[實用新型]用于電動汽車CAN總線通訊備份的車載電源載波模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420828794.6
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN204291010U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁建州;于麗娜;付攀;李志鵬;王智晶;樊青;王發(fā)群;陳艷艷;楊小兵;張曉琳
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州日產(chǎn)汽車有限公司
• 主分類號: H04L12/10
• 分類號: H04L12/10;H04L12/40
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓鵬程

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電動汽車數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，尤其是涉及用于電動汽車CAN總線通訊備份的車載電源載波模塊。

背景技術(shù)

目前，電動汽車各ECU（行車電腦或單片機(jī)）之間基本上都是通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)通訊，各個ECU之間通過同一個12V車載電源供電。一方面，車輛行駛中CAN總線通訊的中斷可能會導(dǎo)致儀表顯示不能刷新、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作異常、驅(qū)動系統(tǒng)保持不變或斷動力、保護(hù)動作不能執(zhí)行等問題，嚴(yán)重時可能會影響整車系統(tǒng)安全。另一方面，傳統(tǒng)的電動汽車大多是通過在整車網(wǎng)絡(luò)上多增加一路CAN總線作為通訊備份，正常情況下該網(wǎng)絡(luò)不工作，只有在原CAN總線網(wǎng)絡(luò)故障情況下各ECU才使用這個備份網(wǎng)絡(luò)。這種方式不但會導(dǎo)致各ECU多增加1路CAN總線設(shè)計成本，而且增加了整車線束的設(shè)計難度和整車重量，以及售后維護(hù)的難度，造成了資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種用于電動汽車CAN總線通訊備份的車載電源載波模塊。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取下述技術(shù)方案：

本實用新型所述用于電動汽車CAN總線通訊備份的車載電源載波模塊，包括用于與所述電動汽車各ECU內(nèi)部通訊發(fā)送端和接收端連接的通訊接口，所述通訊接口的發(fā)送端通過D/A轉(zhuǎn)換器、第一濾波器、第一信號放大器、隔離耦合變壓器與車載電源正極連接；所述車載電源負(fù)極通過所述隔離耦合變壓器、第二信號放大器、第二濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器與所述通訊接口的接收端連接；在隔離耦合變壓器位于第一、第二信號放大器的一側(cè)設(shè)置有雙向穩(wěn)壓器。

本實用新型優(yōu)點在于通過載波通信方式實現(xiàn)當(dāng)CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常后電動汽車各ECU之間的通訊。利用現(xiàn)有的車載電源線路作為通信的物理層，通過隔離耦合變壓器將需要傳送的信號疊加到直流信號上，因此不必增加整車線束資源，也無需重新布線，降低了線束的成本和設(shè)計難度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型用于電動汽車CAN總線通訊備份的電路原理框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所述用于電動汽車CAN總線通訊備份的車載電源載波模塊，包括用于與所述電動汽車各ECU內(nèi)部通訊發(fā)送端Tx和接收端Rx連接的通訊接口1，所述通訊接口1的發(fā)送端Tx通過D/A轉(zhuǎn)換器2、第一濾波器3、第一信號放大器4、隔離耦合變壓器5與車載電源正極連接；所述車載電源負(fù)極通過所述隔離耦合變壓器5、第二信號放大器6、第二濾波器7、A/D轉(zhuǎn)換器8與所述通訊接口1的接收端Rx連接；在隔離耦合變壓器5位于第一、第二信號放大器4、6的一側(cè)設(shè)置有雙向穩(wěn)壓器9。

如圖2所示，使用時，將本實用新型所述通訊接口1的發(fā)送端Tx和接收端Rx分別與電動汽車的儀表單元單片機(jī)、顯示器單元單片機(jī)、充電機(jī)單元單片機(jī)、電池管理單元單片機(jī)、電機(jī)控制器、整車控制器、變速箱控制器的信號輸出端和輸入端連接即可。

????如果發(fā)生CAN_H斷路故障、CAN_L斷路故障、CAN_H和CAN_L在同一處斷開這類故障時，其中部分節(jié)點仍能通訊，只是信噪比降低，通信時的錯誤幀明顯增加。故障消失后能夠恢復(fù)正常通信。以發(fā)生電機(jī)控制器CAN節(jié)點失效故障為例，如果整車控制器在規(guī)定時間內(nèi)無法收到電機(jī)控制器反饋的報文信息，則整車控制器按照事先制定的通訊協(xié)議在車載電源載波通訊線路上向電機(jī)控制器發(fā)出啟動備用通訊功能命令，電機(jī)控制器自動按照指定的協(xié)議將相關(guān)運行信息和故障信息反饋給主節(jié)點，其他CAN通訊正常的節(jié)點依然保持CAN通訊的方式。這時，整車控制器以CAN通訊方式和車載電源載波通訊方式進(jìn)行通訊。如果發(fā)生CAN_H與地短路、CAN_H與電源短路、CAN_L與電源短路、CAN_H和CAN_L短路這類故障，整車CAN通訊將不能正常進(jìn)行，這種情況下，整車控制器會通過車載電源載波通訊方式與所有從節(jié)點按照指定的協(xié)議進(jìn)行信息交互，從節(jié)點監(jiān)聽車載電源載波接收信息，主節(jié)點通過車載電源載波下發(fā)命令，使駕駛員有充足的時間進(jìn)行事故處理。