[發明專利]用于插電式混合動力客車的基于CAN總線的動力系統

有效

• 申請號: 201510040141.0
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104724006B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 汪偉;汪帆;張群政;譚志紅;王雙娥
• 申請（專利權）人: 湖南南車時代電動汽車股份有限公司
• 主分類號: B60R16/023
• 分類號: B60R16/023
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪,周長清

技術領域

本發明主要涉及到混合動力汽車領域，特指一種適用于混合動力汽車的動力系統。

背景技術

隨著現代汽車工業和電子技術的飛速發展，汽車上的電子裝置越來越多。一輛高檔汽車的電氣節點數以千計，而在電動汽車中，電子控制系統的動態信息更需具備實時性，且各子系統需要適時共享車輛的公共數據，如電機轉速、發動機狀態、后處理工作信息、水溫、車輛速度等。但不同控制單元的控制功能卻有所不同，對于數據轉換速度而言，各控制命令優先級也不同，因此需要一種具有優先權競爭模式的數據交換網絡系統，并且該系統應具有極高的通訊速率。此外，作為一種載人交通工具，電動汽車必須具有較好的舒適性，通訊系統必須具有很強的容錯能力和快速處理能力。同時，由于電動汽車內部結構復雜，多種部件相互作用又相對獨立，存在著相應的干擾，這些眾多因素都決定了電動汽車必須采用基于CAN網絡（Controller Area Network，電動汽車控制器局域網）的整車電氣控制。

為此，對于現有的汽車技術而言，已大規模采用CAN總線網絡來共享和傳輸信息。如圖1所示，傳統基于CAN總線的動力系統中CAN網絡為一路CAN網絡，即一路CAN主線，其余CAN節點并聯接入主線，也就是說，它是一種單路總線結構，分支掛在總線上，整個CAN網絡結構中節點拓撲不夠清晰。隨著電子設備的不斷增多，需要接入動力系統的部件也越來越多，動力CAN負載也越來越多。一方面分支節點越來越多，節點路徑不合理，CAN線出現問題難以查找；另一方面，傳統單路動力系統CAN總線負載越來越大，極易發生CAN信號不穩定，通訊信號丟失等情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種CAN信號更穩定、能夠保證通訊效果的用于插電式混合動力客車的基于CAN總線的動力系統。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種用于插電式混合動力客車的基于CAN總線的動力系統，包括整車控制器、儀表模塊以及與整車控制器相連的三路CAN網絡，所述三路CAN網絡分別為：CANA網絡、CANB網絡、CANC網絡；所述CANA網絡中包括發電機控制器和驅動電機控制器，用來單獨采集發電機控制器和驅動電機控制器的狀態并通過CANB網絡轉發報文至儀表模塊；所述CANB網絡中包括發動機ECU、后處理DCU、輔助電源DC/DC、油泵DC/AC、氣泵DC/AC、智能調度系統GPS、電動空調，用來采集上述各部件的狀態信號，所述CANB網絡與儀表模塊相連；所述CANC網絡中包括電池管理系統和超級電容管理系統，用來采集電池管理系統和超級電容管理系統的狀態信號，所述CANC網絡與儀表模塊相連。

作為本發明的進一步改進：所述儀表模塊用來作為人機交互界面，通過CAN網絡采集各零部件信息顯示汽車狀態；所述儀表模塊具有三路CAN線，一路為車身內網CAN，另外兩路為外網CAN，與CANB網絡和CANC網絡相連。

作為本發明的進一步改進：所述整車控制器為整個汽車的核心控制部件，用來通過三路CAN網絡對網絡信息進行管理、調度、分析和運算。

作為本發明的進一步改進：所述電池管理系統接入CANC網絡，用來采集動力電池單體電壓、充放電電流、溫度信息，并通過CANB網絡將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述電容管理系統接入CANC網絡，用來采集超級電容單體電壓、充放電電流、溫度信息，并通過CANB網絡將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器。

作為本發明的進一步改進：所述發電機控制器接入CANA網絡，用來采集發電機轉速、電壓，電流，溫度信息，并通過CANB網絡將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述電機控制器接入CANA網絡，用來采集驅動電機轉速、電壓、電流、溫度信息，并通過CANB網絡將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器。

作為本發明的進一步改進：所述發動機ECU接入CANB網絡，用來采集發動機轉速、速度、機油壓力、水溫信號、溫度信息，并通過CANB網絡將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述后處理DCU接入CANB網絡，用來采集發動機相關信息；所述輔助電源DC/DC接入CANB網絡，用來通過CAN線接受整車控制器控制進行工作，為低壓24V蓄電池充電；所述油泵電機DC/AC接入CANB網絡，用來通過CAN線接受整車控制器控制進行工作，為轉向油泵電機提供電源；所述氣泵電氣DC/AC接入CANB網絡，用來通過CAN線接受整車控制器控制進行工作，為電動空壓機電機提供電源；所述電動空調接入CANB網絡，用來通過CAN網絡接收整車控制器控制電動空調負荷率。