纯电动车整车控制器的制造方法
专利名称:纯电动车整车控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种纯电动车整车控制器，包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电路，微控制单元内还集成有RS232收发控制器，RS232收发控制器外围电路中另设的RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口组成RS232通讯电路。电源管理模块输出多路独立的5V电源，其中一路给RS485驱动芯片供电，其中一路给RS232驱动芯片供电。本控制器不但可以管理整车的所有电气控制单元，而且上位机可以通过RS485通讯接口连接控制器，进行参数标定、实时监控、显示实时曲线，分析判断整车控制状态。
【专利说明】
纯电动车整车控制器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及电动汽车用整车控制器。【背景技术】
[0002]纯电动汽车作为一种绿色运输工具被越来越广泛地应用，比如厂区内的纯电动物流车、环卫车等。整车控制器作为电动汽车的核心部件之一，其性能的好坏直接关系到电动汽车的使用性能。现有的整车控制器与其他外部控制器(如电机控制器)都是通过CAN总线进行通讯连接，CAN(控制器局域网Controller Area Network)是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN的高性能和可靠性已被认同，但是如果纯电动汽车只用一路CAN进行通讯，还存在一些不足:它不能与Internet互联，不可以实现远程的信息共享； 它不易与上位机、控制机直接连接。目前纯电动物流车分小车型和大车型，小车型是采用 DC12V电压控制系统，大车型是采用DC24V电压控制系统，目前还没有可以兼容这两种电压系统的控制器。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种纯电动车整车控制器，不但管理整车的所有电气控制单元，还便于与上位机进行通讯。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为:纯电动车整车控制器，包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控制单元内部集成处理器以及与处理器连接的局域网络收发控制器、脉宽调制模块、脉冲捕捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块、寄存器、协处理器、只读存储器、随机存取存储器、电可擦除只读存储器，电源管理模块提供供电电路;微控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电路。
[0005]电源管理模块采用芯片TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V 电源，其中一路给RS485驱动芯片供电。
[0006]进一步改进的微控制单元内还集成有RS232收发控制器，外围电路中另外设有 RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口，RS232收发控制器、RS232驱动芯片、滤波电容、 RS232通讯接口组成RS232通讯电路。
[0007]上述电源管理模块的芯片输出的另一路独立的5V电源给RS232驱动芯片供电。
[0008] 本实用新型的优点在于:1、增加RS485通讯电路，上位机可以通过RS485通讯接口连接控制器，进行参数标定、实时监控、显示实时曲线，分析判断整车控制状态。2、增加 RS232通讯电路，作为备用通讯电路可连接只带有RS232接口的设备。3、电源管理模块的芯片输入电压为-45V—+60V，可兼容多种车辆的电压系统，并输出多路独立的5V电源，RS485 驱动芯片、RS232驱动芯片都由独立的5V电源电路供电，形成独立的电压回路，提高抗干扰能力。【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例中电源管理芯片输入输出示意图。
[0010]图2是本实用新型实施例的原理框图。
[0011]图3是本实用新型实施例的RS485通讯电路。【具体实施方式】
[0012]下面结合附图、实施例对本实用新型进一步说明。[0〇13]控制器包括微控制单元(MCU)、外围电路、接口、电源管理模块。电源管理模块，如图1所示，采用专业汽车级别电源管理芯片TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，工作温度-40 °C至150 °C，可以输出三路独立隔离的5V电源，还可以提供三个使能端，可以独立驱动三路5V电源，可以进行延时下电，激活硬件看门狗等功能。
[0014]M⑶、外围电路的原理框图如图2所示。
[0015]MCU内部集成处理器(CPU)、寄存器、协处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)、电可擦除只读存储器(EEPR0M)，还集成增强型捕捉定时器模块(ECT)、周期中断定时器模块(PIT)、模数转换模块(ATD)、串行通信接口(SCI)、MSCAN总线。
[0016]M⑶内部还集成RS485收发控制器、局域网络(CAN)收发控制器、RS232收发控制器、 脉宽调制(PWM)模块、脉冲捕捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块，可以实现RS485通讯、CAN通讯、RS232通讯、P丽通讯、数字脉冲信号采集、模拟量信号采集、数字量信号采集、高端驱动等功能。[〇〇17]RS485通讯电路的包括集成在MCU中的RS485收发控制器以及外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口，RS485 通讯电路的外围电路如图3所示，RS485通讯电路的驱动芯片采用非常成熟的SP485R芯片。 共模电感和滤波电容可以滤除总线上的共模干扰信号，高频杂波信号，从而达到提供总线的抗干扰能力。浪涌保护芯片可以保护总线上尖峰脉冲信号，比如静电，瞬间高压脉冲等对驱动芯片的损害，从而保护驱动芯片。配置了终端匹配电阻，充分减少信号的衰减，保证信号的完整性。独立的5V控制电源给RS485驱动芯片独立供电，提高稳定性，隔离干扰。RS485 电路用于上位机的通讯，进行参数标定和实时数据监控，RS485通讯采用12500波特率保证数据的实时性。
[0018]RS232通讯电路包括集成在M⑶中的RS232收发控制器、外围电路中的RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口。独立的5V控制电源给RS232驱动芯片独立供电，提高稳定性， 隔离干扰，本电路为备用接口电路。
[0019]M⑶中的CAN收发控制器及外围电路中的其他器件组成CAN通讯电路，用来与整车 CAN节点设备进行通讯。M⑶中的脉宽调制(P丽)模块与外围电路组成P丽通讯电路，控制车辆冷却水栗及冷却风扇，实现智能温度调节功效。MCU中的脉冲捕捉通道和外围电路组成数字脉冲采集电路，采集水栗的数字脉冲反馈信号，可以判断冷却水栗是否处于正常工作状态，从而及时报警，提供冷却系统的稳定性，安全性。MCU中的模拟量采集(ADT)模块和外围电路组成模拟量采集电路，用于采集油门踏板信号以及蓄电池12V电压信号。MCU中的数字量采集模块和外围电路组成数字量采集电路，采集档位、钥匙等开关量信号。MCU中的高端驱动模块和外围电路组成高端驱动电路，驱动12V、3.2A的负载。
【主权项】
1.纯电动车整车控制器，所述控制器包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控 制单元内部集成处理器以及与处理器连接的局域网络收发控制器、脉宽调制模块、脉冲捕 捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块、寄存器、协处理器、只读存储器、 随机存取存储器、电可擦除只读存储器，电源管理模块提供供电电路，其特征在于:所述微 控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、 浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电 路。2.根据权利要求1所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:电源管理模块采用芯片 TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V电源，其中一路给RS485驱动芯片 供电。3.根据权利要求1所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:所述微控制单元内还集成 有RS232收发控制器，外围电路中另外设有RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口， RS232收发控制器、RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口组成RS232通讯电路。4.根据权利要求3所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:电源管理模块采用芯片 TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V电源，其中一路给RS232驱动芯片 供电。
【文档编号】B60R16/02GK205706528SQ201620343283
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】郭权, 阮子文, 阮雪薇, 许天成, 胡海土, 莫灵刚, 许国良, 陈灵灶
【申请人】浙江宝成机械科技有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种纯电动车整车控制器，包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电路，微控制单元内还集成有RS232收发控制器，RS232收发控制器外围电路中另设的RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口组成RS232通讯电路。电源管理模块输出多路独立的5V电源，其中一路给RS485驱动芯片供电，其中一路给RS232驱动芯片供电。本控制器不但可以管理整车的所有电气控制单元，而且上位机可以通过RS485通讯接口连接控制器，进行参数标定、实时监控、显示实时曲线，分析判断整车控制状态。
【专利说明】
纯电动车整车控制器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及电动汽车用整车控制器。【背景技术】
[0002]纯电动汽车作为一种绿色运输工具被越来越广泛地应用，比如厂区内的纯电动物流车、环卫车等。整车控制器作为电动汽车的核心部件之一，其性能的好坏直接关系到电动汽车的使用性能。现有的整车控制器与其他外部控制器(如电机控制器)都是通过CAN总线进行通讯连接，CAN(控制器局域网Controller Area Network)是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN的高性能和可靠性已被认同，但是如果纯电动汽车只用一路CAN进行通讯，还存在一些不足:它不能与Internet互联，不可以实现远程的信息共享； 它不易与上位机、控制机直接连接。目前纯电动物流车分小车型和大车型，小车型是采用 DC12V电压控制系统，大车型是采用DC24V电压控制系统，目前还没有可以兼容这两种电压系统的控制器。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种纯电动车整车控制器，不但管理整车的所有电气控制单元，还便于与上位机进行通讯。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为:纯电动车整车控制器，包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控制单元内部集成处理器以及与处理器连接的局域网络收发控制器、脉宽调制模块、脉冲捕捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块、寄存器、协处理器、只读存储器、随机存取存储器、电可擦除只读存储器，电源管理模块提供供电电路;微控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电路。
[0005]电源管理模块采用芯片TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V 电源，其中一路给RS485驱动芯片供电。
[0006]进一步改进的微控制单元内还集成有RS232收发控制器，外围电路中另外设有 RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口，RS232收发控制器、RS232驱动芯片、滤波电容、 RS232通讯接口组成RS232通讯电路。
[0007]上述电源管理模块的芯片输出的另一路独立的5V电源给RS232驱动芯片供电。
[0008] 本实用新型的优点在于:1、增加RS485通讯电路，上位机可以通过RS485通讯接口连接控制器，进行参数标定、实时监控、显示实时曲线，分析判断整车控制状态。2、增加 RS232通讯电路，作为备用通讯电路可连接只带有RS232接口的设备。3、电源管理模块的芯片输入电压为-45V—+60V，可兼容多种车辆的电压系统，并输出多路独立的5V电源，RS485 驱动芯片、RS232驱动芯片都由独立的5V电源电路供电，形成独立的电压回路，提高抗干扰能力。【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例中电源管理芯片输入输出示意图。
[0010]图2是本实用新型实施例的原理框图。
[0011]图3是本实用新型实施例的RS485通讯电路。【具体实施方式】
[0012]下面结合附图、实施例对本实用新型进一步说明。[0〇13]控制器包括微控制单元(MCU)、外围电路、接口、电源管理模块。电源管理模块，如图1所示，采用专业汽车级别电源管理芯片TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，工作温度-40 °C至150 °C，可以输出三路独立隔离的5V电源，还可以提供三个使能端，可以独立驱动三路5V电源，可以进行延时下电，激活硬件看门狗等功能。
[0014]M⑶、外围电路的原理框图如图2所示。
[0015]MCU内部集成处理器(CPU)、寄存器、协处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)、电可擦除只读存储器(EEPR0M)，还集成增强型捕捉定时器模块(ECT)、周期中断定时器模块(PIT)、模数转换模块(ATD)、串行通信接口(SCI)、MSCAN总线。
[0016]M⑶内部还集成RS485收发控制器、局域网络(CAN)收发控制器、RS232收发控制器、 脉宽调制(PWM)模块、脉冲捕捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块，可以实现RS485通讯、CAN通讯、RS232通讯、P丽通讯、数字脉冲信号采集、模拟量信号采集、数字量信号采集、高端驱动等功能。[〇〇17]RS485通讯电路的包括集成在MCU中的RS485收发控制器以及外围电路中的RS485驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口，RS485 通讯电路的外围电路如图3所示，RS485通讯电路的驱动芯片采用非常成熟的SP485R芯片。 共模电感和滤波电容可以滤除总线上的共模干扰信号，高频杂波信号，从而达到提供总线的抗干扰能力。浪涌保护芯片可以保护总线上尖峰脉冲信号，比如静电，瞬间高压脉冲等对驱动芯片的损害，从而保护驱动芯片。配置了终端匹配电阻，充分减少信号的衰减，保证信号的完整性。独立的5V控制电源给RS485驱动芯片独立供电，提高稳定性，隔离干扰。RS485 电路用于上位机的通讯，进行参数标定和实时数据监控，RS485通讯采用12500波特率保证数据的实时性。
[0018]RS232通讯电路包括集成在M⑶中的RS232收发控制器、外围电路中的RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口。独立的5V控制电源给RS232驱动芯片独立供电，提高稳定性， 隔离干扰，本电路为备用接口电路。
[0019]M⑶中的CAN收发控制器及外围电路中的其他器件组成CAN通讯电路，用来与整车 CAN节点设备进行通讯。M⑶中的脉宽调制(P丽)模块与外围电路组成P丽通讯电路，控制车辆冷却水栗及冷却风扇，实现智能温度调节功效。MCU中的脉冲捕捉通道和外围电路组成数字脉冲采集电路，采集水栗的数字脉冲反馈信号，可以判断冷却水栗是否处于正常工作状态，从而及时报警，提供冷却系统的稳定性，安全性。MCU中的模拟量采集(ADT)模块和外围电路组成模拟量采集电路，用于采集油门踏板信号以及蓄电池12V电压信号。MCU中的数字量采集模块和外围电路组成数字量采集电路，采集档位、钥匙等开关量信号。MCU中的高端驱动模块和外围电路组成高端驱动电路，驱动12V、3.2A的负载。
【主权项】
1.纯电动车整车控制器，所述控制器包括电源管理模块、微控制单元、外围电路，微控 制单元内部集成处理器以及与处理器连接的局域网络收发控制器、脉宽调制模块、脉冲捕 捉通道、模拟量采集模块、数字量采集模块、高端驱动模块、寄存器、协处理器、只读存储器、 随机存取存储器、电可擦除只读存储器，电源管理模块提供供电电路，其特征在于:所述微 控制单元内还集成有RS485收发控制器，RS485收发控制器与外围电路中的RS485驱动芯片、 浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、RS485通讯接口组成RS485通讯电 路。2.根据权利要求1所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:电源管理模块采用芯片 TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V电源，其中一路给RS485驱动芯片 供电。3.根据权利要求1所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:所述微控制单元内还集成 有RS232收发控制器，外围电路中另外设有RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口， RS232收发控制器、RS232驱动芯片、滤波电容、RS232通讯接口组成RS232通讯电路。4.根据权利要求3所述的纯电动车整车控制器，其特征在于:电源管理模块采用芯片 TLE4471，输入电压范围为-45V—+60V，输出多路独立的5V电源，其中一路给RS232驱动芯片 供电。
【文档编号】B60R16/02GK205706528SQ201620343283
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】郭权, 阮子文, 阮雪薇, 许天成, 胡海土, 莫灵刚, 许国良, 陈灵灶
【申请人】浙江宝成机械科技有限公司
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