一种用于混合动力电动车的CPU控制板制造技术

一种用于混合动力电动车的ＣＰＵ控制板，包括安装在同一块印制电路板上的ＣＰＵ芯片，程序存储器、数据存储器、实时时钟存储器、铁电存储器、ＣＡＮ通讯接口、ＲＳ２３２通讯接口、电源电路、扩展插座，ＣＰＵ芯片通过３２位的数据地址总线从程序存储器读取程序指令，并按指令进行相应的操作，数据存储器则用于临时变量的存储，实时时钟存储器为系统提供日期及时间，同时可用来实时存储用户自定义的一些关键参数，铁电存储器则用来作故障信息记录，ＣＡＮ通讯接口、ＲＳ２３２通讯接口以及其他的输入输出口，则通过扩展插座对外进行扩展。其运算速度快，抗干扰能力强，适于作整车核心控制，该控制板资源丰富，接口方便，通用性强，适用于各种不同的控制系统，系统维护方便。

CPU control board for hybrid electric vehicle

A CPU control board for hybrid electric vehicles, including the installation of the CPU chip on the same printed circuit board, program memory, data memory, real-time clock memory, ferroelectric memory, CAN communication interface, RS232 communication interface, power supply circuit, extension socket, CPU chip reads the program instruction from program memory through the data bus. 32, and the corresponding operation according to the instruction and data memory is used to store temporary variables, real-time clock memory provides the date and time for the system, at the same time, some key parameters for real-time storage of user-defined, ferroelectric memory is used to record the fault information, CAN communication interface, RS232 communication interface and other input and output the mouth, through the expansion socket external expansion . The utility model has the advantages of fast operation speed and strong anti-interference ability, and is suitable for the core control of the whole vehicle. The control board has abundant resources, convenient interface and versatility, and is suitable for various control systems, and the system maintenance is convenient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车动力整车中央控制单元，特别是一种用于混合动力电动车的CPU控制板。
技术介绍
当今，石油资源严重短缺，各国正在致力于发展电动汽车产业。由于目前的电池技术仍处于瓶颈状态，未能有较大突破，而氢燃料电池成本又居高不下，因此纯电动车和燃料电池电动车的发展在目前仍受较大制约，在很长的一段时期内，混合动力电动车发展前景良好，有望近期实现产业化。顾名思义，混合动力车的动力来源是有多种形式的能量混合提供的，包括动力蓄电池化学能、发动机动能、发电机电能及驱动电机制动所产生的电能，最终这些能量转化为机械能驱动车轮前进。由于混合动力车动力来源的多样性和复杂性，其动力系统的总成控制也相对复杂，技术难度大。为了实现整车经济性、环保性。动力性，其整车控制算法相应的就会比较复杂，计算量大，对控制器的CPU板就要求资源丰富，运算速度快，数据存储量大。
技术实现思路
为适应复杂的多能源动力总成控制算法。本专利技术提供一种用于混合动力电动车的CPU控制板。它包括安装在同一块印制电路板上的CPU芯片，程序存储器、数据存储器、实时时钟存储器、铁电存储器、CAN通讯接口、RS232通讯接口、电源电路、扩展插座，CPU芯片通过32位的数据地址总线从程序存储器读取程序指令，并按指令进行相应的操作，数据存储器则用于临时变量的存储，实时时钟存储器为系统提供日期及时间，同时可用来实时存储用户自定义的一些关键参数，铁电存储器则用来作故障信息记录，CAN通讯接口、RS232通讯接口以及其他的输入输出口，则通过扩展插座对外进行扩展。所述CPU芯片采用型号为MPC561MZP56的集成电路，程序存储器采用型号为AM29LV800BT-EI120的16位FLASH MEMORY集成电路，数据存储器采用型号为IS61LV25616-12TI的Static RAM集成电路，铁电存储器采用型号为FM20L08的集成电路，实时时钟存储器采用型号为DS1556W的集成电路；所述CAN通讯接口具有3个通道，其收发器采用型号为82C250的集成电路，光隔采用型号为HCPL600的集成电路，硬件可支持最高1Mbps的波特率；所述RS232通讯接口具有2个通道，其收发器采用型号为MAX232EEWE的集成电路，光隔采用型号为HCPL600的集成电路，硬件可支持最高115200Kbps的波特率；所述电源电路包括由外部母板提供5V/2000mA电源，由板内LM3940提供3.3V/700mA电源，由板内LM317提供2.6V/700mA电源和由板内DCP010505提供5V/200mA电源；所述扩展插座采用四个40芯双排插座，且四个插座在印制板上采用不完全对称的布置。它具有以下优势和特点1)CPU选用汽车专用控制芯片PO WER PC MPC561芯片，运算速度快，抗干扰能力强，适于作整车核心控制。2)该控制板资源丰富，接口方便，通用性强，适用于各种不同的控制系统3)通讯接口丰富，便于多部件的分布式网络控制4)有时钟和存储功能，可记录具体时刻的故障信息，以便系统维护。附图说明图1为本专利技术电路结构框图；图2为CAN通讯接口一个通道的电路原理图；图3为RS232通讯接口一个通道的电路原理图；图4为3.3V和2.6V电源的电路原理图；图5为5V/2000mA电源的电路原理图；图6为5V/200mA电源的电路原理图。具体实施例方式如图1至图6所示，一种用于混合动力电动车的CPU控制板它包括安装在同一块印制电路板上的CPU芯片，程序存储器、数据存储器、实时时钟存储器、铁电存储器、CAN通讯接口、RS232通讯接口、电源电路、扩展插座，CPU芯片通过32位的数据地址总线从程序存储器读取程序指令，并按指令进行相应的操作，数据存储器则用于临时变量的存储，实时时钟存储器为系统提供日期及时间，同时可用来实时存储用户自定义的一些关键参数，铁电存储器则用来作故障信息记录，CAN通讯接口、RS232通讯接口以及其他的输入输出口，则通过扩展插座对外进行扩展。所述CPU芯片采用型号为MPC561MZP56的集成电路，程序存储器采用型号为AM29LV800BT-EI120的16位FLASH MEMORY集成电路，数据存储器采用型号为IS61LV25616-12TI的Static RAM集成电路，铁电存储器采用型号为FM20L08的集成电路，实时时钟存储器采用型号为DS1556W的集成电路；所述CAN通讯接口具有3个通道，其收发器采用型号为82C250的集成电路，光隔采用型号为HCPL600的集成电路，硬件可支持最高1Mbps的波特率；所述RS232通讯接口具有2个通道，其收发器采用型号为MAX232EEWE的集成电路，光隔采用型号为HCPL600的集成电路，硬件可支持最高115200Kbps的波特率；所述电源电路包括由外部母板提供5V/2000mA电源，由板内LM3940提供3.3V/700mA电源，由板内LM317提供2.6V/700mA电源和由板内DCP010505提供5V/200mA电源；所述扩展插座采用四个40芯双排插座，且四个插座在印制板上采用不完全对称的布置。高速POWERPC处理器(汽车工业级MPC561芯片主频最高56MHz)，满足复杂整车算法的实时实现；2Mbytes程序存储器和1Mbytes数据存储器，满足程序及大量MAP图的存储要求；实时时钟与128Kbytes大容量铁电存储器配合使用，可对整车故障及关键信息进行准确记录和可靠存储；3路带光隔的CAN2.0B接口可与多种不同协议的CAN部件进行数据交换；2路带光隔的RS232接口，方便实现基于串口的程序在线下载和控制参数的在线匹配标定；SPI同步串行接口，可扩展多路SPI外围设备如SPI数模转换器；极其丰富的IO接口(32路TPU，32路QADC，24路等，各接口均可灵活配置为输入或输出)大大增强了CPU子板通用性；带有USB取电口，与CAN卡的匹配接口，以及与PC机通讯的标准RS232接口，方便单板调试；对外扩展接口选用4个40芯2.54mm间距的镀金双排插座，并采用不对称布置，以防插错。印制板采用四层PCB设计。CPU芯片选用FREESCALE公司PowerPC系列的MPC561MZP56，它有以下技术特点·32位RISC结构单片机·64位硬件浮点运算单元·灵活的存储器控制器及增强型中断控制器·32-Kbytes内部static RAM·2个TPU3(time processing units)单元·One 22-timer channel modular I/O system(MIOS14)·3个TouCAN模块·2个增强型AD转换模块·1个SPI通信接口和2个SCI通信接口·PBGA(Plastic ball grid array packaging)封装·工作主频56MHz·工作温度范围-40℃-125℃·IO与内核分开独立供电·功耗5V最大工作电流40mA @40MHZ；45mA @56MHZ；2.6V最大工作电流 180mA @40MHZ；270mA @56MHZ；程序存储器2×AMD公司的16位AM29LV800BT-EI120(FLASH MEMORY) ·总容量2×1Mbytes·32位总线接口(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力电动车的ＣＰＵ控制板，其特征在于它包括安装在同一块印制电路板上的ＣＰＵ芯片，程序存储器、数据存储器、实时时钟存储器、铁电存储器、ＣＡＮ通讯接口、ＲＳ２３２通讯接口、电源电路、扩展插座，ＣＰＵ芯片通过３２位的数据地址总线从程序存储器读取程序指令，并按指令进行相应的操作，数据存储器则用于临时变量的存储，实时时钟存储器为系统提供日期及时间，同时可用来实时存储用户自定义的一些关键参数，铁电存储器则用来作故障信息记录，ＣＡＮ通讯接口、ＲＳ２３２通讯接口以及其他的输入输出口，则通过扩展插座对外进行扩展。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伟，刘凌，唐广笛，王坤俊，
申请(专利权)人：中国南车集团株洲电力机车研究所，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]