整车控制器及电动汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种整车控制器，尤其涉及一种整车控制器及电动汽车。
【背景技术】
[0002]整车控制器是电动汽车的核心控制部件，可以根据驾驶员的操作指示，如油门、刹车等，综合汽车当前的状态，解释出驾驶员的意图，并根据各个单元的当前状态做出最优协调控制，以保障电动汽车驾驶的及时性和安全性。此外，整车控制器还直接影响汽车的动力性、可靠性和其他性能，所以整车控制器的设计对于电动汽车尤为重要。
[0003]整车控制器可以实时采集车辆工作信号，进行车辆工作模式处理，对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控，以提高整车能量利用效率，确保安全性和可靠性。整车控制器采集司机驾驶信号，通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息，进行分析和计算，通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令，实现整车驱动控制，能量优化控制和制动回馈控制等功能。
[0004]相对于传统汽车，电动汽车由于存在大功率电机的缘故，电磁环境更为复杂，这就要求车内的电气设备有更好的电磁兼容性和抗干扰能力
【发明内容】
[0005]本发明提供一种整车控制器及电动汽车，以提高整车控制器的抗干扰能力，进而提升电动汽车的整体安全性。
[0006]本发明提供一种整车控制器，包括:微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块；
[0007]所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接；
[0008]所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路；
[0009]其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接，用于将所采集到的电压信号转换为所述微控制器模块可以识别的电压信号；
[0010]所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接，用于根据所述微控制器模块输出的控制信号，控制外部高压继电器；
[0011]所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接，用于实现所述微控制器模块与电机控制器、电池管理系统和仪器仪表之间的通信。
[0012]如上所述的整车控制器，其中，所述隔离电路模块还包括第四隔离电路，所述整车控制器通过所述第四隔离电路与外部电源模块连接。
[0013]如上所述的整车控制器，其中，所述第一隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述开关量调理电路所采集的信号进行光电隔离。
[0014]如上所述的整车控制器，其中，所述第二隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述微控制器输出的所述控制信号进行光电隔离。
[0015]如上所述的整车控制器，其中，所述第三隔离电路通过采用光耦元件6N173，对所述CAN总线接口电路与所述微控制器模块之间的通信进行光电隔离。
[0016]如上所述的整车控制器，其中，所述第四隔离电路通过采用隔离直流变直流D⑶C电源模块，对所述整车控制器和所述外部电源模块进行光电隔离。
[0017]如上所述的整车控制器，其中，所述隔离D⑶C电源模块为MSGW10624D15电源模块。
[0018]本发明还提供一种电动汽车，应用如上任一所述的整车控制器。
[0019]本发明提供的整车控制器及电动汽车，包括微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块；所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接；所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路；其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接；所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接；所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接；通过采用全隔离设计，提高了整车控制器的抗干扰能力，解决了整车控制器在电动汽车控制中的不稳定因素，提高了电动汽车的整体安全性。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本发明整车控制器实施例一的结构示意图；
[0022]图2为本发明整车控制器实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]图1为本发明整车控制器实施例一的结构示意图；图2为本发明整车控制器实施例二的结构示意图。结合图1及图2，本实施例提供的整车控制器可以包括:微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块。
[0025]其中，所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接。具体的，所述模拟量调理电路一共有8路电路，包括6路模拟量信号采集电路和2路模拟量信号输出电路；其中，模拟量信号采集电路采用差分输入，其输入范围是OV?5V，模拟量信号输出电路采用PffM转模拟量输出，PWM信号输出频率具体可以为ΙΟΚΗζ，通过三级低通滤波处理得到稳定的模拟量信号，所述模拟量信号的输出范围是OV?5V。
[0026]所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路；其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接，用于将所采集到的电压信号转换为所述微控制器模块可以识别的电压信号；所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接，用于根据所述微控制器模块输出的控制信号，控制外部高压继电器；所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接，用于实现所述微控制器模块与电机控制器、电池管理系统和仪器仪表之间的通信。
[0027]具体的，所述开关量调理电路一共有23路，用于将外部输入的24V开关量信号转换成所述微控制器模块可以识别的5V开关量信号，以供所述微控制器模块进行采集和处理；当外部输入信号大于15V时，所述开关量调理电路输出5V开关量信号，当外部输入信号小于15V时，所述开关量调理电路输出OV开关量信号；所述第一隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述开关量调理电路所采集的信号进行光电隔离。
[0028]所述继电器驱动电路一共有22路，用于根据所述微控制器模块输出的控制信号，提供高边输出信号或者低边输出信号驱动外部高压继电器，所述继电器驱动电路采用光MOS芯片AQY212EHA，提供0.6A的输出电流驱动外部继电器动作，并且具有光电隔离的功能，当所述微控制器模块输出OV信号，所述继电器驱动电路输出24V或OV输出信号，当所述微控制器模块输出5V信号，所述继电器驱动电路对外输出为高阻态；所述第二隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述微控制器输出的所述控制信号进行光电隔离。
[0029]所述CAN总线接口电路一共有2路，全部采用光电隔离的方式，即，所述第三隔离电路通过采用光耦元件6N173，对所述CAN总线接口电路与所述微控制器模块之间的通信进行光电隔离，具体的，光耦元件6N173为高速光耦，能够提供高达10Mbit/S的传输速率，CAN通信采用的是标准J1939协议，通信速率为250Kbit/S。
[0030]实际应用中，所述隔离电路模块还包括第四隔离电路，所述整车控制器通过所述第四隔离电路与外部电源模块连接；所述第四隔离电路通过采用隔离DCDC电源模块，具体型号为MSGW10624D15电源模块对所述整车控制器和所述外部电源模块进行光电隔离，所述电源模块用于将电动汽车内的24V电源转换为整车控制器的供电电源，通过MSGW10624D15电源模块实现24V电源到5V电源的转换，功率为6W。
[0031]本实施例中，所述微控制器模块可以采用飞思卡尔MPC5603B单片机，负责整车控制器的所有信号采集和处理，根据采集到的信号通过一定的算法得出控制逻辑，控制电动汽车的各个部件之间的协调工作，具体的，所述微控制器模块采用5V供电，并进一步采用外部看门狗和电压监视增加系统的稳定性。
[0032]本实施例的技术方案，包括微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块；所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接；所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路；其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接；所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接；所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接；通过采用全隔离设计，提高了整车控制器的抗干扰能力，解决了整车控制器在电动汽车控制中的不稳定因素，提高了电动汽车的整体安全性。
[0033]另外需要说明的是，本实施例中，所述开关量调理电路还采用了上电自检技术，在整车控制器上电后的20ms内，所述微控制器模块会对所有的开关量调理电路的输入通道进行自检，只有在自检通过后，所述微控制器模块才进行相应的信号采集和控制。从而增加电动汽车的稳定性。
[0034]本实施例提供一种电动汽车。本实施例提供的电动汽车，应用上述实施例所述的整车控制器。
[0035]本实施例的电动汽车，应用如上述实施例所述的整车控制器，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0036]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种整车控制器，其特征在于，包括:微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块； 所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接； 所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路； 其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接，用于将所采集到的电压信号转换为所述微控制器模块可以识别的电压信号； 所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接，用于根据所述微控制器模块输出的控制信号，控制外部高压继电器； 所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接，用于实现所述微控制器模块与电机控制器、电池管理系统和仪器仪表之间的通信。2.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述隔离电路模块还包括第四隔离电路，所述整车控制器通过所述第四隔离电路与外部电源模块连接。3.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述第一隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述开关量调理电路所采集的信号进行光电隔离。4.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述第二隔离电路通过采用光耦元件TLP124，对所述微控制器输出的所述控制信号进行光电隔离。5.根据权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述第三隔离电路通过采用光耦元件6N173，对所述CAN总线接口电路与所述微控制器模块之间的通信进行光电隔离。6.根据权利要求2所述的整车控制器，其特征在于，所述第四隔离电路通过采用隔离直流变直流DCDC电源模块，对所述整车控制器和所述外部电源模块进行光电隔离。7.根据权利要求6所述的整车控制器，其特征在于，所述隔离DCDC电源模块为MSGW10624D15 电源模块。8.一种电动汽车，其特征在于，应用如权利要求1-7任一所述的整车控制器。
【专利摘要】本发明提供一种整车控制器及电动汽车，包括微控制器模块，模拟量调理电路、开关量调理电路、继电器驱动电路，CAN总线接口电路以及隔离电路模块；所述模拟量调理电路与所述微控制器模块连接；所述隔离电路模块包括第一隔离电路、第二隔离电路以及第三隔离电路；其中，所述开关量调理电路通过所述第一隔离电路与所述微控制器模块连接；所述继电器驱动电路通过所述第二隔离电路与所述微控制器模块连接；所述CAN总线接口电路通过所述第三隔离电路与所述微控制器模块连接；通过采用全隔离设计，提高了整车控制器的抗干扰能力，解决了整车控制器在电动汽车控制中的不稳定因素，提高了电动汽车的整体安全性。
【IPC分类】B60L15/00
【公开号】CN105711438
【申请号】CN201410742438
【发明人】吴景国
【申请人】中车大连电力牵引研发中心有限公司