Hệ Thống Điện Thân Xe Trên Ô Tô Điện
Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, ô tô điện đang dần chiếm lĩnh thị trường xe hơi toàn cầu nhờ vào những ưu điểm vượt trội về bảo vệ môi trường và hiệu suất vận hành. Trong đó, hệ thống điện thân xe đóng vai trò quan trọng, là nền tảng cho các chức năng hiện đại và thông minh của ô tô điện. Việc nghiên cứu và hiểu rõ về hệ thống này sẽ giúp chúng ta tiếp cận sâu hơn với công nghệ xe điện và nắm bắt được xu hướng phát triển trong tương lai.
1. Bộ điều khiển điện thân xe tích hợp (IBU)
Chức năng của IBU
2. Bộ điều khiển trung tâm tích hợp (ICU):
Bộ điều khiển trung tâm (ICU) là một bộ tích hợp, thực hiện các chức năng của hộp đấu dây thông minh (SJB - Smart Junction Block) và cổng giao tiếp trung tâm (CGW - Central Gateway).
Bộ điều khiển trung tâm ICU
Bộ ICU trong hệ thống mạng CAN
3. Cổng trung tâm (CGW):
Cổng giao tiếp trung tâm (CGW) là một bộ chuyển đổi giao thức mạng CAN giữa các bộ điều khiển ECU và các modun khác nhau gồm: VCU, BMS, VCMS, DATC, ... Nó có nhiệm vụ nhận, xử lý và truyền dữ liệu giữa các giao thức CAN khác nhau như: D-HSCAN, B-HSCAN, P-CANFD, G-CANFD,... để các hộp điều khiển giao tiếp và hiểu được nhau.
Chức năng chính:
- Định tuyến (Routing): Trao đổi thông tin giữa các mạng giao thức khác nhau trên xe.
Bộ định tuyến (Routing)
- Kiểm soát an ninh mạng (Security Gateway): là một tính năng bảo mật của Central Gateway, có chức năng cho phép truy cập các chức năng đặc biệt và kiểm tra bộ truyền động khi truy cập đó được uỷ quyền. Do đó máy chẩn đoán trước tiên phải được uỷ quyền trong Center Gateway thì mới truy cập được vào mạng CAN. Chức năng SGW trong Hyundai / KIA Central Gateway thực hiện ủy quyền dựa trên chứng chỉ kỹ thuật số do Hyundai / KIA cấp cho một số nhà sản xuất máy scan nhất định, một trong số đó là CS. Ủy quyền SGW trên Hyundai / KIA thực hiện ngoại tuyến, không cần kết nối internet.
- Chẩn đoán lỗi
4. Khối kết nối thông minh (SJB):
Hộp cầu chì & relay thông minh là một modun thực hiện chức năng như Junction Box thông thường và một số chức năng của IBU. Nó sử dụng công nghệ bán dẫn IPS để thay thế vai trò của cầu chì và relay.
SJB có chức năng nhận tín hiệu từ các công tắc thông qua mạng CAN, từ đó kích hoạt IPS để cấp điện cho các hệ thống như: Đèn pha, đèn đuôi, đèn xi nhan, đèn sương mù ,... hoặc điều khiển các relay như relay đèn trong xe, relay còi báo động chống trộm, relay đèn sương mù sau,... ngoài ra còn có chức năng bảo vệ các bộ phận trên xe tránh hiện tượng quá dòng.
So sánh Smart Junction Block và Junction box thông thường
IPS-Intelligent Power Switch
5. Hệ thống giải trí (AVN):
Hệ thống thông tin AVN cung cấp một giao diện tương tác với người lái thông qua màn hình cảm ứng 12.3 inch và các nút điều khiển trên vô lăng. Người lái có thể dễ dàng tìm kiếm thông tin, theo dõi tình trạng xe, điều khiển các hệ thống giải trí trên xe,...
Hệ thống thông tin AVN bao gồm 3 phần chính:
- Bộ phận tiếp nhận thông tin từ người lái: các nút điều khiển trên vô lăng, màn hình cảm ứng, các phím điều khiển nằm dưới màn hình AVN.
- Bộ phận xử lý: AVN head Unit và sub-modules.
- Bộ phận vận hành: loa, màn hình cảm ứng, USB jack,...
Hệ thống giải trí
6. Hệ thống thông tin:
Hệ thống cluster cung cấp thông tin kĩ thuật số của xe tại mọi chế độ làm việc, thông tin gồm: tốc độ xe, tình trạng pin, quãng đường có thể đi được, hiệu suất năng lượng điện,...
7. Hệ thống điều chỉnh gương chiếu hậu:
Vị trí các bộ phận trong hệ thống điều chỉnh gương chiếu hậu
Thông tin các chân giắc của công tắc điều chỉnh gương chiếu hậu
Sơ đồ mạch điện điều khiển gương chiếu hậu
Motor điều chỉnh gương chiếu hậu
8. Hệ thống nâng hạ kính:
Công tắc điều chỉnh kính
(1) Công tắc cửa sổ điện cửa người lái
(2) Công tắc cửa sổ điện cửa hành khách phía trước
(3) Công tắc cửa sổ điện cửa sau (trái)
(4) Công tắc cửa sổ điện cửa sau (phải)
(5) Mở và đóng cửa sổ
(6) Cửa sổ điện tự động
(7) Công tắc khóa cửa sổ điện
Thông tin các chân giắc của công tắc
Thông tin của Motor nâng hạ kính ghế hành khách
Thông tin của Motor nâng hạ kính phía trước
9. Hệ thống chiếu sáng:
Thông tin hệ thống đèn sử dụng trên xe
Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng - 1
Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng– 2
10. Công tắc tổ hợp (Multifunction switch)
Công tắc kết hợp đa chức năng được gắn vào cột lái, sau vô lăng, điều khiển các chức năng bao gồm Hazard, tín hiệu rẽ, gạt mưa và rửa kính chắn gió, bật/tắt đèn pha và kiểm soát hành trình.
Công tắc tổ hợp trong hệ thống điện thân xe
Thông tin các chân giắc trên công tắc tổ hợp
11. Hệ thống mạng CAN:
Hệ thống mạng CAN (Controller Area Network) trên xe Hyundai Ioniq 5 là một hệ thống được sử dụng để truyền tải dữ liệu giữa các thành phần điện tử trên xe, bao gồm các cảm biến, động cơ,hệ thống phanh, hệ thống treo và hệ thống giải trí, và còn hệ thống khác. Hệ thống mạng CAN cho phép các thành phần này trao đổi thông tin và điều khiển các chức năng của xe một cách hiệu quả và đồng bộ.
Trên Hyundai Ioniq 5, hệ thống mạng CAN được thiết kế với nhiều đường truyền dữ liệu khác nhau, bao gồm một mạng CAN chính và các mạng CAN phụ để hỗ trợ các chức năng khác nhau của xe. Tổng thể, hệ thống mạng CAN trên Hyundai Ioniq 5 là một phần quan trọng trong việc điều khiển và quản lý các chức năng của xe, cung cấp sự linh hoạt và tính toàn vẹn trong việc truyền tải dữ liệu giữa các thành phần khác nhau trên xe.
Sơ đồ hệ thống mạng CAN
Trên xe Hyundai Ioniq 5 đường truyền mạng CAN được chia làm 2 loại khác nhau là mạng CAN tốc độ cao (HS), mạng CAN tốc độ linh hoạt (FD) trong đó các loại được chia nhỏ theo từng mục đích khác nhau: D-HSCAN sử dụng cho chẩn đoán, I-HSCAN và M-HSCAN sử dụng trong hệ thống thông tin, giải trí, B-HSCAN được sử dụng để kết nối các thiết bị điện thân xe, E-CANFD loại này liên kết bộ điều khiển điều hòa không khí với hệ thống thông tin, C-CANFD sử dụng trong việc kết nối các hệ thống khung gầm như: hệ thống treo, lái, phanh…, P-CANFD kết nối giao tiếp giúp VCU nắm được vị trí tay số và trạng thái dừng đỗ của xe, G-CANFD sử dụng trong hệ thống điều khiển động, sạc, và quản lí Pin.
