی کے ساتھ مل کر معلومات کا تجزیہ کرتا ہے۔ اور فیصلہ، ڈرائیور کے ڈرائیونگ کے ارادے اور گاڑی چلانے والی ریاستی معلومات کو نکالیں، اور آخر کار گاڑی کی نارمل ڈرائیونگ کو یقینی بنانے کے لیے ہر جزو کنٹرولر کے کام کو کنٹرول کرنے کے لیے CAN بس کے ذریعے کمانڈ بھیجیں۔گاڑی کے کنٹرولر میں درج ذیل بنیادی افعال ہونے چاہئیں۔

(1) گاڑی کی ڈرائیونگ کو کنٹرول کرنے کا کام الیکٹرک گاڑی کی ڈرائیو موٹر کو ڈرائیور کی نیت کے مطابق ڈرائیونگ یا بریک ٹارک آؤٹ پٹ کرنا چاہیے۔جب ڈرائیور ایکسلریٹر پیڈل یا بریک پیڈل کو دباتا ہے، تو ڈرائیو موٹر کو ایک مخصوص ڈرائیونگ پاور یا دوبارہ پیدا ہونے والی بریکنگ پاور کو آؤٹ پٹ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔پیڈل کا افتتاح جتنا زیادہ ہوگا، ڈرائیو موٹر کی آؤٹ پٹ پاور اتنی ہی زیادہ ہوگی۔لہذا، گاڑی کے کنٹرولر کو ڈرائیور کے آپریشن کی معقول وضاحت کرنی چاہیے۔ ڈرائیور کے لیے فیصلہ سازی کی رائے فراہم کرنے کے لیے گاڑی کے سب سسٹمز سے فیڈ بیک کی معلومات حاصل کریں۔ اور گاڑی کی عام ڈرائیونگ کو حاصل کرنے کے لیے گاڑی کے ذیلی نظاموں کو کنٹرول کمانڈز بھیجیں۔

(2) پوری گاڑی کا نیٹ ورک مینجمنٹ گاڑی کا کنٹرولر الیکٹرک گاڑیوں کے بہت سے کنٹرولرز میں سے ایک ہے اور CAN بس میں ایک نوڈ ہے۔گاڑیوں کے نیٹ ورک کے انتظام میں، گاڑی کا کنٹرولر انفارمیشن کنٹرول کا مرکز ہے، جو معلومات کی تنظیم اور ترسیل، نیٹ ورک کی حیثیت کی نگرانی، نیٹ ورک نوڈ مینجمنٹ، اور نیٹ ورک کی خرابی کی تشخیص اور پروسیسنگ کے لیے ذمہ دار ہے۔

(3) بریک انرجی کی بازیافت خالص الیکٹرک گاڑیوں کی اہم خصوصیت جو اندرونی دہن انجن والی گاڑیوں سے مختلف ہوتی ہے یہ ہے کہ وہ بریک لگانے والی توانائی کو بحال کر سکتی ہیں۔ یہ خالص الیکٹرک گاڑیوں کی موٹر کو دوبارہ تخلیقی بریک کی حالت میں چلانے سے حاصل کیا جاتا ہے۔ گاڑی کے کنٹرولر کا تجزیہ ڈرائیور کا بریک لگانے کا ارادہ، پاور بیٹری پیک اسٹیٹس اور ڈرائیو موٹر اسٹیٹس کی معلومات، بریکنگ انرجی ریکوری کنٹرول اسٹریٹجی کے ساتھ مل کر، بریکنگ انرجی ریکوری کی شرائط کے تحت موٹر کنٹرولر کو موٹر موڈ کمانڈز اور ٹارک کمانڈز بھیجیں، لہذا کہ ڈرائیو موٹر پاور جنریشن موڈ میں کام کرتی ہے، اور الیکٹرک بریک لگانے سے حاصل ہونے والی توانائی کو بریکنگ کی کارکردگی کو متاثر کیے بغیر پاور بیٹری پیک میں محفوظ کیا جاتا ہے، تاکہ بریک لگانے سے توانائی کی بحالی کا احساس ہو سکے۔

(4) گاڑیوں کی توانائی کا انتظام اور اصلاح خالص الیکٹرک گاڑیوں میں، پاور بیٹری نہ صرف ڈرائیو موٹر کو بجلی فراہم کرتی ہے، بلکہ الیکٹرک لوازمات کو بھی بجلی فراہم کرتی ہے۔ لہذا، زیادہ سے زیادہ ڈرائیونگ رینج حاصل کرنے کے لیے، گاڑی کا کنٹرولر پوری گاڑی کی پاور سپلائی کا ذمہ دار ہوگا۔ توانائی کے استعمال کو بہتر بنانے کے لیے توانائی کا انتظام۔جب بیٹری کی SOC قدر نسبتاً کم ہوتی ہے، تو گاڑی کا کنٹرولر ڈرائیونگ رینج کو بڑھانے کے لیے الیکٹرک لوازمات کی آؤٹ پٹ پاور کو محدود کرنے کے لیے کچھ الیکٹرک لوازمات کو کمانڈ بھیجے گا۔

(5) گاڑی کی حیثیت کی معلومات کی نگرانی اور ڈسپلے جیسے پاور، کل وولٹیج، سیل وولٹیج، بیٹری کا درجہ حرارت اور خرابی، اور پھر یہ ریئل ٹائم معلومات گاڑی کی معلومات ڈسپلے سسٹم کو CAN بس کے ذریعے ڈسپلے کے لیے بھیجیں۔اس کے علاوہ، گاڑی کا کنٹرولر باقاعدگی سے CAN بس میں ہر ماڈیول کی کمیونیکیشن کا پتہ لگاتا ہے۔ اگر اسے معلوم ہوتا ہے کہ بس میں موجود نوڈ عام طور پر بات چیت نہیں کر سکتا، تو یہ گاڑی کی معلومات کے ڈسپلے سسٹم پر خرابی کی معلومات ظاہر کرے گا، اور متعلقہ ہنگامی حالات کے لیے معقول اقدامات کرے گا۔ انتہائی حالات کی موجودگی کو روکنے کے لیے پروسیسنگ، تاکہ ڈرائیور گاڑی کی موجودہ آپریٹنگ اسٹیٹ کی معلومات براہ راست اور درست طریقے سے حاصل کر سکے۔

(6) غلطی کی تشخیص اور پروسیسنگ غلطی کی تشخیص کے لیے گاڑی کے الیکٹرانک کنٹرول سسٹم کی مسلسل نگرانی کریں۔فالٹ انڈیکیٹر غلطی کے زمرے اور کچھ فالٹ کوڈز کی نشاندہی کرتا ہے۔غلطی کے مواد کے مطابق، بروقت متعلقہ حفاظتی تحفظ کی پروسیسنگ سے باہر لے.کم سنگین خرابیوں کے لیے، دیکھ بھال کے لیے قریبی مینٹیننس اسٹیشن تک کم رفتار سے گاڑی چلانا ممکن ہے۔

(7) بیرونی چارجنگ مینجمنٹ چارجنگ کے کنکشن کا احساس کرتی ہے، چارجنگ کے عمل کی نگرانی کرتی ہے، چارجنگ کی حیثیت کی اطلاع دیتی ہے، اور چارجنگ کو ختم کرتی ہے۔

(8) تشخیصی آلات کی آن لائن تشخیص اور آف لائن پتہ لگانا بیرونی تشخیصی آلات کے ساتھ کنکشن اور تشخیصی مواصلت کے لیے ذمہ دار ہے، اور UDS تشخیصی خدمات کو محسوس کرتا ہے، بشمول ڈیٹا اسٹریمز کو پڑھنا، فالٹ کوڈز کو پڑھنا اور صاف کرنا، اور کنٹرول پورٹس کی ڈیبگنگ۔ .

نیچے دی گئی تصویر خالص الیکٹرک وہیکل وہیکل کنٹرولر کی ایک مثال ہے۔ یہ ڈرائیونگ اور چارجنگ کے دوران کنٹرول سگنل جمع کرکے ڈرائیور کی نیت کا تعین کرتا ہے، CAN بس کے ذریعے گاڑی کے الیکٹرانک کنٹرول آلات کا انتظام اور شیڈول کرتا ہے، اور مختلف ماڈلز کے لیے مختلف ماڈلز کا استعمال کرتا ہے۔ وہیکل ڈرائیو کنٹرول، انرجی آپٹیمائزیشن کنٹرول، بریکنگ انرجی ریکوری کنٹرول اور نیٹ ورک مینجمنٹ کا احساس کرنے کے لیے کنٹرول کی حکمت عملی۔گاڑی کا کنٹرولر مائیکرو کمپیوٹر، ذہین پاور ڈرائیو اور CAN بس جیسی ٹیکنالوجیز کو اپناتا ہے، اور اس میں اچھے متحرک ردعمل، اعلی نمونے لینے کی درستگی، مضبوط اینٹی مداخلت کی صلاحیت اور اچھی وشوسنییتا کی خصوصیات ہیں۔

خالص الیکٹرک وہیکل وہیکل کنٹرولر کی مثال

3. وہیکل کنٹرولر ڈیزائن کی ضروریات

وہ سینسرز جو گاڑی کے کنٹرولر کو براہ راست سگنل بھیجتے ہیں ان میں ایکسلریٹر پیڈل سینسر، بریک پیڈل سینسر اور گیئر سوئچ شامل ہیں، جس میں ایکسلریٹر پیڈل سینسر اور بریک پیڈل سینسر آؤٹ پٹ اینالاگ سگنلز، اور گیئر سوئچ کا آؤٹ پٹ سگنل ایک سوئچ سگنل ہے۔گاڑی کا کنٹرولر بالواسطہ طور پر ڈرائیو موٹر کے آپریشن اور پاور بیٹری کے چارجنگ اور ڈسچارج کو موٹر کنٹرولر اور بیٹری مینجمنٹ سسٹم کو کمانڈ بھیج کر کنٹرول کرتا ہے، اور مین ریلے کو کنٹرول کرکے آن بورڈ ماڈیول کے آن آف کا احساس کرتا ہے۔ .

گاڑی کے کنٹرول کے نیٹ ورک کی ساخت اور گاڑی کے کنٹرولر کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ سگنلز کے تجزیہ کے مطابق، گاڑی کے کنٹرولر کو درج ذیل تکنیکی ضروریات کو پورا کرنا چاہیے۔

① ہارڈویئر سرکٹ کو ڈیزائن کرتے وقت، برقی گاڑی کے ڈرائیونگ ماحول کو مکمل طور پر غور کیا جانا چاہئے، برقی مقناطیسی مطابقت پر توجہ دی جانی چاہئے، اور مداخلت مخالف صلاحیت کو بہتر بنایا جانا چاہئے.گاڑی کے کنٹرولر کے پاس سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر میں خود کو محفوظ رکھنے کی ایک خاص صلاحیت ہونی چاہیے تاکہ انتہائی حالات کی موجودگی کو روکا جا سکے۔

② گاڑی کے کنٹرولر کے پاس مختلف ان پٹ معلومات کو تیزی سے اور درست طریقے سے جمع کرنے کے قابل ہونے کے لیے کافی I/O انٹرفیسز اور ایکسلریٹر پیڈل سگنلز اور بریک پیڈل سگنلز کو اکٹھا کرنے کے لیے کم از کم دو A/D کنورژن چینلز کی ضرورت ہے۔ گاڑی کے گیئر سگنل کو جمع کرنے کے لیے ایک ڈیجیٹل ان پٹ چینل استعمال کیا جاتا ہے، اور گاڑی کے ریلے کو چلانے کے لیے متعدد پاور ڈرائیو سگنل آؤٹ پٹ چینلز ہونے چاہئیں۔

③ گاڑی کے کنٹرولر میں مواصلاتی انٹرفیس کی ایک قسم ہونی چاہیے۔ CAN کمیونیکیشن انٹرفیس کا استعمال موٹر کنٹرولر، بیٹری مینجمنٹ سسٹم اور گاڑی کی معلومات کے ڈسپلے سسٹم کے ساتھ بات چیت کے لیے کیا جاتا ہے۔ RS232 مواصلاتی انٹرفیس میزبان کمپیوٹر کے ساتھ بات چیت کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور ایک RS-485 مواصلاتی انٹرفیس محفوظ ہے۔ /422 کمیونیکیشن انٹرفیس، جو ان آلات کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے جو CAN کمیونیکیشن کو سپورٹ نہیں کرتے، جیسے کار ٹچ اسکرین کے کچھ ماڈل۔

④ سڑک کے مختلف حالات میں، کار کو مختلف جھٹکے اور کمپن کا سامنا کرنا پڑے گا۔ گاڑی کے کنٹرولر میں اچھی جھٹکا مزاحمت ہونی چاہیے تاکہ گاڑی کی وشوسنییتا اور حفاظت کو یقینی بنایا جا سکے۔