专利名称：一种纯电动轿车的仪表网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种纯电动轿车的仪表网关，特别是涉及一种为非总线结构轿车仪表提供CAN总线支持，又能使仪表兼顾传统信号采集方式的纯电动轿车的仪表网关，属于纯电动汽车技术领域。
背景技术：
传统汽车的非总线结构的仪表系统，使用了较多的传感器，它们采用的直接耦合方式，导致使用大量的连接导线。传统汽车的这种工作方式，使仪表系统的布线变得非常复杂，而且，传感器数量庞大，控制功能繁琐，可靠性低，维护困难，成本高，每个控制单元之间的协调性差，不适合在纯电动轿车上应用。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种非总线结构仪表使用CAN总线的纯电动轿车仪表网关。本实用新型所采用的技术方案是，一种纯电动轿车的仪表网关，包括，CAN总线接口电路、网关处理器单元、开关量输出电路、脉冲量输出电路、模拟量输出电路和电源单元， 所述CAN总线接口电路与网关处理器单元电连接，所述网关处理器单元的输出分别与所述开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路电连接，所述电源单元为上述各单元电路提供电力。所述开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路与非总线结构轿车仪表的端子电连接，使非总线结构轿车的仪表可以正确的显示相应的信息。所述网关处理器单元，采用纯电动轿车网关处理器专用集成电路，型号是 STM32F103VB，所述CAN总线接口电路与整车CAN总线通过带有屏蔽层的导线电连接，使用 250K传输速率的标准工作方式。所述电源单元采用开关型电压调整器件，电源输入电压范围是9至36V。本实用新型的有益效果是，由于采用把CAN总线上的数字量转换成模拟量、脉冲量和开关量的方式，使非总线结构汽车仪表融合CAN总线控制技术，在采用CAN总线的汽车上使用；结构简单，体积小，成本低，有效的解决了非总线结构仪表在新型纯电动汽车上的使用问题，系统稳定，可靠，并且容易匹配。
图1是本实用新型纯电动轿车的仪表网关组成方框图；图2是本实用新型的网关处理器；图3是本实用新型的开关量和脉冲量的输出电路；图4是本实用新型的模拟量输出电路；图5是本实用新型的CAN总线接口电路；[0014]图6是本实用新型的电源单元电路。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明图1是本实用新型纯电动轿车的仪表网关组成方框图；如图1所示，本实用新型纯电动轿车的仪表网关，包括，CAN总线接口电路、网关处理器单元、开关量输出电路、脉冲量输出电路、模拟量输出电路和电源单元，所述CAN总线接口电路与网关处理器单元电连接， 所述网关处理器单元的输出分别与所述开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路电连接，所述电源单元为上述各单元电路提供电力。所述开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路与非总线结构轿车仪表的端子电连接，使非总线结构轿车的仪表可以正确的显示相应的信息。所述网关处理器单元，采用纯电动轿车网关处理器专用集成电路，型号是 STM32F103VB，所述CAN总线接口电路与整车CAN总线通过带有屏蔽层的导线电连接，使用 250K传输速率的标准工作方式。所述电源单元采用开关型电压调整器件，电源输入电压范围是9至36V。图2是本实用新型的网关处理器；如图2所示，网关处理器单元使用 STM32F103VB，把从CAN总线接口电路得到的信息进行运算、平滑和滤波处理，再传送到开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路。图3是本实用新型的开关量和脉冲量的输出电路；如图3所示，通过三极管Ql (如图北所示)输出高电平和/或三极管Q23 (如图3a所示)输出低电平到非总线结构的仪表盘的端子上；如图3a所示，KC_L接高电平时，Q23导通，输出低电平；如图北所示，当KC_ H接高电平时，Q5导通，Ql也导通，输出高电平，需要按照非总线结构的仪表开关量输入信号的电平，进行在线编程。通过三极管Ql输出和/或三极管Q23输出脉冲信号到非总线结构的仪表盘的端子上，需要按照非总线结构的仪表的脉冲量输入信号的电平、频率和占空比的特点，进行在线编程。图4是本实用新型的模拟量输出电路；如图4所示，通过集成电路U8、电容C22 和电阻R15输出电压到非总线结构的仪表盘的端子上，需要按照非总线结构的仪表的模拟量输入信号的电压范围和输入曲线进行在线编程，匹配每个显示器件所对应的模拟量输入值。图5是本实用新型的CAN总线接口电路；如图5所示，CAN总线接口电路采用了光电隔离和抗干扰电路，集成电路U2是5V的隔离电源，集成电路U5和U6是光电隔离器件； CAN总线接口电路连接到整车的CAN总线上，使用250K速率的标准工作方式，并且带有屏蔽层。通过集成电路U7把接收到的信息传送到网关处理器，把网关处理器发送的信息传送到整车CAN总线上。图6是本实用新型的电源单元电路；如图6所示，网关电源单元采用和纯电动车相同的低压电源，且9伏至36伏均可工作。其中，集成电路U3把9V 36V的直流电压调整到 5V供给CAN总线接口电路和模拟量输出电路使用，集成电路U4把5V调整到3. 3V供给网关处理器使用。
4[0024] 本实用新型由于采用把CAN总线上的数字量转换成模拟量，脉冲量和开关量的方式，使非总线结构汽车仪表融合CAN总线技术，在采用CAN总线的汽车上使用，每个控制单元的传感器信息都共享在CAN总线上，避免了信息量采集的重复，减少了传感器的使用，因而减少了线束的数量；本实用新型结构简单，体积小，成本低，有效的解决了非总线结构仪表在新型纯电动汽车上的使用问题，系统稳定，可靠，并且容易匹配。
权利要求1.一种纯电动轿车的仪表网关，其特征在于，包括，CAN总线接口电路、网关处理器单元、开关量输出电路、脉冲量输出电路、模拟量输出电路和电源单元，所述CAN总线接口电路与网关处理器单元电连接，所述网关处理器单元的输出分别与所述开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路电连接，所述电源单元为上述各单元电路提供电力。
2.根据权利要求1所述的纯电动轿车的仪表网关，其特征在于，所述开关量输出电路、 模拟量输出电路和脉冲量输出电路与非总线结构轿车仪表的端子电连接，使非总线结构轿车的仪表可以正确的显示相应的信息。
3.根据权利要求1所述的纯电动轿车的仪表网关，其特征在于，所述网关处理器单元， 采用纯电动轿车网关处理器专用集成电路，型号是STM32F103VB，所述CAN总线接口电路与整车CAN总线通过带有屏蔽层的导线电连接，使用250K传输速率的标准工作方式。
4.根据权利要求1所述的纯电动轿车的仪表网关，其特征在于，所述电源单元采用开关型电压调整器件，电源输入电压范围是9至36V。
专利摘要本实用新型公开一种纯电动轿车的仪表网关，包括，CAN总线接口电路、网关处理器单元、开关量输出电路、脉冲量输出电路、模拟量输出电路和电源单元，CAN总线接口电路与网关处理器单元电连接，网关处理器单元的输出分别与开关量输出电路、模拟量输出电路和脉冲量输出电路电连接，电源单元为上述各单元电路提供电力。有益效果是，由于采用把CAN总线上的数字量转换成模拟量、脉冲量和开关量的方式，使非总线结构汽车仪表融合CAN总线控制技术，在采用CAN总线的汽车上使用；结构简单，体积小，成本低，有效的解决了非总线结构仪表在新型纯电动汽车上的使用问题，系统稳定，可靠，并且容易匹配。
文档编号B60R16/02GK202089007SQ20112019851
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者张红星, 李晓林, 王利民, 王秀荣, 纪勇, 贺庆书, 郑娜 申请人:天津科斯特汽车技术有限责任公司