本发明涉及电动汽车制造技术领域，尤其是一种用于电动汽车的程控电阻模拟系统。
背景技术：
电动汽车在开发和调试验证过程，需要对所有高低压电器及控制器，如充电接口、充电机、高压互锁回路等等，进行相关功能开发、调试、测试验证等工作。为了提高研发和电器功能测试等工作的灵活性和高效性，迫切需要模拟出各种规格及类型的电阻信号。目前常用的电阻模拟方案包括以下三种：
方案一，在电路或控制器接口中直接接入插针电阻进行模拟，如图5所示；
方案二，在电路或控制器接口中接入滑动变阻器进行模拟，如图6所示；
方案三，接入ni系列电阻板卡进行模拟，如图7所示；
使用方案一进行电阻模拟，会使实车线路变得复杂，操作极不方便、接线回路隐患高，而且有些阻值条件难以达到，例如为配合调试直流和交流充电确认信号，所需模拟的电阻范围49ω-1800ω，变化范围太宽；
使用方案二进行电阻模拟时，难以精确调节阻值，大部分阻值段的阻值精度难以保证，甚至某些阻值无法通过手动调节实现；
使用方案三进行电阻模拟时，电阻板卡需要搭配庞大的工控机或机柜来支持，使用的便利性较差，且成本偏高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种电动汽车用程控电阻模拟系统，它可以解决在对高低压电器及控制器进行调试和测试时需要模拟出各种规格及类型的电阻信号而现有技术无法满足工作需要及使用便利性差和成本高的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种电动汽车用程控电阻模拟系统，包括主控制器，所述主控制器通过光耦继电器驱动电路控制光耦继电器阵列，所述光耦继电器阵列控制电阻阵列的动作；所述主控制器通过外围的数据接收电路接收从can总线发过来的信号。所述电阻阵列与电阻信号输出接口连接。
上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述主控制器由12xs128mal单片机和外围电路构成，所述外围电路包括数据接收电路、晶振电路和复位电路。
更进一步：所述主控制器还设有在线调试端口。
进一步：所述主控制器和所述光耦继电器阵列均由电源模块供电。
进一步：所述数据接收电路包括高速低功耗的收发器amis-4266模块，所述amis-4266模块是控制区域网络can协议控制器和物理总线之间的一个接口
进一步：所述电阻阵列共设有四路通道，每个所述通道由二十个不同量值的电阻组成，各通道内电阻量值的分组分配采用一二二五编排法，所述通道由五组共二十个电阻构成，每组均设有基数为一二二五的四个电阻，二十个电阻串联接入通道一回路，在每个电阻两端并联接入控制继电器触点。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：由于本发明设有主控制器和电阻阵列，所以克服了传统插针式电阻模拟方案和滑动电阻器模拟方案的不便利、精度不高的缺点；并实现便携、低成本的优势，规避专用电阻板卡和工控机的昂贵费用；本系统实现高精度，且输出电阻值可以灵活设置和模拟输出，可以高效应用到电动汽车开发和调试验证工作中，能够显著提高交流/直流充电功能、高压电路互锁等功能开发效率。
附图说明
图1是本发明的结构方框示意图。
图2是本发明的电阻阵列方框示意图。
图3是本发明的软件设计流程图。
图4是本发明的系统控制示意图。
图5是现有技术的方案一的方框示意图。
图6是现有技术的方案二的方框示意图。
图7是现有技术的方案三的方框示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：
图1所示的电动汽车用程控电阻模拟系统，包括主控制器1，主控制器1通过光耦继电器驱动电路4控制光耦继电器阵列5，所述光耦继电器阵列5控制电阻阵列6的动作；主控制器1通过外围的数据接收电路1-3接收从can收发器2总线发过来的信号。电阻阵列6与电阻信号输出接口连接。主控制器1由12xs128mal单片机和外围电路构成，外围电路包括数据接收电路1-3、晶振电路1-2和复位电路1-1。主控制器1还设有在线调试端口3。主控制器1和光耦继电器阵列5均由电源模块7供电。本系统由外部12伏直流电源供电，系统内部电路工作电压的需求有两种，分别是12伏的继电器供电和5伏主控制器供电。供电模块7采用dc-dc电源模块lm2596s-5.0实现12伏到5伏的电压转换。数据接收电路包括高速低功耗的收发器amis-4266模块，amis-4266模块是控制区域网络can协议控制器和物理总线之间的一个接口。
电阻阵列共设有四路通道，每个通道由二十个不同量值的电阻组成，各通道内电阻量值的分组分配采用一二二五编排法，如一个1千欧姆的电阻，两个2千欧姆的电阻和一个5千欧姆的电阻组成，通道由五组共二十个电阻构成，每组均设有基数为一二二五的四个电阻，二十个电阻串联接入通道一回路，在每个电阻两端并联接入控制继电器触点，电阻编码原理如图2所示，电阻编码共有五组，每一组电阻值如下：
第一组1r2r2r5r
第二组10r20r20r50r
第三组100r200r200r500r
第四组1k2k2k5k
第五组10k20k20k50k
电阻通道由五组共二十个电阻构成，每组为基数一二二五的四个电阻。二十个电阻串联接入通道一回路，在每个电阻两端并联接入控制继电器触点，通过继电器控制对应电阻接入回路与否。例如，要输出330r的电阻，只控制继电器将10r,20r,100r,200r这四个电阻接入回路即可。由于通道3、4内最小电阻为1r,其分辨率为1r,以1r为基数跳变。分辨率越小，电阻的渐变特性越能够充分发挥。该程控电阻系统支持1r,5r两种分辨率的电阻输出，可以实现三个阻值范围输出，分别为：100r到660kr（分辨率为5r）、20r到65kr（分辨率为1r）、2r到65kr（分辨率为1r）。各通道定值电阻均采用精度为1%的电阻，通过程序对继电器内阻的补偿校正，可以保证各通道的输出的电阻精度保持在1%以内。采用一二二五的电阻分组编排方式可以实现用最少数量的继电器工作完成大范围的连续阻值输出。
由于电阻编码回路中使用了大量（80个）继电器，而且继电器组正常工作时的通断动作频繁，在这种情况下，普通继电器不仅使程控电阻工作时产生较大的噪声，而且难以保证程控电阻系统长时间工作的可靠性，同时继电器线圈容易对程控电阻系统产生电磁干扰，影响系统的稳定工作。基于以上考虑，选取了光电耦合式继电器aqy211eha，完全弥补了电磁继电器应用在程控电阻系统中的不足。
本系统的软件设计核心是通过can通讯控制单片机实现电阻输出的变化。飞思卡尔12xs128mal有丰富的i/o口资源，可以通过i/o口同时实现多路控制。单片机通过中断方式从can收发器缓存中提取can报文信息，通过计算，配置各i/o口的输出，驱动继电器工作，从而实现相应电阻的输出。每个电阻输出通道同时有二十个继电器控制各量值电阻接入电路与否，以实现目标阻值的输出。对于一个通道内继电器组的控制算法采用数组方式（4*5），通过对每一个数组元素值的分配，控制相应继电器的工作。当can收发器中没有数据进来时，保持现有阻值的输出。
本系统的软件设计流程如图3所示。
本系统通过上位机canoe发送can报文数据控制电阻通道的输出。系统整体控制和交互示意图如图4所示。在上位机界面通过dbc数据库配置can报文数据，通过can板卡输出报文数据，单片机接受报文数据，根据报文数据配置各通路输出电阻值给所需控制器或使用回路。
上位机can控制报文编码信息如表1所示：
表1can报文编码信息表
程控电阻系统的can报文数据位/字节编码格式采用“motorola"格式，其.dbc数据库文件位编码顺序如表2所示：
表2数据库文件编码顺序
程控电阻系统共计四个电阻输出通道，每一通道的控制can报文信号定义如表3所示。同时表3列出了各电阻通道的电阻有效值输出范围、分辨率以及电阻输出转换描述。其中1、2通道的输出阻值范围为100r～660kr，分辨率为5r；3通道输出阻值范围为20r～65kr，分辨率为1r；4通道输出阻值范围为2r～65kr，分辨率为1r。各通道不同的电阻输出范围与精度适用于不同要求的阻值输出。
表3各通道控制信号定义及输出信息
本系统克服了传统插针式电阻模拟方案和滑动电阻器模拟方案的不便利、精度不高的缺点；并实现便携、低成本的优势，规避专用电阻板卡和工控机的昂贵费用；本系统实现高精度，且输出电阻值可以灵活设置和模拟输出，可以高效应用到电动汽车开发和调试验证工作中，能够显著提高交流/直流充电功能、高压电路互锁等功能开发效率。