一种新能源汽车的智能保险盒的制作方法

1.本发明属于汽车保险盒领域，具体涉及一种新能源汽车的智能保险盒。


背景技术：

2.保险盒在整车上起着电源分配的作用。目前市场上燃油车和新能源车辆，使用的主要有两种继电器盒，直插式的或pcb板的。直插式的继电器盒成本低，但是和线束做在一起，限制了线束的分段布置，并且装配困难。pcb板的继电器盒，解决了布置及装配问题，但是使用的还是传统的保险和继电器，且板载继电器损坏后，整个继电器盒就报废了，成本高于直插式继电器盒，整体优势不明显。
3.雨刮、门锁、大灯、车窗等功能都是车身控制器控制，控制功能多且都是车辆基础功能。部分大功率负载需要车身控制器和保险丝盒匹配实现功能，车身控制器控制保险盒内继电器吸合，给灯光、雨刮等负载供电，从而实现产品功能。但是此种控制方式会使线束从室内绕到室外负载，导致导线回路长。而且车身控制器同时也是一个负载，需要传统保险盒给车身控制器提供电能，也会增加线束的数量和长度。另外，售后车辆出现问题后，排查步骤复杂，要排查保险、继电器、线束以及车身控制器，工作量大，耗时耗力。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种具有电源分配和车身控制功能的新能源汽车的智能保险盒，以减少线束使用，降低成本。
5.本发明所述的新能源汽车的智能保险盒，包括设置在驾驶室内的第一保险盒和设置在发动机舱内的第二保险盒。
6.所述第一保险盒包括第一控制单元，第一线束接口模块，与第一线束接口模块连接的第一保险模块，与第一线束接口模块、第一保险模块连接的第一继电器模块，与第一线束接口模块、第一控制单元、第一继电器模块连接的第一低边驱动芯片，与第一线束接口模块、第一控制单元连接的第一高边驱动芯片，与第一线束接口模块、第一控制单元连接的第一通讯模块，以及与第一保险模块、第一控制单元连接的第一电源芯片。
7.所述第二保险盒包括第二控制单元，第二线束接口模块，与第二线束接口模块连接的第二保险模块，与第二线束接口模块、第二保险模块连接的第二继电器模块，与第二线束接口模块、第二控制单元、第二继电器模块连接的第二低边驱动芯片，与第二线束接口模块、第二控制单元连接的第二高边驱动芯片，与第二线束接口模块、第二控制单元连接的第二通讯模块，以及与第二保险模块、第二控制单元连接的第二电源芯片。
8.第一通讯模块通过第一线束接口模块、信号线、第二线束接口模块与第二通讯模块相连，第一保险模块通过第一线束接口模块、电源线、第二线束接口模块与第二保险模块相连。
9.优选的，所述第一保险盒还包括第一信号采集模块，第一信号采集模块与第一线束接口模块、第一控制单元连接；所述第二保险盒还包括第二信号采集模块，第二信号采集
模块与第二线束接口模块、第二控制单元连接。
10.优选的，所述第一保险盒还包括第一晶振，第一晶振与第一控制单元连接；所述第二保险盒还包括第二晶振，第二晶振与第二控制单元连接。
11.优选的，所述第一保险盒还包括lf芯片和rf芯片，lf芯片、rf芯片与第一控制单元连接。
12.优选的，所述第一通讯模块包括can通讯模块和lin通讯模块，所述第二通讯模块包括can通讯模块和lin通讯模块，第一控制单元与第二控制单元通过can线进行通讯，第一控制单元能通过can线与智能保险盒外部的can控制器进行通讯，第一控制单元能通过lin线与智能保险盒外部的lin控制器进行通讯，第二控制单元能通过can线与智能保险盒外部的can控制器进行通讯，第二控制单元能通过lin线与智能保险盒外部的lin控制器进行通讯。
13.本发明具有如下效果：（1）从零部件布置位置、布线及成本出发，将控制单元集成在保险盒内，使第一保险盒、第二保险盒都具有电源分配和车身控制功能。
14.（2）一些驾驶室内的信号由第一保险盒采集，而后经过逻辑运算，将执行指令通过can线传递给第二保险盒，第二保险盒通过硬线控制内控负载执行相应功能，相对于传统的车身控制器布置在驾驶室内，信号采集、输出都在驾驶室内，线束要从驾驶室内接到发动机舱负载，智能保险盒的开发减少了中间的线束连接，减少了线束使用，降低了整车线束的成本与重量，适于推广应用。
15.（3）第一、第二保险盒内都有控制单元，可以通过编写不同的预设软件逻辑，来实现不同的功能，可扩展性更强。
16.（4）传统保险盒中的保险或者继电器损坏后不能重复使用，第一、第二保险盒增加控制功能后，可以利用传感器进行电压或者电流检测，超出阈值后进行智能切断，待整车条件恢复后，功能可以恢复正常，从而可以提高第一、第二保险盒的可靠性。
附图说明
17.图1为本实施例中的智能保险盒的电路原理框图。
18.图2为本实施例中的智能保险盒的应用示意图。
具体实施方式
19.如图1、图2所示，本实施例中的新能源汽车的智能保险盒，包括设置在驾驶室内的第一保险盒1和设置在发动机舱内的第二保险盒2。
20.第一保险盒1包括第一控制单元11，第一线束接口模块16，与第一线束接口模块16连接的第一保险模块13，与第一线束接口模块16、第一保险模块13连接的第一继电器模块12，与第一线束接口模块16、第一控制单元11、第一继电器模块12连接的第一低边驱动芯片14，与第一线束接口模块16、第一控制单元11连接的第一高边驱动芯片15，与第一线束接口模块16、第一控制单元11连接的第一通讯模块17，与第一保险模块13、第一控制单元11连接的第一电源芯片18，与第一线束接口模块16、第一控制单元11连接的第一信号采集模块19，以及与第一控制单元11连接的第一晶振110 、lf芯片111、rf芯片112。第一通讯模块17包括
can通讯模块和lin通讯模块。这些电子元器件集成在pcb板上，pcb板安装在第一保险盒的壳体内。
21.第二保险盒2包括第二控制单元21，第二线束接口模块26，与第二线束接口模块26连接的第二保险模块23，与第二线束接口模块26、第二保险模块23连接的第二继电器模块22，与第二线束接口模块26、第二控制单元21、第二继电器模块22连接的第二低边驱动芯片24，与第二线束接口模块26、第二控制单元21连接的第二高边驱动芯片25，与第二线束接口模块26、第二控制单元21连接的第二通讯模块27，与第二保险模块23、第二控制单元21连接的第二电源芯片28，与第二线束接口模块26、第二控制单元21连接的第二信号采集模块29，以及与第二控制单元21连接的第二晶振210。第二通讯模块27包括can通讯模块和lin通讯模块。这些电子元器件集成在pcb板上，pcb板安装在第二保险盒的壳体内。
22.第一通讯模块17通过第一线束接口模块16、can线、第二线束接口模块26与第二通讯模块27相连，第一保险模块13通过第一线束接口模块16、电源线、第二线束接口模块26与第二保险模块23相连。
23.第二保险模块23通过电源线与蓄电池连接，蓄电池提供的电源经第二保险模块23分配后，一部分给第二保险盒2内的电子元器件供电，一部分通过第二继电器模块22、第二线束接口模块26给需要由第二保险盒2供电的负载（包括内控负载和外控负载）提供电源，一部分通过第二线束接口模块26、电源线、第一线束接口模块16、第一保险模块13给第一保险盒1提供电源。由第二保险盒2供电的内控负载是指控制端连接第二低边驱动芯片24或者第二高边驱动芯片25，且由第二控制单元21控制的负载，由第二保险盒2供电的外控负载是指控制端不由第二控制单元21控制的负载。根据负载属性可将负载分为感性负载和阻性负载，再结合负载功率的大小，考虑用第二低边驱动芯片24或者第二高边驱动芯片25，能从设计角度控制开发成本。流入第一保险模块13的电，一部分给第一保险盒1内的电子元器件供电，一部分通过第一继电器模块12、第一线束接口模块16给需要由第一保险盒1供电的负载（包括内控负载和外控负载）提供电源。由第一保险盒1供电的内控负载是指控制端连接第一低边驱动芯片14或者第一高边驱动芯片15，且由第一控制单元11控制的负载，由第一保险盒1供电的外控负载是指控制端不由第一控制单元11控制的负载。根据负载属性可将负载分为感性负载和阻性负载，再结合负载功率的大小，考虑用第一低边驱动芯片14或者第一高边驱动芯片15，能从设计角度控制开发成本。第一电源芯片18用于将来自第一保险模块13的其中一路12v电压转换为5v电压给第一控制单元11供电。第二电源芯片28用于将来自第二保险模块23的其中一路12v电压转换为5v电压给第二控制单元21供电。
24.第一晶振110用于为第一控制单元11提供稳定的时钟信号。第二晶振210用于为第二控制单元21提供稳定的时钟信号。
25.lf芯片111用于发送低频无线信号，寻找遥控钥匙。rf芯片112用于将第一控制单元11传输过来的数据发送出去，也能接收来自遥控钥匙的高频无线信号，执行遥控钥匙的解闭锁指令。
26.第一信号采集模块19通过第一线束接口模块16将需要第一控制单元11控制的功能的信号输入给第一控制单元11，再通过相应的算法实现控制。第二信号采集模块29通过
第二线束接口模块26将需要第二控制单元21控制的功能的信号输入给第二控制单元21，再通过相应的算法实现控制。
27.第一控制单元11对第一信号采集模块19采集到的硬线信号及第一通讯模块17接收的can信号和lin信号进行处理及逻辑运算，再通过第一低边驱动芯片14、第一高边驱动芯片15对内控负载进行控制。第二控制单元21对第二信号采集模块29采集到的硬线信号及第二通讯模块27接收的can信号和lin信号进行处理及逻辑运算，再通过第二低边驱动芯片24、第二高边驱动芯片25对内控负载进行控制。
28.第一高边驱动芯片15，由第一控制单元11通过软件控制输出稳定可调的电压信号，通过第一线束接口模块16给相应的内控负载提供电源。第二高边驱动芯片25，由第二控制单元21通过软件控制输出稳定可调的电压信号，通过第二线束接口模块26给相应的内控负载提供电源。
29.第一低边驱动芯片14，由第一控制单元11通过软件控制输出低电平，通过第一线束接口模块16给内控负载提供低电平控制。第二低边驱动芯片24，由第二控制单元21通过软件控制输出低电平，通过第二线束接口模块26给内控负载提供低电平控制。
30.第一通讯模块17中的can通讯模块用于进行can网络的通讯，第一通讯模块17中的lin通讯模块用于进行lin网络的通讯，接收、发送第一控制单元11需要接收及发送的信号，通过第一线束接口模块16和车辆建立通讯。第一控制单元11作为主节点通过lin线与lin控制器（比如车窗电机控制器、雨量环境光传感器、射频模块）进行双向通讯。射频模块接收到遥控钥匙发来的无线信号，射频模块根据无线协议解析无线信号，然后将解析后的信号通过lin线、第一线束接口模块16、lin通讯模块传递给第一控制单元11，第一控制单元11根据lin协议解析出信号需求，控制内控负载锁电机执行整车解锁、闭锁功能。射频模块接收到胎压传感器发来的无线信号，射频模块根据无线协议解析无线信号，然后将解析后的信号通过lin线、第一线束接口模块16、lin通讯模块传递给第一控制单元11，第一控制单元11根据lin协议解析出信号需求，将胎压信息实时通过can线发送到can总线上，如果胎压出现异常，可以向客户进行报警。
31.第二通讯模块27中的can通讯模块用于进行can网络的通讯，第二通讯模块27中的lin通讯模块用于进行lin网络的，接收、发送第二控制单元21需要接收及发送的信号，通过第二线束接口模块26和车辆建立通讯。第一控制单元11与第二控制单元12通过can线进行通讯。第一控制单元11通过can线和lin线接收到的信号，经过逻辑判断，满足车辆低压上ign电请求时，通过can线将上电请求发送给第二控制单元21，第二保险模块23再通过电源分配，给整车负载提供ign电。第二控制单元12通过lin线与lin控制器（比如电子雨刮）进行双向通讯。
32.第一控制单元11与第二控制单元12通过can线可以接收由中央网关转发的来自can控制器（比如智能座舱域控制器、远程交互域控制器、动力域控制器、底盘域控制器、智能驾驶域控制器）发送的控制执行命令，完成对应的功能执行。
33.第一保险盒1和第二保险盒2可以将控制负载的工作状态，比如车辆灯光系统、雨刮系统、车窗系统等负载的状态通过中央网关转发至其他控制器，用于图形显示，执行反馈以及功能输入等。开发诊断功能后，利用诊断设备通过中央网关对第一保险盒1和第二保险盒2进行诊断，除了可以读取产品、车辆信息外，还可以在车辆有故障时，查询是否存在故障
码，对排故提供便利，可以减少维修步骤，降低维修难度和成本。