一种四轮独立驱动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四轮独立驱动电动汽车整车控制器，包括主控模块和电源模块，主控模块连接有A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块及备用模块，所述电源模块为所述主控模块、A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块、备用模块提供电源。本实用新型专利技术能满足四轮独立驱动电动汽车控制需求，方便实现ABS、TCS等先进控制策略，并支持车辆联网，便于实现无人驾驶和车路协同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车整车控制器，特别是一种四轮独立驱动电动汽车整车控制器。
技术介绍
在全球能源问题、环境问题和交通问题日益严峻情况下，电动汽车相关技术越来越受到人们的关注。世界很多国家都将发展新能源汽车作为提高产业竞争力、保持经济可持续发展的重大战略举措。我国“十五”、“十一五”、“十二五”期间对电动汽车都有重大科技专项支撑。目前，研制的电动汽车许多是电动机取代发动机，这种电动汽车采用的整车控制器只需对一台驱动电机进行控制。而四轮独立驱动(Four-wheel independent drive)电动汽车直接驱动四个独立安装在车轮内的轮毂电机，省去了传统汽车的机械传动环节，使得车辆结构简单、更容易控制，是未来电动汽车的发展趋势之一。但四轮独立驱动电动汽车需要对四个轮毂电机进行协调控制，因此，现有的整车控制器不能满足四轮独立驱动电动汽车的控制要求。并且许多研究表明，电动汽车将会向无人驾驶、智能交通领域发展。因此，整车控制器需要支持联网通讯。电动汽车整车控制器是电动汽车的核心控制部件，它的性能和算法直接影响着整车性能，研究应用新型的整车控制器，对于抢占新一代电动汽车制高点，促进我国汽车工业实现跨越式发展具有重要意义。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种四轮独立驱动电动汽车整车控制器，克服现有单电机整车控制器不能满足四轮独立驱动电动汽车的控制要求以及不支持联网功能拓展的缺点，满足四轮独立驱动电动汽车协调控制四个驱动电机的整车控制要求，且提供标准通讯端口与外部无线网络模块通讯实现联网功能，便于实现无人驾驶、车路协同。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是:一种四轮独立驱动电动汽车整车控制器，包括主控模块和电源模块，主控模块连接有A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块及备用模块，所述电源模块为所述主控模块、A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块、备用模块提供电源。作为优选方案，所述主控模块采用DSP芯片。作为优选方案，A/D米样模块包括驱动电机电流信号米样电路、电池组电压信号米样电路和温度采样电路；所述驱动电机电流信号采样电路、电池组电压信号采样电路、温度采样电路均与所述主控模块连接。作为优选方案，所述驱动电机电流信号采样电路包括依次连接的取样电路、运放电路和比较电路， 所述取样电路包括两个并联的电阻支路和两个并联的电容支路，所述电阻支路与所述电容支路并联，所述两个电容支路之间接有一个整流电阻；所述运放电路采用0PA4350UA运算放大器；所述比较电路包括两个并联的LM2901比较器，所述0PA4350UA运算放大器输出端接入所述主控模块，所述LM2901比较器的输出端接入所述PWM脉冲信号输出模块。作为优选方案，所述电池组电压信号采样电路包括依次连接的电压传感器、运放电路和比较电路，所述运放调整电路采用0PA4350UA运算放大器；所述比较电路采用LM2901比较器，所述0PA4350UA运算放大器输出端接入所述主控模块，所述LM2901比较器的输出端接入所述主控模块。作为优选方案，所述PWM脉冲信号输出模块包括保护信号处理电路和与所述保护信号处理电路连接的电压转化电路；所述保护信号处理电路包括九个触发器和三个或门，其中第一触发器与第二触发器、第三触发器组成的第一并联支路连接，第四触发器与第五触发器、第六触发器组成的第二并联支路连接，所述第一并联支路、第二并联支路分别通过第七触发器、第八触发器与第一或门、第二或门连接，第九触发器与第二或门连接，所述第二或门与所述第一或门连接，所述第一或门与第三或门连接；所述电压转换电路采用SN74LVC4245ADB芯片，所述第三或门与所述SN74LVC4245ADB芯片连接，所述SN74LVC4245ADB芯片输入弓I脚接入所述主控模块。作为优选方案，所述备用模块包括备用输出端口电路和备用输入端口电路，所述备用输出端口和备用输入端口电路电路均采用SN74LVC4245ADB芯片。作为优选方案，所述通讯端口模块包括CAN通讯接口电路、RS232通讯接口电路和SPI通讯接口电路，所述CAN通讯接口电路包括依次连接的IS07221芯片、SN65HVD230芯片、共模滤波器ZJYS81R5、CAN总线保护器NUP2105LT1G ;所述RS232通讯接口电路采用MAX3232E芯片；所述SPI通讯接口电路采用25LC640芯片。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果为:本技术能满足四轮独立驱动电动汽车控制需求 ，方便实现ABS、TCS等先进控制策略，并支持车辆联网，便于实现无人驾驶和车路协同。附图说明图1为本技术一实施例结构框图；图2为本技术一实施例驱动电机电流信号采样电路原理图；图3为本技术一实施例电池组电压信号采样电路原理图；图4为本技术一实施例温度采样电路原理图；图5为本技术一实施例PWM脉冲信号输出模块电路原理图；图6为本技术一实施例电源模块电路原理图；图7为本技术一实施例CAN通讯接口电路原理图；图8为本技术一实施例RS232通讯接口电路原理图；图9为本技术一实施例SPI通讯接口电路原理图；图10为本技术一实施例备用输出端口电路原理图；图11为本技术一实施例备用输入端口电路原理图。具体实施方式如图1所示，本技术一实施例包括主控模块和电源模块，主控模块连接有A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块及备用模块，所述电源模块为所述主控模块、A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块、备用模块提供电源。如图2-图4所示，A/D采样模块包括电机电流采样电路，电池组电压采样电路，温度米样电路。在电机电流米样电路中，包括前端信号取样电路、基于0PA4350UA运放电路及基于LM2901的比较电路。电流信号从输入接口(1_0)输入，通过前端取样电路(由R1、R6、RH、Cl、C6组成)及运放电路对信号去噪、整形，把模拟电流信号转化为模拟电压信号输入到TMS320F2812中进行A/D转换，把输入的模拟信号转换成数字信号，基于LM2901的比较电路(由R41、R49、C21、BAS21SW、R41、R50、C22、LM2901组成)判断检测电流是否大于或者小于设定值，如大于或小于设定值，则通过输出端口(/FTIAC)输出高电平使PWM脉冲信号输出模块停止工作。在电压信号米样电路中，包括基于电压传感器(LV25-P)的前端电路，基于0PA4350UA的运放电路及基于LM2901的比较电路。基于电压传感器(LV25-P)的前端电路(由 R54、R56、LV25-P、R74、C44、C40、C39、C42、C43、R79、R84、C49、BAS21SW 组成)对电池组两端的电压进行检测、去噪、整形，然后通过运放电路调整输入到TMS320F2812中进行A/D转化，把输入的模拟信号转换为数字信号，基于LM2901的比较电路(由R92、R93、C69、C57、R101、LM2901组成)判断检测到的电压是否小于设定值，如果小于设定值时，通过输出端口(/FTVDC)输出高电平使PWM脉冲信号输出模块停止工作。温度采样和踏板采样电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四轮独立驱动电动汽车整车控制器，包括主控模块和电源模块，其特征在于，主控模块连接有A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块及备用模块，所述电源模块为所述主控模块、A/D采样模块、PWM脉冲信号输出模块、通讯端口模块、备用模块提供电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜荣华，舒雄，朱云，邹鸿翔，朱昭，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：实用新型
国别省市：