整車控制器及電動汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發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】
[0002]整車控制器是電動汽車的核心控制部件，可以根據駕駛員的操作指示，如油門、剎車等，綜合汽車當前的狀態，解釋出駕駛員的意圖，并根據各個單元的當前狀態做出最優協調控制，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節進行管理、協調和監控，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的相關信息，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，實現整車驅動控制，能量優化控制和制動回饋控制等功能。
[0004]相對于傳統汽車，電動汽車由于存在大功率電機的緣故，電磁環境更為復雜，這就要求車內的電氣設備有更好的電磁兼容性和抗干擾能力

【發明內容】

[0005]本發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]本發明提供一種整車控制器，包括:微控制器模塊，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，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，所述開關量調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，用于實現所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統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，對所述開關量調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]本發明還提供一種電動汽車，應用如上任一所述的整車控制器。
[0019]本發明提供的整車控制器及電動汽車，包括微控制器模塊，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調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，所述開關量調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明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發明整車控制器實施例一的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明整車控制器實施例二的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0024]圖1為本發明整車控制器實施例一的結構示意圖；圖2為本發明整車控制器實施例二的結構示意圖。結合圖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，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊。
[0025]其中，所述模擬量調理電路與所述微控制器模塊連接。具體的，所述模擬量調理電路一共有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，所述開關量調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，用于實現所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統和儀器儀表之間的通信。
[0027]具體的，所述開關量調理電路一共有23路，用于將外部輸入的24V開關量信號轉換成所述微控制器模塊可以識別的5V開關量信號，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，所述開關量調理電路輸出5V開關量信號，當外部輸入信號小于15V時，所述開關量調理電路輸出OV開關量信號；所述第一隔離電路通過采用光耦元件TLP124，對所述開關量調理電路所采集的信號進行光電隔離。
[0028]所述繼電器驅動電路一共有22路，用于根據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動外部高壓繼電器，所述繼電器驅動電路采用光MOS芯片AQY212EHA，提供0.6A的輸出電流驅動外部繼電器動作，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，所述繼電器驅動電路對外輸出為高阻態；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協議，通信速率為250Kbit/S。
[0030]實際應用中，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的24V電源轉換為整車控制器的供電電源，通過MSGW10624D15電源模塊實現24V電源到5V電源的轉換，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，負責整車控制器的所有信號采集和處理，根據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調工作，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視增加系統的穩定性。
[0032]本實施例的技術方案，包括微控制器模塊，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調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，所述開關量調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，所述開關量調理電路還采用了上電自檢技術，在整車控制器上電后的20ms內，所述微控制器模塊會對所有的開關量調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的信號采集和控制。從而增加電動汽車的穩定性。
[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，應用如上述實施例所述的整車控制器，其實現原理和技術效果類似，此處不再贅述。
[0036]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種整車控制器，其特征在于，包括:微控制器模塊，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊； 所述模擬量調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，所述開關量調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，用于實現所述微控制器模塊與電機控制器、電池管理系統和儀器儀表之間的通信。2.根據權利要求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.根據權利要求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，對所述開關量調理電路所采集的信號進行光電隔離。4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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，應用如權利要求1-7任一所述的整車控制器。
【專利摘要】本發明提供一種整車控制器及電動汽車，包括微控制器模塊，模擬量調理電路、開關量調理電路、繼電器驅動電路，CAN總線接口電路以及隔離電路模塊；所述模擬量調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，所述開關量調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
【申請號】CN201410742438
【發明人】吳景國
【申請人】中車大連電力牽引研發中心有限公司