一種純電動(dòng)大型車整車控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種純電動(dòng)大型車整車控制器，包括：電源模塊、處理模塊、IO開關(guān)量輸入模塊及IO開關(guān)量輸出模塊、第一直流斬波器DC/DC隔離模塊、AD模擬輸入采集模塊、脈沖寬度調(diào)制PWM輸出模塊、第二DC/DC隔離模塊、控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN通訊模塊、串行通訊接口SCI通訊模塊和第三DC/DC隔離模塊。本實(shí)用新型保證了整車控制器的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了汽車在行駛過程中的動(dòng)力性和安全性。
【專利說明】一種純電動(dòng)大型車整車控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種純電動(dòng)大型車整車控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石燃料的短缺，時(shí)代的發(fā)展以及人們節(jié)能、環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)等問題，對(duì)于純電動(dòng)汽車的需求也隨之增多。雖然小型轎車在汽車行業(yè)所占比例越來越重，但公交車、旅游車、客車等大型車依然是人們生活中不可或缺的重要交通工具。因此開發(fā)純電動(dòng)大巴就成為了純電動(dòng)汽車行業(yè)的一個(gè)重要方向。
[0003]整車控制器作為純電動(dòng)汽車的核心控制單元，需要采集駕駛員的操作意識(shí)(啟動(dòng)開關(guān)、加速踏板、制動(dòng)踏板等)，結(jié)合動(dòng)力總成各子系統(tǒng)的狀態(tài)，高效安全地驅(qū)動(dòng)汽車行駛，集汽車電子、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化等控制技術(shù)于一體。而提高整車在復(fù)雜環(huán)境下的抗干擾性和可靠性、穩(wěn)定性則是汽車安全行駛的基礎(chǔ)。其中，整車控制器的主要功能有:駕駛員操作意圖識(shí)別、通信管理、電池管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)能量回饋控制、錯(cuò)誤診斷、安全控制、狀態(tài)監(jiān)視、系統(tǒng)標(biāo)定。
[0004]在整車控制器設(shè)計(jì)中，電源模塊的隔離保護(hù)設(shè)計(jì)是汽車整車控制器的硬件設(shè)計(jì)必須考慮的問題，而目前汽車整車控制器中對(duì)于電源模塊的保護(hù)最常用的方法是防反接設(shè)計(jì)方法，將電源模塊輸入的電源與整車控制器中其他芯片直接相連接，從而導(dǎo)致了當(dāng)防反接失效時(shí)，可能導(dǎo)致的其他芯片損毀的缺陷。同時(shí)，目前整車控制器中的模擬輸入采集通道中，是采用運(yùn)放器件自身的特點(diǎn)，卻沒有相應(yīng)的隔離措施，這使得芯片采集到的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。而整車控制器中開關(guān)量IO的輸入輸出隔離措施基本采用的是光耦隔離措施，但是光耦隔離具有很多缺陷，例如光耦器件通常具有的電流傳輸比不確定、非線性函數(shù)傳輸以及溫度和使用壽命等問題，而且IO輸出功率電路的穩(wěn)定也是非常重要的問題。在整車控制器中，通訊是無比重要的一環(huán)，而對(duì)于通訊方面的隔離與保護(hù)是非常值得注意的地方。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
[0006]為此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種純電動(dòng)大型車整車控制器，包括:電源模塊；處理模塊，所述處理模塊包括:微處理器、BDM調(diào)制電路、時(shí)鐘電路和看門狗電路；10開關(guān)量輸入模塊及IO開關(guān)量輸出模塊；第一直流斬波器DC/DC隔離模塊，所述第一 DC/DC隔離模塊的一端與所述IO開關(guān)量輸入模塊及IO開關(guān)量輸出模塊相連,所述第一 DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連；AD模擬輸入采集模塊；脈沖寬度調(diào)制PWM輸出模塊；第二 DC/DC隔離模塊，所述第二 DC/DC隔離模塊的一端與所述AD輸入采集模塊和所述PWM輸出模塊相連，所述第二 DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連；控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN通訊模塊；串行通訊接口 SCI通訊模塊；第三DC/DC隔離模塊，所述第三DC/DC隔離模塊的一端與所述CAN通訊模塊和所述SCI通訊模塊相連，所述第三DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連。[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的純電動(dòng)大型車整車控制器，解決了整車控制器中電源模塊的隔離缺陷以及AD采集、IO輸入輸出和通訊模塊方面存在的隔離以及其他問題。通過采用電源過壓保護(hù)、電源防反接保護(hù)、電源隔離穩(wěn)壓保護(hù)、全隔離保護(hù)、ESD保護(hù)、功率器件過壓保護(hù)、過流保護(hù)等手段，保證了整車控制器的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了汽車在行駛過程中的動(dòng)力性和安全性。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述電源模塊包括電源轉(zhuǎn)換電路和電源隔離穩(wěn)壓電路，其中，所述電源轉(zhuǎn)換電路和所述電源隔離電路相連。
[0009]在本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例中，所述IO開關(guān)量輸入模塊包括鑰匙ON檔、鑰匙ACC檔、鑰匙START檔、制動(dòng)踏板檔、檔位信號(hào)D檔、檔位信號(hào)N檔和檔位信號(hào)R檔。
[0010]在本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例中，所述IO開關(guān)量輸出模塊包括空調(diào)開關(guān)、倒車燈開關(guān)和延時(shí)繼電器開關(guān)。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述AD模擬輸入采集模塊包括:隔離電感；分壓電路，所述分壓電路的一端與所述隔離電感相連；TVS 二極管，所述TVS 二極管的一端與所述分壓電路的另一端相連；濾波電容，所述濾波電容的一端與所述分壓電路的另一端相連；隔離電阻，所述隔離電阻的一端分別與所述TVS 二極管的另一端和所述濾波電容的另一端相連；運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的一組放大器的一端與所述隔離電阻的另一端相連，所述運(yùn)算放大器的一組放大器的另一端與線性光耦相連，所述線性光耦進(jìn)一步與所述運(yùn)算放大器的另一組放大器相連。
[0012]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述PWM輸出模塊包括轉(zhuǎn)速儀表盤和轉(zhuǎn)矩儀表盤。
[0013]本實(shí)用新型附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實(shí)用新型的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0015]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電源模塊電源轉(zhuǎn)換電路的示意圖；
[0017]圖3 (a)?圖3 (C)為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的電源隔離穩(wěn)壓電路的示意圖；
[0018]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的AD模擬輸入電路圖；
[0019]圖5為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的IO開關(guān)量輸入電路圖；
[0020]圖6為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的IO開關(guān)量輸出電路圖；
[0021]圖7為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的PWM輸出電路圖；
[0022]圖8為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的CAN通訊電路圖；
[0023]圖9為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器的SCI通訊電路圖。【具體實(shí)施方式】
[0024]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0025]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0026]下面參考圖1至圖9對(duì)本實(shí)用新型的純電動(dòng)大型車整車控制器進(jìn)行描述。其中，純電動(dòng)大型車可以為純電動(dòng)大巴。換言之，本實(shí)用新型提出了一種純電動(dòng)大巴的整車控制器。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型的純電動(dòng)大型車整車控制器包括:電源模塊100、處理模塊200、IO開關(guān)量輸入模塊300、IO開關(guān)量輸出模塊400、第一 DC/DC隔離模塊500、AD模擬輸入采集模塊600、PWM (Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)輸出模塊700、第二 DC/DC隔離模塊800、CAN (Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡(luò))通訊模塊900、SCI(Serial Communication Interface,串行通信接口)通訊模塊1000和第三DC/DC隔離模塊1100。
[0028]具體地，電源模塊100包括電源轉(zhuǎn)換電流和電源隔離穩(wěn)壓電路。其中，電源轉(zhuǎn)換電路和電源隔離穩(wěn)壓電路相連，通過電源模塊100進(jìn)行防反接、電源隔離穩(wěn)壓等設(shè)計(jì)，從而可以有效地隔離外部電源與內(nèi)部電源并輸出穩(wěn)定的功率，保證了電源模塊100可以安全穩(wěn)定的工作。
[0029]如圖2所示，電源轉(zhuǎn)換電路采用型號(hào)為MP2482電源轉(zhuǎn)換芯片。電源轉(zhuǎn)換電路由+24V外部電源通過串聯(lián)一個(gè)肖特基二極管與一個(gè)PTC保險(xiǎn)絲并聯(lián)一個(gè)TVS (瞬態(tài)電壓抑制器，Transient Voltage Suppressor) 二極管,可以起到防反接、過壓、浪涌保護(hù)的作用，然后通過兩個(gè)鋁電解電容和一個(gè)共模電感組成的η型濾波電路，不僅可以起到濾波作用，而且可以防靜電以及電磁干擾的作用，
[0030]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，在MP2482電源轉(zhuǎn)換芯片輸出端加入電源隔離穩(wěn)壓電路，電源隔離穩(wěn)壓電路采用型號(hào)為IB0505S-2W、IB0505S-1W和B0505S-1W的電源隔離穩(wěn)壓芯片，不僅可以完全隔離外部電源與內(nèi)部電源，而且可以使電源端輸出穩(wěn)定的電流和電壓以保證穩(wěn)定的功率輸出。
[0031]由MP2482電源轉(zhuǎn)換芯片8引腳輸入后從I引腳輸出，再經(jīng)過并聯(lián)一個(gè)TVS 二極管和串聯(lián)一個(gè)限流電感而后輸出到圖3 (a)?圖3 (C)中的3個(gè)隔離穩(wěn)壓輸出器件，可以起到隔離外部輸入電源和內(nèi)部芯片及通訊所需電源，而且可以保證穩(wěn)定的輸出功率。其中LC組成的濾波電路可以減少輸入和輸出的紋波，但是LC濾波網(wǎng)絡(luò)其自身的頻率應(yīng)與DC/DC隔離模塊的頻率錯(cuò)開，從而避免互相干擾。
[0032]處理模塊200 包括微處理器 MCU210、BDM (Background Debugging Mode)調(diào)制電路220、時(shí)鐘電路230和外置的看門狗電路240。此外，需要說明的是，在所有外部與微處理器MCU (Micro Control Unit) ) 210進(jìn)行通訊的接口，都采用了 DC/DC隔離模塊進(jìn)行隔離，從而有效地減少了外部環(huán)境對(duì)整車控制器的影響，進(jìn)而提高了整車控制器的穩(wěn)定性，保證車輛具有較高的動(dòng)力性和安全性。
[0033]在本實(shí)用新型的一個(gè)示例中，MCU210可以采用型號(hào)為MC9S12XEP100的微處理器芯片?？撮T狗電路240可以采用型號(hào)為X540X的看門狗芯片。
[0034]IO開關(guān)量輸入模塊300和IO開關(guān)量輸出模塊400均米用DC/DC隔尚保護(hù)。
[0035]第一 DC/DC隔離模塊500的一端與IO開關(guān)量輸入模塊300和IO開關(guān)量輸出模塊400相連以對(duì)IO開關(guān)量輸入模塊300和IO開關(guān)量輸出模塊400進(jìn)行隔離保護(hù)，并且第一DC/DC隔離模塊500的另一端與處理模塊200相連。
[0036]具體地，第一 DC/DC隔離模塊500包括IO輸入隔離芯片和IO輸出隔離芯片。其中，IO輸入隔離芯片可以對(duì)IO開關(guān)量輸入模塊300進(jìn)行DC/DC隔離保護(hù)，型號(hào)為ADuM1410的芯片，將輸入通道與通訊通道和板內(nèi)輸入通道與板內(nèi)通訊完全隔離，由此無論板外環(huán)境如何，都將無法影響到板內(nèi)的通訊。
[0037]IO輸出隔離芯片可以對(duì)IO開關(guān)量輸出模塊400進(jìn)行DC/DC隔離保護(hù)，型號(hào)為TLP521的芯片。由于IO開關(guān)量輸出模塊400只需要板內(nèi)輸出正確,板內(nèi)輸出與板外完全隔尚就可以，所以IO開關(guān)量輸出模塊400所用IO輸出隔尚芯片為光稱TLP521-4。
[0038]具體地，IO開關(guān)量輸入模塊300包括鑰匙ON檔、鑰匙ACC檔、鑰匙START檔、制動(dòng)踏板檔、檔位信號(hào)D檔、檔位信號(hào)N檔和檔位信號(hào)R檔。
[0039]如圖5所不,輸入開關(guān)信號(hào)經(jīng)過一個(gè)分壓電路,可以將輸入開關(guān)信號(hào)的電壓由O、12V降低到0、2V，將分壓后的開關(guān)信號(hào)經(jīng)過一個(gè)過電壓保護(hù)、一個(gè)濾波電容與一個(gè)隔離電阻輸入到IO輸入隔離芯片ADuM1410中。IO輸入隔離芯片ADuM1410因?yàn)椴恍枰獠框?qū)動(dòng)器和其他分立器件，而且在信號(hào)數(shù)據(jù)速率相當(dāng)?shù)那闆r下，IO輸入隔離芯片ADUM1410的功耗只有光耦合器件的1/10至1/6，且IO輸入隔離芯片ADUM1410可確保不存在邏輯轉(zhuǎn)換時(shí)及上電/關(guān)斷條件下的直流正確性。所以輸入IO輸入隔離芯片ADUM1410的開關(guān)信號(hào)經(jīng)過ADuM1410隔離輸出到MCU微處理器210的引腳。
[0040]IO開關(guān)量輸出模塊400包括空調(diào)開關(guān)、倒車燈開關(guān)和延時(shí)繼電器開關(guān)。
[0041]具體地，如圖6所示，輸出開關(guān)信號(hào)經(jīng)過限流電阻R605輸入到隔離光耦TLP521-4，輸出5V的電壓。然后經(jīng)過兩個(gè)限流電阻和并聯(lián)一個(gè)開關(guān)二極管D609進(jìn)入NPN三極的基極。該三極管Dl集電極經(jīng)過一個(gè)限流電阻R625上拉到5V電源，而該三極管Dl的發(fā)射極輸出到一個(gè)功率三極管D2的基極，該功率三極管D2的型號(hào)為2SD2212，采用功率輸出三極管2SD2212，可以保證足夠的輸出功率要求。該功率三極管D2的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)過一個(gè)整流二極管D605接到24V外部電源。當(dāng)該路開關(guān)輸出信號(hào)輸出為高電平時(shí)，三極管Dl基極到發(fā)射極不導(dǎo)通，則集電極到發(fā)射極不導(dǎo)通，則功率三極管D2基極到發(fā)射極不導(dǎo)通，該功率三極管的集電極到發(fā)射極不導(dǎo)通，則此時(shí)開關(guān)量輸出為高電平。當(dāng)該路開關(guān)輸出信號(hào)輸出為低電平時(shí)，三極管Dl基極到發(fā)射極導(dǎo)通，則集電極到發(fā)射極導(dǎo)通，則功率三極管D2基極到發(fā)射極導(dǎo)通，該功率三極管的集電極到發(fā)射極導(dǎo)通，則此時(shí)開關(guān)量輸出為低電平。而由于功率三極管的輸出功率很大，足以滿足驅(qū)動(dòng)各種如繼電器、空調(diào)開關(guān)等大功率器件。
[0042]AD模擬輸入采集模塊600和PWM輸出模塊700均采用了 DC/DC隔離保護(hù)。
[0043]第二 DC/DC隔離模塊800的一端與AD模擬輸入采集模塊600和PWM輸出模塊700相連以對(duì)AD模擬輸入采集模塊600和PWM輸出模塊700進(jìn)行隔離保護(hù)，并且第二 DC/DC隔離模塊800的另一端與處理模塊200相連。
[0044]具體地，第二 DC/DC隔離模塊800包括AD采集隔離芯片和PWM輸出隔離芯片。其中，AD采集隔離芯片可以對(duì)AD模擬輸入采集模塊600進(jìn)行DC/DC隔離保護(hù)，型號(hào)為HCNR20X、HCNR201的芯片。AD模擬輸入采集模塊600是模擬輸入，所以選用的隔離器件為線性光耦HCNR20X，可以很好的隔離AD外部輸入和內(nèi)部輸入。由上可知，型號(hào)為TLP250的隔離光耦作為PWM輸出隔離芯片，可以對(duì)PWM輸出模塊700進(jìn)行光耦隔離保護(hù)。
[0045]具體地，AD模擬輸入采集模塊600包括:隔離電感、分壓電路、TVS 二極管、濾波電容、隔離電阻和運(yùn)算放大器LM124。其中，分壓電路的一端與隔離電感相連，另一端與TVS 二極管的一端相連。濾波電容的一端與分壓電路的另一端相連，TVS 二極管的另一端和濾波電容的另一端分別與隔離電阻的一端相連。運(yùn)算放大器的一組放大器的一端與隔離電阻的另一端相連，運(yùn)算放大器的一組放大器的另一端與線性光耦相連，線性光耦進(jìn)一步與運(yùn)算放大器的另一組放大器相連。
[0046]參考圖4, AD米集輸入模塊600的輸入包括車載24V電壓信號(hào)和加速踏板信號(hào)。具體地，輸入模擬信號(hào)通過一個(gè)隔離電感L404，再通過兩個(gè)電阻組成的分壓電路，輸入模擬信號(hào)由0-12V降低到0-5V，將分壓后的模擬信號(hào)經(jīng)過過電壓保護(hù)TVS 二極管D40及濾波電容C410后再經(jīng)過一個(gè)隔離電阻R418輸入到運(yùn)算放大器LM124中的一組放大器中，再經(jīng)過線性光耦HCNR201輸出到運(yùn)算放大器的另一組放大器中。該線性光耦是為了隔離輸入輸出，而運(yùn)算放大器LM124則是保證電路的帶負(fù)載能力，從而增強(qiáng)信號(hào)量，然后從運(yùn)算放大器LM124中輸出的模擬信號(hào)量最后傳輸?shù)組CU微處理器210的ADC模塊。
[0047]PWM輸出模塊700包括轉(zhuǎn)速儀表盤和轉(zhuǎn)矩儀表盤。
[0048]參考圖7，PWM 輸出脈沖經(jīng)過一個(gè)功率 IGBT ( (Insulated Gate BipolarTransistor，絕緣柵雙極型晶體管)驅(qū)動(dòng)光耦TLP250，可以起到隔離的作用，雖然TLP250功率光耦輸出電流較小，但是驅(qū)動(dòng)的確是功率較低的轉(zhuǎn)速儀表盤和轉(zhuǎn)矩儀表盤，而且TLP250的過電流保護(hù)功能強(qiáng)大，由過電流到IGBT可靠關(guān)斷可以在IOus以內(nèi)完成，可以對(duì)儀表盤起到保護(hù)作用。
[0049]CAN通訊模塊900和SCI通訊模塊1000均采用了 DC/DC隔離保護(hù)。第三DC/DC隔離模塊1100的一端與CAN通訊模塊900和SCI通訊模塊1000相連以對(duì)CAN通訊模塊900和SCI通訊模塊1000進(jìn)行隔離保護(hù)，并且第三DC/DC隔離模塊1100的另一端與處理模塊200相連。
[0050]具體地，第三DC/DC隔離模塊1100采用型號(hào)為ADuM1201的通信隔離芯片對(duì)CAN通訊模塊900和SCI通訊模塊1000進(jìn)行DC/DC隔離保護(hù)。CAN通訊模塊900與電機(jī)控制器、動(dòng)力電源控制器、車載其他器件都可以做到隔離通訊，SCI通訊模塊1000則與車顯示屏隔尚通訊。
[0051]如圖8所示，CAN通訊模塊900可以用于處理MCU微處理器芯片210與電機(jī)控制器、動(dòng)力電源控制器以及其他車載信號(hào)之間的通訊。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，CAN通訊模塊900采用型號(hào)為TJA1050的CAN收發(fā)器芯片。
[0052]微處理器MCU210采用的MC9S12XEP100芯片使用的集成的MSCAN控制器模塊。CAN通訊模塊900通過隔離器件ADuM1201與CAN收發(fā)器模塊TJA1050相連，經(jīng)TJA1050的電平轉(zhuǎn)換后，輸出CAN通信信號(hào)，ADuMl201隔離器件與ADuM1410隔離器件的功能完全相同。不同點(diǎn)在于，ADuMl201隔離器件為I路隔離器件，ADuM1410隔離器件為兩路隔離器件。使用3路CAN收發(fā)器TJA1050，可以配置成高低3種速度的CAN通信電路。其中兩路高速CAN的傳輸波特率范圍在125Kb/s?IMb/s，一般設(shè)置為500Kb/s，與動(dòng)力電池控制器和大功率電機(jī)控制器進(jìn)行通信。低速CAN的傳輸波特率范圍在O?125Kb/s，波特率一般設(shè)置lOkb/s，其用途是車載電器設(shè)備。設(shè)計(jì)不同的通信速率，便可滿足車輛本身不同通信模塊速率不同的情況。
[0053]如圖9所示，SCI通訊模塊1000可以用于處理MCU微處理器芯片210與車載顯示屏之間的通訊。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，SCI通訊模塊1000采用型號(hào)為MAX3232的SCI轉(zhuǎn)換芯片。
[0054]SCI通訊模塊1000經(jīng)過隔離器件ADuM1201與RS232轉(zhuǎn)換器件MAX3232相連，經(jīng)過MAX3232電平轉(zhuǎn)換，輸出一路SCI信號(hào)到車載顯示屏。
[0055]綜上可以看出，本實(shí)用新型上述實(shí)施例提供的整車控制器是整個(gè)大型車的控制核心，該整車控制器通過CAN通訊模塊900與動(dòng)力電池控制器和電機(jī)控制器通訊，從而獲得動(dòng)力電池與電機(jī)的各種數(shù)據(jù)，例如動(dòng)力電池輸出的最大電壓、SOC電池能量、電機(jī)溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速等重要數(shù)據(jù)，從而對(duì)整車安全采取措施。同時(shí)通過SCI通訊模塊1000將數(shù)據(jù)發(fā)送到車載顯示屏，且通過PWM輸出模塊700將電機(jī)轉(zhuǎn)速與車速發(fā)送至儀表盤顯示，而IO開關(guān)量輸入模塊300則可以接收來自駕駛員的操作指令如鑰匙ON信號(hào)、鑰匙STRAT信號(hào)，而IO開關(guān)量輸出模塊400則可以控制繼電器、空調(diào)等開關(guān)信號(hào)，AD模擬輸入采集模塊600則可以采集加速踏板、12V/24V電源電壓，從而讓駕駛員安全的駕駛整車。
[0056]IO開關(guān)量輸入模塊300、CAN通訊模塊900和SCI通訊模塊1000通過數(shù)字隔離器ADuM410和ADuM1201將輸入通道與通訊通道和板內(nèi)輸入通道與板內(nèi)通訊完全隔離，由此無論板外環(huán)境如何，都將無法影響到板內(nèi)的通訊。
[0057]IO開關(guān)量輸出模塊400與AD模擬輸入米集模塊600,由于IO開關(guān)量輸出模塊400只需要板內(nèi)輸出正確，板內(nèi)輸出與板外完全隔離就可以，所以IO開關(guān)量輸出模塊400所用隔離器為光耦TLP521-4。AD模擬輸入采集模塊600是模擬輸入，所以選用的隔離器件為線性光耦HCNR20X，可以很好地隔離AD外部輸入和內(nèi)部輸入。
[0058]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的純電動(dòng)大型車整車控制器，解決了整車控制器中電源模塊的隔離缺陷以及AD采集、IO輸入輸出和通訊模塊方面存在的隔離以及其他問題。通過采用電源過壓保護(hù)、電源防反接保護(hù)、電源隔離穩(wěn)壓保護(hù)、全隔離保護(hù)、ESD保護(hù)、功率器件過壓保護(hù)、過流保護(hù)等手段，保證了整車控制器的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了汽車在行駛過程中的動(dòng)力性和安全性。
[0059]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0060]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的原理和宗旨的情況下在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，包括: 電源模塊； 處理模塊，所述處理模塊包括:微處理器、BDM調(diào)制電路、時(shí)鐘電路和看門狗電路； IO開關(guān)量輸入模塊及IO開關(guān)量輸出模塊； 第一直流斬波器DC/DC隔離模塊，所述第一 DC/DC隔離模塊的一端與所述IO開關(guān)量輸入模塊及IO開關(guān)量輸出模塊相連，所述第一 DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連； AD模擬輸入采集模塊； 脈沖寬度調(diào)制PWM輸出模塊； 第二 DC/DC隔離模塊，所述第二 DC/DC隔離模塊的一端與所述AD輸入采集模塊和所述PWM輸出模塊相連，所述第二 DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連； 控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN通訊模塊； 串行通訊接口 SCI通訊模塊； 第三DC/DC隔離模塊，所述第三DC/DC隔離模塊的一端與所述CAN通訊模塊和所述SCI通訊模塊相連，所述第三DC/DC隔離模塊的另一端與所述處理模塊相連。
2.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，所述電源模塊包括電源轉(zhuǎn)換電路和電源隔離穩(wěn)壓電路，其中，所述電源轉(zhuǎn)換電路和所述電源隔離電路相連。
3.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，所述IO開關(guān)量輸入模塊包括鑰匙ON檔、鑰匙ACC檔、鑰匙START檔、制動(dòng)踏板檔、檔位信號(hào)D檔、檔位信號(hào)N檔和檔位信號(hào)R檔。
4.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，所述IO開關(guān)量輸出模塊包括空調(diào)開關(guān)、倒車燈開關(guān)和延時(shí)繼電器開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，所述AD模擬輸入采集模塊包括: 隔離電感； 分壓電路，所述分壓電路的一端與所述隔離電感相連； TVS 二極管，所述TVS 二極管的一端與所述分壓電路的另一端相連； 濾波電容，所述濾波電容的一端與所述分壓電路的另一端相連； 隔離電阻，所述隔離電阻的一端分別與所述TVS 二極管的另一端和所述濾波電容的另一端相連； 運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的一組放大器的一端與所述隔離電阻的另一端相連，所述運(yùn)算放大器的一組放大器的另一端與線性光耦相連，所述線性光耦進(jìn)一步與所述運(yùn)算放大器的另一組放大器相連。
6.如權(quán)利要求1所述的純電動(dòng)大型車整車控制器，其特征在于，所述PWM輸出模塊包括轉(zhuǎn)速儀表盤和轉(zhuǎn)矩儀表盤。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203616603SQ201320779608
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】李旭榮, 盧江, 鄧召凱 申請(qǐng)人:北京中瑞藍(lán)科電動(dòng)汽車技術(shù)有限公司