整車控制器及電動汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種整車控制器，尤其涉及一種整車控制器及電動汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]整車控制器是電動汽車的核心控制部件，可以根據(jù)駕駛員的操作指示，如油門、剎車等，綜合汽車當前的狀態(tài)，解釋出駕駛員的意圖，并根據(jù)各個單元的當前狀態(tài)做出最優(yōu)協(xié)調(diào)控制，以保障電動汽車駕駛的及時性和安全性。此外，整車控制器還直接影響汽車的動力性、可靠性和其他性能，所以整車控制器的設(shè)計對于電動汽車尤為重要。
[0003]整車控制器可以實時采集車輛工作信號，進行車輛工作模式處理，對新能源汽車動力鏈的各個環(huán)節(jié)進行管理、協(xié)調(diào)和監(jiān)控，以提高整車能量利用效率，確保安全性和可靠性。整車控制器采集司機駕駛信號，通過CAN總線獲得電機和電池系統(tǒng)的相關(guān)信息，進行分析和計算，通過CAN總線給出電機控制和電池管理指令，實現(xiàn)整車驅(qū)動控制，能量優(yōu)化控制和制動回饋控制等功能。
[0004]相對于傳統(tǒng)汽車，電動汽車由于存在大功率電機的緣故，電磁環(huán)境更為復(fù)雜，這就要求車內(nèi)的電氣設(shè)備有更好的電磁兼容性和抗干擾能力

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種整車控制器及電動汽車，以提高整車控制器的抗干擾能力，進而提升電動汽車的整體安全性。
[0006]本發(fā)明提供一種整車控制器，包括:微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；
[0007]所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接；
[0008]所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路；
[0009]其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于將所采集到的電壓信號轉(zhuǎn)換為所述微控制器模塊可以識別的電壓信號；
[0010]所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于根據(jù)所述微控制器模塊輸出的控制信號，控制外部高壓繼電器；
[0011]所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于實現(xiàn)所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和儀器儀表之間的通信。
[0012]如上所述的整車控制器，其中，所述隔離電路模塊還包括第四隔離電路，所述整車控制器通過所述第四隔離電路與外部電源模塊連接。
[0013]如上所述的整車控制器，其中，所述第一隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述開關(guān)量調(diào)理電路所采集的信號進行光電隔離。
[0014]如上所述的整車控制器，其中，所述第二隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述微控制器輸出的所述控制信號進行光電隔離。
[0015]如上所述的整車控制器，其中，所述第三隔離電路通過采用光耦元件6N173，對所述CAN總線接口電路與所述微控制器模塊之間的通信進行光電隔離。
[0016]如上所述的整車控制器，其中，所述第四隔離電路通過采用隔離直流變直流D⑶C電源模塊，對所述整車控制器和所述外部電源模塊進行光電隔離。
[0017]如上所述的整車控制器，其中，所述隔離D⑶C電源模塊為MSGW10624D15電源模塊。
[0018]本發(fā)明還提供一種電動汽車，應(yīng)用如上任一所述的整車控制器。
[0019]本發(fā)明提供的整車控制器及電動汽車，包括微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接；所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路；其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接；通過采用全隔離設(shè)計，提高了整車控制器的抗干擾能力，解決了整車控制器在電動汽車控制中的不穩(wěn)定因素，提高了電動汽車的整體安全性。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明整車控制器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明整車控制器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]圖1為本發(fā)明整車控制器實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明整車控制器實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1及圖2，本實施例提供的整車控制器可以包括:微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊。
[0025]其中，所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接。具體的，所述模擬量調(diào)理電路一共有8路電路，包括6路模擬量信號采集電路和2路模擬量信號輸出電路；其中，模擬量信號采集電路采用差分輸入，其輸入范圍是OV?5V，模擬量信號輸出電路采用PffM轉(zhuǎn)模擬量輸出，PWM信號輸出頻率具體可以為ΙΟΚΗζ，通過三級低通濾波處理得到穩(wěn)定的模擬量信號，所述模擬量信號的輸出范圍是OV?5V。
[0026]所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路；其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于將所采集到的電壓信號轉(zhuǎn)換為所述微控制器模塊可以識別的電壓信號；所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于根據(jù)所述微控制器模塊輸出的控制信號，控制外部高壓繼電器；所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于實現(xiàn)所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和儀器儀表之間的通信。
[0027]具體的，所述開關(guān)量調(diào)理電路一共有23路，用于將外部輸入的24V開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換成所述微控制器模塊可以識別的5V開關(guān)量信號，以供所述微控制器模塊進行采集和處理；當外部輸入信號大于15V時，所述開關(guān)量調(diào)理電路輸出5V開關(guān)量信號，當外部輸入信號小于15V時，所述開關(guān)量調(diào)理電路輸出OV開關(guān)量信號；所述第一隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述開關(guān)量調(diào)理電路所采集的信號進行光電隔離。
[0028]所述繼電器驅(qū)動電路一共有22路，用于根據(jù)所述微控制器模塊輸出的控制信號，提供高邊輸出信號或者低邊輸出信號驅(qū)動外部高壓繼電器，所述繼電器驅(qū)動電路采用光MOS芯片AQY212EHA，提供0.6A的輸出電流驅(qū)動外部繼電器動作，并且具有光電隔離的功能，當所述微控制器模塊輸出OV信號，所述繼電器驅(qū)動電路輸出24V或OV輸出信號，當所述微控制器模塊輸出5V信號，所述繼電器驅(qū)動電路對外輸出為高阻態(tài)；所述第二隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述微控制器輸出的所述控制信號進行光電隔離。
[0029]所述CAN總線接口電路一共有2路，全部采用光電隔離的方式，即，所述第三隔離電路通過采用光耦元件6N173，對所述CAN總線接口電路與所述微控制器模塊之間的通信進行光電隔離，具體的，光耦元件6N173為高速光耦，能夠提供高達10Mbit/S的傳輸速率，CAN通信采用的是標準J1939協(xié)議，通信速率為250Kbit/S。
[0030]實際應(yīng)用中，所述隔離電路模塊還包括第四隔離電路，所述整車控制器通過所述第四隔離電路與外部電源模塊連接；所述第四隔離電路通過采用隔離DCDC電源模塊，具體型號為MSGW10624D15電源模塊對所述整車控制器和所述外部電源模塊進行光電隔離，所述電源模塊用于將電動汽車內(nèi)的24V電源轉(zhuǎn)換為整車控制器的供電電源，通過MSGW10624D15電源模塊實現(xiàn)24V電源到5V電源的轉(zhuǎn)換，功率為6W。
[0031]本實施例中，所述微控制器模塊可以采用飛思卡爾MPC5603B單片機，負責(zé)整車控制器的所有信號采集和處理，根據(jù)采集到的信號通過一定的算法得出控制邏輯，控制電動汽車的各個部件之間的協(xié)調(diào)工作，具體的，所述微控制器模塊采用5V供電，并進一步采用外部看門狗和電壓監(jiān)視增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0032]本實施例的技術(shù)方案，包括微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接；所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路；其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接；通過采用全隔離設(shè)計，提高了整車控制器的抗干擾能力，解決了整車控制器在電動汽車控制中的不穩(wěn)定因素，提高了電動汽車的整體安全性。
[0033]另外需要說明的是，本實施例中，所述開關(guān)量調(diào)理電路還采用了上電自檢技術(shù)，在整車控制器上電后的20ms內(nèi)，所述微控制器模塊會對所有的開關(guān)量調(diào)理電路的輸入通道進行自檢，只有在自檢通過后，所述微控制器模塊才進行相應(yīng)的信號采集和控制。從而增加電動汽車的穩(wěn)定性。
[0034]本實施例提供一種電動汽車。本實施例提供的電動汽車，應(yīng)用上述實施例所述的整車控制器。
[0035]本實施例的電動汽車，應(yīng)用如上述實施例所述的整車控制器，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。
[0036]最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種整車控制器，其特征在于，包括:微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊； 所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接； 所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路； 其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于將所采集到的電壓信號轉(zhuǎn)換為所述微控制器模塊可以識別的電壓信號； 所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于根據(jù)所述微控制器模塊輸出的控制信號，控制外部高壓繼電器； 所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接，用于實現(xiàn)所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和儀器儀表之間的通信。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于，所述隔離電路模塊還包括第四隔離電路，所述整車控制器通過所述第四隔離電路與外部電源模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于，所述第一隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述開關(guān)量調(diào)理電路所采集的信號進行光電隔離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于，所述第二隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述微控制器輸出的所述控制信號進行光電隔離。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整車控制器，其特征在于，所述第三隔離電路通過采用光耦元件6N173，對所述CAN總線接口電路與所述微控制器模塊之間的通信進行光電隔離。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整車控制器，其特征在于，所述第四隔離電路通過采用隔離直流變直流DCDC電源模塊，對所述整車控制器和所述外部電源模塊進行光電隔離。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的整車控制器，其特征在于，所述隔離DCDC電源模塊為MSGW10624D15 電源模塊。8.一種電動汽車，其特征在于，應(yīng)用如權(quán)利要求1-7任一所述的整車控制器。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種整車控制器及電動汽車，包括微控制器模塊，模擬量調(diào)理電路、開關(guān)量調(diào)理電路、繼電器驅(qū)動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調(diào)理電路與所述微控制器模塊連接；所述隔離電路模塊包括第一隔離電路、第二隔離電路以及第三隔離電路；其中，所述開關(guān)量調(diào)理電路通過所述第一隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述繼電器驅(qū)動電路通過所述第二隔離電路與所述微控制器模塊連接；所述CAN總線接口電路通過所述第三隔離電路與所述微控制器模塊連接；通過采用全隔離設(shè)計，提高了整車控制器的抗干擾能力，解決了整車控制器在電動汽車控制中的不穩(wěn)定因素，提高了電動汽車的整體安全性。
【IPC分類】B60L15/00
【公開號】CN105711438
【申請?zhí)枴緾N201410742438
【發(fā)明人】吳景國
【申請人】中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司