[發明專利]一種純電動汽車整車控制系統

有效

• 申請號: 201710378725.8
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107139778B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 黃俊增
• 申請（專利權）人: 天津恒天新能源汽車研究院有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L50/60;B60L3/00;B60R16/023
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

1.一種純電動汽車整車控制系統，包含整車控制器，模擬信號輸入電路，脈沖信號輸入電路，數字開關信號輸入電路，電源及復位電路，高邊開關輸出電路，低邊開關輸出電路，高速CAN收發電路；所述高速CAN收發電路采用三路獨立的隔離高速CAN總線，與電機控制器、電池管理單元、儀表組成電動車輛CAN網絡，實現整車控制器同電機、電池、儀表的通訊，掌握車輛實時狀態，并具有多個拓展接口；整車控制器通過輸入電路采集加速、制動踏板信號輸入，采集鑰匙在各個擋的信號，采集前進、倒退、空擋的檔位信號，并控制高邊開關輸出、低邊開關輸出進而控制繼電器電路；其高邊開關輸出電路控制車輛動力系統主接觸器和預充電繼電器，進而控制車輛上下電；在車輛運行中，整車控制器通過采集油門踏板、制動踏板以及電池、電機的信息，進行制動策略的匹配節約電能；整車控制器采集檔位信號，根據運行狀態限定檔位的變換規則，防止檔位誤掛；

所述整車控制器根據CAN總線在車輛OBD的接口進行在線診斷監控和控制代碼的更新，代碼更新的通訊采用CAN通訊方式；操作人員將CAN下載連接器連接至車輛OBD端口，閉合連接器接口上的開關，使整車控制器數字輸入9端口與12V電平短接，此端口輸入為高電平；接著復位整車控制器，并打開上位機CAN程序下載軟件，選擇需要更新的文件并點擊開始下載，軟件運行會顯示下載進度，當完成時彈出下載成功；當出現故障導致無法成功下載時，可以重置下載軟件并復位控制器，再操作一次；整車控制器程序更新完成后，斷開下載連接器即可按照更新的程序正常工作。

2.根據權利要求1所述的純電動汽車整車控制系統，其特征在于：所述整車控制器采用MC9S12XEQ512單片機，控制器電源由車載12V蓄電池供電，并分為兩路，其中一路為功率12V供電，由高低邊驅動MOS芯片供電；另一路為12V轉5V電源供給數字5V電路使用，包括可配置數字開關量輸入電路、脈沖信號輸入，以及給微控制器最小系統、看門狗電路及復位電路和EEPROM使用，其中電壓模擬量輸入電路為0～5V和4～20mA電流模擬量輸入電路為數字5V經過電容電感濾波而成的模擬5V電路，其模擬地與數字地單點連接，降低電壓擾動；

整車控制器設置接口和外圍保護電路，在可配置數字開關量輸入電路、電壓模擬量輸入電路、4～20mA電流模擬量輸入電路、脈沖信號輸入模塊進口，都設置有針對于輸入電路的電磁保護，可以抵御600W浪涌電流，防過壓，并有EMC器件保證高頻噪聲不會干擾電路；在輸出端口，高邊開關輸出、低邊開關輸出設置了針對功率輸出電路的接口保護，包括采用回流二極管防止感性負載的斷負載脈沖電壓、輸出過電壓、輸出短路保護；在驅動功率芯片時，采用數字邏輯觸發器件74AHC245控制，建立了功率器件和數字電路間的隔離，保護核心控制器。

3.根據權利要求2所述的純電動汽車整車控制系統，其特征在于：所述可配置數字開關量輸入電路共有18路，通過一個配置電阻是否焊接改變高有效/低有效功能；電壓模擬量輸入電路共有6路，采樣電壓范圍0～5V，精度0.02V，4～20mA電流模擬量輸入電路共2路，精度0.1mA；脈沖信號輸入2路，檢測12V的脈沖或者方波輸入；高邊開關輸出具備兩個驅動等級，有10路具備2.1A驅動能力，另有2路具備11A驅動能力；低邊開關輸出具備1.2A輸出能力；整車控制器的CAN通訊模塊采用了CAN隔離收發器，并由CAN隔離電源供電，共有三路各自獨立的CAN線路，應用于三路獨立的CAN網絡，板上CAN總線收發器外端預留終端匹配電阻的位置以及共模濾波器件ACT45B，防止共模噪聲干擾。

4.根據權利要求1所述的純電動汽車整車控制系統，其特征在于：所述CAN通訊模塊的電源采用DCP010505B芯片進行隔離。

5.根據權利要求4所述的純電動汽車整車控制系統，其特征在于：所述CAN總線連接電機控制器、電池管理系統和儀表，并與這些設備按照SAEJ1939擴展協議進行通訊。

6.根據權利要求1所述的純電動汽車整車控制系統，其特征在于：所述整車控制器使用TPS3823芯片作為硬件看門狗芯片和復位芯片，采用12V電源兩路供電，一路經降壓給數字電路供電，一路給功率輸出電路供電。