[發明專利]多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器

有效

• 申請號: 201410161859.0
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103944782B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 李向陽
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于：包括USB接口電路、非隔離DC-DC開關電源、單片機及其外圍電路、隔離DC-DC開關電源、存儲和顯示電路、2路CAN總線接口電路；所述單片機分別與USB接口電路、非隔離DC-DC開關電源、存儲和顯示電路、2路CAN總線接口電路連接；所述USB接口電路分別與非隔離DC-DC開關電源、隔離DC-DC開關電源連接；所述USB接口電路用于獲取工作電源并實現與PC機的通信連接；所述隔離DC-DC開關電源與2路CAN總線接口電路連接，為2路CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開關電源為該模擬器除2路CAN總線接口電路以外的其余電路供電；所述單片機主要用于運行車載充電機的設備模型和BMS的設備模型；所述車載充電機的設備模型和BMS的設備模型由模型輸入源、模型參數、模型數據結構、模型算法和模型輸出宿組成；模型輸入源、模型參數和模型輸出宿通過PC機來配置，并保存在存儲電路中；模型算法按照設置的采樣周期來運行，從模型輸入源獲得數據，按照設備模型對應的方程和模型參數進行計算后，從模型輸出宿輸出結果，設備模型在CAN總線的輸入和輸出按照SAE J1939標準數據包進行傳輸；所述單片機針對片上USB外設和片上CAN外設的收發數據中斷線程設置外部緩沖區，構成二級緩沖區結構，使片上USB外設和片上CAN外設的控制電路、外設內部緩沖區、中斷線程、外部緩沖區、主線程形成串聯的兩級生產者-消費者模型結構，單片機外設和CPU能并行工作。

2.根據權利要求1所述的多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于，車載充電機的設備模型的模型算法采用受控電壓源+RC電路模型，該電路模型包含開路電壓源（Ec）、第一內阻（Rc1）、第二內阻（Rc2）、輸出電容（Cc）、輸出電壓（Uc）和輸出電流（Ic）；當BMS通過CAN總線告知車載充電機輸出所需的充電電壓或者充電電流后，車載充電機的模型算法通過調節開路電壓（Ec），計算出輸出電壓（Uc）和輸出電流（Ic），并告知BMS；BMS的設備模型的模型算法采用二階RC電路模型，該電路模型包含并聯電容（Cbp）、并聯電阻（Rbp）、串聯電容（Cbs）、串聯電阻（Rbs）、端電壓（Ub）和端電流（Ib）；BMS的設備模型算法通過計算得到端電壓（Uc）和端電流（Ib）隨著充電或者放電過程的實時變化。

3.根據權利要求1所述的多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于，所述USB接口電路與PC機的通信連接，通信協議采用USB2.0協議標準，并在USB2.0協議標準的數據鏈路層上設計應用層協議，應用層數據包的數據部分的格式為功能碼、長度和內容，用1字節表示功能碼，用1字節表示長度，用小于或等于62字節表示內容。

4.根據權利要求1所述的多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于，所述單片機采用STM32F205RCT6單片機；所述隔離DC-DC開關電源采用隔離電源芯片DCP020505P，為2CAN總線接口電路供電；所述非隔離DC-DC開關電源采用NCP1529芯片。

5.根據權利要求1所述的多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于，所述存儲和顯示電路采用EEPROM存儲器93C86作為存儲芯片，采用74LCX07和LED顯示模擬器工作狀態。

6.根據權利要求1所述的多功能電動汽車CAN總線車載設備模擬器，其特征在于，所述2路CAN總線接口采用TJA1040收發器，并配有共模濾波器ACT45B和ESD保護元器件PESD1CAN。