多功能電動(dòng)汽車can總線車載設(shè)備模擬器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，包括USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)及其外圍電路、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路，單片機(jī)分別與USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路連接，USB接口電路分別與非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源連接。本發(fā)明具有CAN總線的電動(dòng)汽車車載充電機(jī)和電池管理系統(tǒng)的信號(hào)模擬功能，同時(shí)具有USB-CAN信號(hào)轉(zhuǎn)換和CAN總線信號(hào)監(jiān)測(cè)功能。本發(fā)明可獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)時(shí)性好，可以實(shí)現(xiàn)硬件在環(huán)模擬；硬件結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，性價(jià)比高，方便推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車電子領(lǐng)域，具體涉及多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]電動(dòng)汽車是汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向，它與內(nèi)燃機(jī)汽車最大不同在于用電動(dòng)機(jī)代替了內(nèi)燃機(jī)，因而需要大容量動(dòng)力電池和相應(yīng)充電設(shè)備。由于大容量動(dòng)力電池工作特點(diǎn)和成本高等因素，需要專用的電池管理系統(tǒng)(Battery Management System, BMS)對(duì)其進(jìn)行管理。另一方面，電動(dòng)汽車是通過(guò)幾種通信系統(tǒng)相互聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備，CAN總線在汽車網(wǎng)絡(luò)中處于核心地位，車載充電機(jī)和BMS都屬于CAN總線節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
[0003]為了完成車載充電機(jī)和BMS等CAN總線節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)，目前技術(shù)人員一般采用通用CAN總線分析儀，并借助配套的PC機(jī)應(yīng)用軟件完成，CAN總線分析儀只提供一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的通道，PC機(jī)應(yīng)用軟件一般沒(méi)有模擬車載設(shè)備的功能，需要用戶進(jìn)行單個(gè)CAN總線數(shù)據(jù)包的編寫(xiě)和發(fā)送，非常不方便，而且很難做到CAN總線信號(hào)的實(shí)時(shí)響應(yīng)。一些大型汽車總線設(shè)備模擬器雖然功能較多和實(shí)時(shí)性較好，但價(jià)格非常昂貴，固定安裝在試驗(yàn)室，不能攜帶，而且主要針對(duì)內(nèi)燃機(jī)汽車的電控單元(Electronic Control Unit, EOJ),不含電動(dòng)汽車的車載充電機(jī)和BMS設(shè)備的模擬。
[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和電動(dòng)汽車車載設(shè)備模擬的新需求，提出一種硬件成本較低、實(shí)時(shí)性好、模擬設(shè)備的參數(shù)可配置和便于攜帶的車載設(shè)備模擬器，并兼有一般CAN總線分析儀和轉(zhuǎn)換器的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了方便廣大汽車電子工程師開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備，要求本發(fā)明裝置是多功能和方便攜帶，既有CAN總線設(shè)備信號(hào)模擬功能，又有一般CAN總線分析儀和轉(zhuǎn)換器的監(jiān)測(cè)和Pass-Through (透明傳輸)功能；既要求實(shí)時(shí)性好，又要功耗低和方便攜帶，還要求固件能升級(jí)，以便適合更多的車載設(shè)備CAN信號(hào)模擬，是一種多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器(以下簡(jiǎn)稱模擬器)。
[0006]要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須應(yīng)用先進(jìn)的微處理器技術(shù)、電源技術(shù)和軟件模擬技術(shù)來(lái)提高性價(jià)比、縮小體積和降低功耗，采用的技術(shù)方案如下:
[0007]一種多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其包括USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)及其外圍電路、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路。所述單片機(jī)分別與USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路連接；所述USB接口電路分別與非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源連接；所述USB接口電路用于獲取工作電源并實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信連接；所述隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源與2路CAN總線接口電路連接，為2路CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源為該模擬器除2路CAN總線接口電路以外的其余電路供電。
[0008]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)主要用于運(yùn)行車載充電機(jī)的設(shè)備模型和BMS的設(shè)備模型；所述車載充電機(jī)的設(shè)備模型和BMS的設(shè)備模型由模型輸入源、模型參數(shù)、模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型算法和模型輸出宿組成。模型輸入源、模型參數(shù)和模型輸出宿通過(guò)PC機(jī)來(lái)配置，并保存在存儲(chǔ)電路中；模型算法按照設(shè)置的采樣周期來(lái)運(yùn)行，從模型輸入源獲得數(shù)據(jù)，按照設(shè)備模型對(duì)應(yīng)的方程和模型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后，從模型輸出宿輸出結(jié)果，設(shè)備模型在CAN總線的輸入和輸出按照SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)化地，所述單片機(jī)針對(duì)片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的收發(fā)數(shù)據(jù)中斷線程設(shè)置外部緩沖區(qū)，構(gòu)成二級(jí)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，使片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)硬件、內(nèi)部緩沖區(qū)、中斷線程、外部緩沖區(qū)、主線程形成串聯(lián)的兩級(jí)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型結(jié)構(gòu)，單片機(jī)外設(shè)和CPU能并行工作。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化地，車載充電機(jī)的設(shè)備模型的模型算法采用受控電壓源+RC電路模型，該電路模型包含開(kāi)路電壓源、第一內(nèi)阻、第二內(nèi)阻、輸出電容、輸出電壓和輸出電流。當(dāng)BMS通過(guò)CAN總線告知車載充電機(jī)輸出所需的充電電壓或者充電電流后，車載充電機(jī)的模型算法通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)路電壓，計(jì)算出輸出電壓和輸出電流，并告知BMS。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化地，BMS的設(shè)備模型的模型算法采用二階RC電路模型，該電路模型包含并聯(lián)電容、并聯(lián)電阻、串聯(lián)電容、串聯(lián)電阻、端電壓和端電流。BMS的設(shè)備模型算法通過(guò)計(jì)算得到端電壓和端電流隨著充電或者放電過(guò)程的實(shí)時(shí)變化。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化地，所述USB接口電路與PC機(jī)的通信連接，通信協(xié)議采用USB2.0協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并在USB2.0協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路層上設(shè)計(jì)應(yīng)用層協(xié)議，應(yīng)用層數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分的格式為功能碼、長(zhǎng)度和內(nèi)容，用I字節(jié)表示功能碼，用I字節(jié)表示長(zhǎng)度，用小于或等于62字節(jié)表示內(nèi)容。整個(gè)應(yīng)用層數(shù)據(jù)包能在一個(gè)USB數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)幀中傳輸。除了配備車載設(shè)備模擬功能外，功能碼還實(shí)現(xiàn)一般CAN總線分析儀和轉(zhuǎn)換器的監(jiān)測(cè)和Pass-Through功倉(cāng)泛。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)化地，所述單片機(jī)采用STM32F205RCT6單片機(jī)；所述隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源采用隔離電源芯片DCP020505P，為2CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源采用NCP1529芯片。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)化地，所述存儲(chǔ)和顯示電路采用EEPROM存儲(chǔ)器93C86作為存儲(chǔ)芯片，采用74LCX07和LED顯示模擬器工作狀態(tài)。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)化地，所述2路CAN總線接口采用TJA1040收發(fā)器，并配有共模濾波器ACT45B和ESD保護(hù)元器件PESDI CAN。
[0016]本發(fā)明采用新型Cortex-M3內(nèi)核的高性能單片機(jī)STM32F205RCT6，擁有模擬器所需的USB和兩路CAN外設(shè)和較低的功耗，可極大地簡(jiǎn)化模擬器的電路。STM32F205RCT6的處理速度達(dá)150DMIPS，模擬器能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)硬件在環(huán)模擬功能。單片機(jī)Flash中的固件可以通過(guò)USB接口升級(jí)，滿足電動(dòng)汽車車載設(shè)備不斷發(fā)展的需要。
[0017]單片機(jī)的片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)都含內(nèi)部緩沖區(qū)，在系統(tǒng)SRAM中分別針對(duì)片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的收發(fā)數(shù)據(jù)中斷線程設(shè)置外部緩沖區(qū)，構(gòu)成二級(jí)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，使片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的控制電路-外設(shè)內(nèi)部緩沖區(qū)-中斷線程-外部緩沖區(qū)-主線程形成串聯(lián)的兩級(jí)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型結(jié)構(gòu)，單片機(jī)外設(shè)和CPU能并行工作，降低了 CPU的工作量和保證數(shù)據(jù)通信的可靠性。
[0018]對(duì)應(yīng)2路CAN總線片上CAN外設(shè):片上CANl外設(shè)和片上CAN2外設(shè)，設(shè)計(jì)同時(shí)運(yùn)行的兩個(gè)設(shè)備模型Simulatorl和Simulator〗，包含有車載充電機(jī)設(shè)備模型和BMS設(shè)備模型，設(shè)備模型的輸入源、模型參數(shù)和輸出宿可通過(guò)PC機(jī)來(lái)配置，并保存在EEPROM中。模型算法周期地運(yùn)行，從模型輸入獲得數(shù)據(jù)，按照模型參數(shù)和模型方程進(jìn)行計(jì)算后，從模型輸出宿輸出結(jié)果。從CAN總線的輸入和輸出都是以SAE J1939數(shù)據(jù)包的方式進(jìn)行傳輸，與真實(shí)設(shè)備的數(shù)據(jù)包一致。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0020](I)具有車載充電機(jī)和BMS的模擬功能，可用PC機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行參數(shù)配置，可獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)時(shí)性好，可以實(shí)現(xiàn)硬件在環(huán)模擬。
[0021](2)硬件結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，體積小，便于攜帶；固件可升級(jí)以適合更多的車載設(shè)備模型；低功耗，配上1000mAh的手機(jī)移動(dòng)電源(俗稱電霸)，可以連續(xù)工作12小時(shí)以上。
[0022](3)兼有USB-CAN設(shè)備的透明傳輸和監(jiān)測(cè)功能，配上PC機(jī)應(yīng)用軟件可實(shí)現(xiàn)Pass-Through和CAN總線分析功能,性價(jià)比高,方便推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為模擬器的系統(tǒng)組成示意圖； [0024]圖2為模擬器的固件結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖3為模擬器的設(shè)備模型結(jié)構(gòu)；
[0026]圖4為車載充電機(jī)的設(shè)備模型示意圖；
[0027]圖5為BMS的設(shè)備模型示意圖；
[0028]圖6為模擬BMS開(kāi)發(fā)車載充電機(jī)的連接圖；
[0029]圖7為模擬車載充電機(jī)開(kāi)發(fā)BMS的連接圖；
[0030]圖8為車載充電機(jī)和BMS聯(lián)調(diào)時(shí)的連接圖；
[0031]圖9為車載充電機(jī)和BMS試運(yùn)行時(shí)的連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)不限于此。
[0033]參考圖1，模擬器由USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)及其外圍電路、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路和固件共7個(gè)部分。單片機(jī)采用 STM32F205RCT6，為 Cortex_M3 內(nèi)核，處理速度達(dá) 150DMIPS，集成 256KB Flash 和 96KBSRAM存儲(chǔ)器，還有USB接口、2路CAN總線接口和SPI接口片上外設(shè)，保證了模擬器的硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小和成本低。2路CAN總線接口采用TJA1040收發(fā)器，并配有共模濾波器ACT45B和ESD保護(hù)元器件PESD1CAN。存儲(chǔ)器采用EEPROM存儲(chǔ)器93C86，用于存放模擬器工作參數(shù)和模型參數(shù)；采用單片機(jī)的PWM輸出經(jīng)過(guò)74LCX07驅(qū)動(dòng)LED顯示兩路CAN總線和模擬器工作狀態(tài)。每路CAN總線有4個(gè)LED指示燈，分別顯示車載充電機(jī)模擬、BMS設(shè)備模擬、監(jiān)測(cè)和Pass-Through透明傳輸。當(dāng)LED滅時(shí),表示該功能不工作；當(dāng)LED亮?xí)r,表示該功能工作；當(dāng)LED閃爍時(shí)，表示該功能故障。模擬器通過(guò)USB接口電路取電，采用兩路DC-DC高效開(kāi)關(guān)電源供電，一路采用隔離電源芯片DCP020505P，專為2路CAN總線接口電路供電，2路CAN總線接口電路可外接CAN網(wǎng)絡(luò)，分別為CAN網(wǎng)絡(luò)I和CAN網(wǎng)絡(luò)2。模擬器除2路CAN總線接口電路外其余電路采用另一路非隔離電源供電，采用高效率的NCP1529芯片，保證了整個(gè)模擬器的高能效和低功耗，工作電流小于75mA，功耗375mW以內(nèi)。
[0034]固件保存在單片機(jī)的Flash中，可以通過(guò)USB接口通過(guò)PC機(jī)進(jìn)行固件升級(jí)。參考圖2，固件的結(jié)構(gòu)為USB和CAN外設(shè)的控制電路-外設(shè)內(nèi)部緩沖區(qū)-中斷線程-外部緩沖區(qū)-主線程組成的兩級(jí)串聯(lián)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型，第一級(jí)緩沖區(qū)為片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的內(nèi)部緩沖區(qū)，第二級(jí)緩沖區(qū)為在系統(tǒng)SRAM中設(shè)置外部緩沖區(qū)，兩級(jí)緩沖機(jī)制保證數(shù)據(jù)通信的可靠性。單片機(jī)的片上USB外設(shè)和2路片上CAN外設(shè)與單片機(jī)的CPU并行工作，降低了 CPU的工作量。對(duì)片上USB外設(shè)和2路片上CAN外設(shè)數(shù)據(jù)的處理全部采用中斷線程來(lái)完成，提高了通信的實(shí)時(shí)性；2路片上CAN外設(shè)分別為片上CANl外設(shè)和片上CAN2外設(shè)，對(duì)應(yīng)的設(shè)備模型Simulatorl和Simulator〗的計(jì)算在主線程中實(shí)現(xiàn),車載充電機(jī)和BMS的模型算法的計(jì)算能在200 μ S內(nèi)完成，具有非常好的實(shí)時(shí)性。
[0035]參考圖3，設(shè)備模型由模型輸入源、模型參數(shù)、模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型算法和模型輸出宿組成。模型輸入源、模型參數(shù)和模型輸出宿通過(guò)PC機(jī)來(lái)配置，并保存在EEPROM中，單片機(jī)上電時(shí)自動(dòng)讀取。模型算法按照配置的采樣周期來(lái)運(yùn)行，模型在CAN總線的輸入和輸出按照SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，與真實(shí)設(shè)備的數(shù)據(jù)包一致。參考圖4，車載充電機(jī)的模型算法采用的電路模型采用受控電壓源+RC電路模型，該模型包含開(kāi)路電壓Ec、第一內(nèi)阻Rcl、第二內(nèi)阻Rc2、輸出電容Ce、輸出電壓Uc和輸出電流Ic。當(dāng)BMS通過(guò)CAN總線告知車載充電機(jī)輸出一定的充電電壓或者充電電流后，車載充電機(jī)的模型算法通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)路電壓Ec，計(jì)算出輸出電壓Uc和輸出電流Ic，并告知BMS。參考圖5，BMS的模型算法采用二階RC電路模型，該模型包含并聯(lián)電容Cbp、并聯(lián)電阻Rbp、串聯(lián)電容Cbs、串聯(lián)電阻Rbs、端電壓Ub和端電流Ib，BMS的模型算法通過(guò)計(jì)算得到端電壓Uc和端電流Ib隨著充電或者放電過(guò)程的實(shí)時(shí)變化。
[0036]USB2.0協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)只定義了數(shù)據(jù)鏈路層及其以下協(xié)議，需要在其上設(shè)計(jì)應(yīng)用層協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)本模擬器的功能。參考表1，應(yīng)用層數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)部分的格式為功能碼(I字節(jié))、長(zhǎng)度(I字節(jié))和內(nèi)容(N字節(jié))，為了保證能在一個(gè)USB包中傳輸，要求NS 62。發(fā)送是指PC機(jī)—模擬器一CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸，接收是指PC機(jī)一模擬器一CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸。功能碼11，用于設(shè)置設(shè)備模型的工作方式，包括Pass-Through、監(jiān)測(cè)和模擬器三種方式，分別用其它的功能碼對(duì)這三種工作方式的工作參數(shù)進(jìn)行配置和實(shí)現(xiàn)透明數(shù)據(jù)傳輸。USB應(yīng)用層協(xié)議提供了一般CAN總線分析儀和轉(zhuǎn)換器的功能,模擬器的監(jiān)測(cè)和Pass-Through的功能方便技術(shù)人員進(jìn)行車載CAN總線設(shè)備的開(kāi)發(fā)，減少他們必備的開(kāi)發(fā)工具數(shù)量。與現(xiàn)有的CAN總線分析儀和Pass-Through設(shè)備一樣，當(dāng)模擬器工作在這兩種方式時(shí)，需要在PC機(jī)的參與下完成；當(dāng)為設(shè)備模擬功能時(shí)，可通過(guò)PC機(jī)配置參數(shù)，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)可以不用PC機(jī)的參與。
[0037]表1
【權(quán)利要求】
1.一種多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于:包括USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、單片機(jī)及其外圍電路、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路；所述單片機(jī)分別與USB接口電路、非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、存儲(chǔ)和顯示電路、2路CAN總線接口電路連接；所述USB接口電路分別與非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源、隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源連接；所述USB接口電路用于獲取工作電源并實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信連接；所述隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源與2路CAN總線接口電路連接，為2路CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源為該模擬器除2路CAN總線接口電路以外的其余電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述單片機(jī)主要用于運(yùn)行車載充電機(jī)的設(shè)備模型和BMS的設(shè)備模型；所述車載充電機(jī)的設(shè)備模型和BMS的設(shè)備模型由模型輸入源、模型參數(shù)、模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模型算法和模型輸出宿組成；模型輸入源、模型參數(shù)和模型輸出宿通過(guò)PC機(jī)來(lái)配置，并保存在存儲(chǔ)電路中；模型算法按照設(shè)置的采樣周期來(lái)運(yùn)行，從模型輸入源獲得數(shù)據(jù)，按照設(shè)備模型對(duì)應(yīng)的方程和模型參數(shù)進(jìn)行計(jì)算后，從模型輸出宿輸出結(jié)果，設(shè)備模型在CAN總線的輸入和輸出按照SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述單片機(jī)針對(duì)片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的收發(fā)數(shù)據(jù)中斷線程設(shè)置外部緩沖區(qū)，構(gòu)成二級(jí)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，使片上USB外設(shè)和片上CAN外設(shè)的控制電路、外設(shè)內(nèi)部緩沖區(qū)、中斷線程、外部緩沖區(qū)、主線程形成串聯(lián)的兩級(jí)生產(chǎn)者-消費(fèi)者模型結(jié)構(gòu)，單片機(jī)外設(shè)和CPU能并行工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，車載充電機(jī)的設(shè)備模型的模型算法采用受控電壓源+RC電路模型，該電路模型包含開(kāi)路電壓源(Ec)、第一內(nèi)阻(Rcl)、第二內(nèi)阻(Rc2)、輸出電容(Ce)、輸出電壓(Uc)和輸出電流(Ic)；當(dāng)BMS通過(guò)CAN總線告知車載充電機(jī)輸出所需的充電電壓或者充電電流后，車載充電機(jī)的模型算法通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)路電壓(Ec)，計(jì)算出輸出電壓(Uc)和輸出電流(Ic)，并告知BMS。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，BMS的設(shè)備模型的模型算法采用二階RC電路模型，該電路模型包含并聯(lián)電容(Cbp)、并聯(lián)電阻(Rbp)、串聯(lián)電容(Cbs)、串聯(lián)電阻(Rbs)、端電壓(Ub)和端電流(Ib)5BMS的設(shè)備模型算法通過(guò)計(jì)算得到端電壓(Uc)和端電流(Ib)隨著充電或者放電過(guò)程的實(shí)時(shí)變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述USB接口電路與PC機(jī)的通信連接，通信協(xié)議采用USB2.0協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并在USB2.0協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路層上設(shè)計(jì)應(yīng)用層協(xié)議，應(yīng)用層數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)部分的格式為功能碼、長(zhǎng)度和內(nèi)容，用I字節(jié)表示功能碼，用I字節(jié)表示長(zhǎng)度，用小于或等于62字節(jié)表示內(nèi)容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述單片機(jī)采用STM32F205RCT6單片機(jī)；所述隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源采用隔離電源芯片DCP020505P,為2CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開(kāi)關(guān)電源采用NCP1529芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述存儲(chǔ)和顯示電路采用EEPROM存儲(chǔ)器93C86作為存儲(chǔ)芯片，采用74LCX07和LED顯示模擬器工作狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電動(dòng)汽車CAN總線車載設(shè)備模擬器，其特征在于，所述2路CAN總線接口采用TJA1040收發(fā)器，并配有共模濾波器ACT45B和ESD保護(hù)元器件PESDIC AN。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK103944782SQ201410161859
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】李向陽(yáng) 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)