纯电动汽车整车控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种纯电动汽车整车控制器，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、局域网络收发控制器，所述外围电路中的局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口与局域网络收发控制器组成局域网络通讯电路；所述局域网络通讯电路共三路；微控制单元内还集成有RS485收发控制器、RS232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。本控制器设置三路局域网络通讯电路，其中一路与整车局域网络节点设备进行通讯，一路作为固件升级通讯电路，另一路冗余备用；上位机可以通过RS485通讯接口连接控制器进行通讯。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车用整车控制器。
技术介绍
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总线进行通讯连接的，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，因此有必要对现有整车控制器进行改进。
技术实现思路
本技术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汽车整车控制器，不但管理整车的所有电气控制单元，还具有多种通讯电路。本技术解决上述问题所采用的技术方案为：纯电动汽车整车控制器，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；所述外围电路中还设有与局域网络收发控制器连接的局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口，独立电源给局域网络驱动芯片供电，局域网络收发控制器、局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口组成局域网络通讯电路；所述局域网络通讯电路共三路，其中一路与整车局域网络节点设备进行通讯，一路作为固件升级通讯电路，一路备用。进一步改进的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，独立电源给RS485驱动芯片供电。更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，独立电源给RS232驱动芯片供电，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。优选的电源管理模块采用芯片TLE4471，输入电压范围为-45V—60V，输出三路独立隔离的5V电源，还可以提供三个使能端，独立驱动三路5V电源。外围电路中设置光耦隔离硬件电路、脉冲调制通讯接口，光耦隔离硬件电路、脉冲调制通讯接口与脉宽调制模块组成脉宽调制电路。外围电路中还设有另一光耦隔离硬件电路、数字脉冲采集接口，光耦隔离硬件电路、数字脉冲采集接口与脉冲捕捉通道组成数字脉冲采集电路。外围电路中设有电压跟随器、模拟量采集接口，电压跟随器、模拟量采集接口与模拟量采集模块组成模拟量采集电路。外围电路中还设有另一光耦隔离硬件电路、滤波电路、数字量采集接口，光耦隔离硬件电路、滤波电路、数字量采集接口与数字量采集模块组成数字量采集电路。外围电路中另设有浪涌保护芯片、高端驱动接口，浪涌保护芯片、高端驱动接口和高端驱动模块组成高端驱动电路。本技术的优点在于：1、设置三路局域网络通讯电路，其中一路与整车局域网络节点设备进行通讯；一路作为固件升级通讯电路，该电路连接好上位机通讯成功后，在bootloader模式下进行固件升级；另一路冗余备用。2、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。3、增加RS232通讯电路作为，作为备用通讯电路可连接只带有RS232接口的设备。4、电源管理模块的芯片的输入电压为-45V—+60V，兼容多种车辆的电压系统；电源管理模块可以输出三路独立隔离的5V电源，还可以提供三个使能端，独立输出驱动三路5V电源，电源管理模块为用电器件独立供电，形成独立的电压回路，提高抗干扰能力。附图说明图1是本技术实施例的原理框图。图2是本技术实施例的局域网络通讯电路。图3是本技术实施例的RS485通讯电路。图4是本技术实施例中电源管理芯片输入输出示意图。具体实施方式下面结合附图、实施例对本技术进一步说明。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4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℃至150℃，可以输出三路独立隔离的5V电源，还可以提供三个使能端，可以独立输出驱动三路5V电源，可以进行延时下电，激活硬件看门狗等功能。独立的5V电源分别给处理器、驱动芯片等供电。MCU、外围电路、接口的原理框图如图1所示。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（EEPROM），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。MCU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、PWM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。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，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115200波特率保证数据的实时性。每路CAN通讯电路包括集成在MCU中的CAN收发控制器及外围电路中的CAN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、CAN通讯接口。独立的5V控制电源给CAN驱动芯片独立供电，提高稳定性，隔离干扰。CAN通讯电路如图2所示，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TJA1050T驱动芯片独立供电，提高稳定性，隔离干扰。该控制器共设置三路CAN通讯电路，一路用来专门与整车CAN节点设备进行通讯，一路用于固件的升级，还冗余了一路CAN，以备以后更多CAN节点外设的时候分配本文档来自技高网...

【技术保护点】
纯电动汽车整车控制器，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：所述外围电路中还设有与局域网络收发控制器连接的局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口，独立电源给局域网络驱动芯片供电，局域网络收发控制器、局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口组成局域网络通讯电路；所述局域网络通讯电路共三路，其中一路与整车局域网络节点设备进行通讯，一路作为固件升级通讯电路，一路备用。

【技术特征摘要】
1.纯电动汽车整车控制器，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：所述外围电路中还设有与局域网络收发控制器连接的局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口，独立电源给局域网络驱动芯片供电，局域网络收发控制器、局域网络驱动芯片、浪涌保护芯片、共模电感滤波芯片、终端电阻、滤波电容、局域网络通讯接口组成局域网络通讯电路；所述局域网络通讯电路共三路，其中一路与整车局域网络节点设备进行通讯，一路作为固件升级通讯电路，一路备用。2. 根据权利要求1所述的纯电动汽车整车控制器，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，独立电源给RS485驱动芯片供电。3. 根据权利要求1所述的纯电动汽车整车控制器，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，独立电源给RS232...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭权，阮子文，阮雪薇，许天成，胡海土，莫灵刚，许国良，范新法，
申请(专利权)人：浙江宝成机械科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33