CN101227365A - 一种基于can总线的电车电路系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于CAN总线的电车电路系统,属于运输工具技术领域。一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于包括一个主控制及仪表单元、开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元组成,由主控制及仪表单元分别通过接口与开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元进行连接通讯。本发明的一种基于CAN总线的电车电路系统,采用CAN总线技术代替传统的电气控制方案,由主控制及仪表单元与CAN总线节点、模拟量单元、开关量单元进行通讯,可简化设计、减少控制导线线束、提高各种电控装置可靠性、方便维修检测,并降低安装与调试成本。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种基于CAN总线的电车电路系统,属于运输工具技术领域。
二、背景技术
目前,电动汽车内的各种电控装置多使用传统的电气结构类型,需要大量的连接控制导线、接插件、继电器和熔断器,本身具有设计复杂、维护困难、元器件数量繁多、导线线束过多过粗等缺点。
三、发明内容
本发明的目的在于提供一种能够使得各种电控装置结构简单、线束简化、提高可靠性、维修检测方便的基于CAN总线的电车电路系统。
本发明的技术解决方案如下:
本发明一种基于CAN总线的电车电路系统,特殊之处在于包括一个主控制及仪表单元、开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元组成,由主控制及仪表单元分别通过接口与开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元进行连接通讯。
主控制及仪表单元包括主控制器、组合仪表、光电隔离器、开关电源,主控制器通过光电隔离器连接开关量单元,开关量通过光电隔离器传给主控制器,并在组合仪表上显示对应信息,主控制器、光电隔离及组合仪表由开关电源提供电源;主控制器,是系统的核心,负责处理系统的信号协调;组合仪表,有电机转速、车速、行驶里程、电机温度、电机电压、电机电流、运行指示灯(车灯、启动等信号)、故障指示灯、电容模块电压、电容模块温度以及其它参数;光电隔离器,隔离开关量、CAN总线与主控制及仪表单元的主控制单元;开关电源,为主控制及仪表单元提供供电电源。
开关量单元包括相对独立、位置集中的开关,含有启停开关、充电开关、空调开关、除霜开关、报站器开关、音响开关、摄像头开关、喇叭开关,以上开关量均设有按钮和继电器输出。
模拟量单元包括:加速踏板采集单元、制动采集单元、手制动采集单元、车内温度采集单元,实现采集加速踏板的开度、制动踏板的开度、手制动的开度、车内温度。
H-CAN总线单元包括整车智能控制节点、电机管理节点、能量管理节点、PC监控与诊断节点。
整车智能控制节点起控制全局的作用,分析处理各种信息,发出指令,协调电动汽车各控制单元的工作;判断汽车的工作状态:启动、停车、充电、运行(前进、后退、空挡滑行)、制动、故障等,并根据相应状态动作,其中运行状态需要判断力矩,制动状态需要回馈控制;预报当前控制策略执行后可能出现的非正常现象。
电机管理节点(斩波器和电机)的主要工作是以主控制器发送扭矩值为输入值,通过斩波器控制来调速电机,使电机工作在需要的转速下。还有,根据电机的温度变化控制电机的冷却水泵和冷却风扇,从而有效地调节电机的温度。
能量管理节点管理电动汽车的电能,由36组超级电容模块成组供电的,它提供系统需要的能量,同时还采集各电容模块的电压和温度,以监测各电容模块的工作状态,并报警相应的故障值。
PC监控与诊断节点主要通过CAN总线连接电动汽车内各个网络节点,采集各节点数据进行实时保存,并进行相应的网络性能分析,以备整个CAN总线网络及电动汽车驱动控制网络的诊断所用。
L-CAN总线单元包括门控节点、灯控节点、油气节点及其它节点。
门控节点包括前门控制开关、后门控制开关、前门踏步灯开关、后门踏步灯开关。
灯控节点包括左前转向灯开关、左后转向灯开关、左侧前转向灯开关、左侧后转向灯开关、左转向指示灯开关、右前转向灯开关开关、右后转向灯开关开关、右侧前转向灯开关、右侧后转向灯开关、右转向指示灯开关、左牌照灯开关、右牌照灯开关、左前示宽灯开关、右前示宽灯开关、左前示高灯开关、右前示高灯开关、左后示宽灯开关、右后示宽灯开关、左前小灯开关、右前小灯开关、左侧位灯开关、右侧位灯开关、仪表照明灯开关、右前照灯开关、右前照灯变光开关、左前照灯开关、左前照灯变光开关、前雾灯开关、后雾灯开关、前日光灯开关、中日光灯开关、倒车灯开关。
油气节点包括气泵开关、油泵开关、气压报警开关一、气压报警开关二。
其它节点包括雨刮间歇控制开关、雨刮电机开关、洗涤电机开关等。
电车电路系统控制方法,系统上电初始化之后,调理开关量单元和模拟量单元,之后处理H-CAN总线节点信息和L-CAN总线节点信息,根据以上采集的开关量、模拟量、CAN总线信号,由主控制器及仪表显示单元判断启动、停止、运行、故障、充电、制动等工况,在运行状态下,根据前进、后退、空挡滑行计算力矩,并控制电机做出动作;在制动状态下,需要判断是否回馈能量,判断相应的工况后,送入H-CAN总线进行处理,并在仪表单元显示。
本发明的一种基于CAN总线的电车电路系统,采用CAN总线技术代替传统的电气控制方案,由主控制及仪表单元与CAN总线节点、模拟量采集单元、开关量采集单元进行通讯,可简化设计、减少控制导线线束、提高各种电控装置可靠性、方便维修检测,并降低安装与调试成本。
四、附图说明
图1为本发明基于CAN总线的电车电路系统节点接口框图;
图2为主控制器结构框图;
图3为主控制及仪表单元图;
图4为模拟量单元电路原理图;
图5为开关量单元电路原理图;
图6为H-CAN总线节点分配框图;
图7为H-CAN总线节点驱动电路原理图;
图8为L-CAN总线节点分配框图;
图9为L-CAN总线节点电路原理图;
图10为系统软件流程图。
五、具体实施方式
参考图1-7,下面通过实施例来具体说明本发明的技术方案,但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示,为系统结构框图,包括有主控制及仪表单元、开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元。主控制器,是系统的核心,负责处理系统的信号协调;组合仪表,有电机转速、车速、行驶里程、电机温度、电机电压、电机电流、运行指示灯(车灯、启动等信号)、故障指示灯、电容模块电压、电容模块温度以及其它参数;光电隔离,隔离开关量、CAN总线与主控制及仪表单元的主控制单元;开关电源,为主控制器及仪表单元提供供电电源。
如图2所示,为主控制器原理框图,包括CPU、FLASH、RAM、A/D转换、CAN总线接口、串行接口定时器等模块,主要完成模拟量的采集、开关量的读取、系统的逻辑判断,设定各工作模块的优先级,通过CAN总线实现H-CAN总线通讯以及串行口扩展L-CAN总线通讯。
如图3所示,为仪表面盘显示图,主要显示车速、电机转速、行驶里程、电机温度、电机电压、电机电流、运行指示灯(车灯、启动等信号)、故障指示灯、电容模块电压、电容模块温度以及其它参数。
如图4所示,为模拟量单元电路原理图,首先将加速踏板、制动、手制动、车内温度等传感器物理信号转化为电信号,然后通过运算放大器把电信号传给主控制器单元,并控制电机转速、空调等装置。
如图5所示,为开关量单元电路原理图,包括相对独立、位置集中的开关,含有启停开关、充电开关、空调开关、除霜开关、报站器开关、音响、摄像头、喇叭,以上开关量均含有按钮和继电器输出。
如图6所示,为H-CAN总线节点分布框图,包括整车智能控制节点、电机管理节点、能量管理节点、PC监控与诊断节点。如图7所示,为H-CAN总线节点驱动电路原理图,H-CAN总线节点通过主控制器的CAN总线接口,外加光耦和CAN总线驱动器与外部进行信息交换。
如图8所示,为L-CAN总线节点分布框图,包括门控开关节点、灯控开关节点、油泵气泵节点及其它节点。如图9所示,为L-CAN总线节点电路原理图,由于主控制器只有一个CAN总线接口,使用图9中外部扩展CAN控制器实现L-CAN接口。
如图10所示,为系统软件流程图。系统上电初始化之后,调理开关量单元和模拟量单元,之后处理HCAN总线节点信息和L-CAN总线节点信息,根据以上采集的开关量、模拟量、CAN总线信号,由主控制器及仪表显示单元判断启动、停止、运行、故障、充电、制动等工况,在运行状态下,根据前进、后退、空挡滑行计算力矩,并控制电机做出动作;在制动状态下,需要判断是否回馈能量,判断相应的工况后,送入H-CAN总线进行处理,并在仪表单元显示。
以上实施例的基于CAN总线的电车电路系统,实现了本发明的目的,采用CAN总线技术代替传统的电气控制方案,由主控制及仪表单元与CAN总线节点、模拟量单元、开关量单元进行通讯,简化了设计、减少控制导线线束、提高各种电控装置可靠性、方便维修检测,并降低安装与调试成本。
Claims (7)
1.一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于包括一个主控制及仪表单元、开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元组成,由主控制及仪表单元分别通过接口与开关量单元、模拟量单元、H-CAN总线单元以及L-CAN总线单元进行连接通讯。
2.按照权利要求1所述一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于所述主控制及仪表单元包括主控制器、组合仪表、光电隔离器、开关电源,主控制器通过光电隔离器开关量单元,开关量通过光电隔离器传给主控制器,并在组合仪表上显示对应信息,主控制器、光电隔离及组合仪表由开关电源提供电源;
主控制器,负责处理系统的信号协调;
组合仪表,有电机转速、车速、行驶里程、电机温度、电机电压、电机电流、运行指示灯、故障指示灯、电容模块电压、电容模块温度以及其它参数;
光电隔离器,隔离开关量、CAN总线与主控制及仪表单元的主控制单元;
开关电源,为主控制及仪表单元提供供电电源。
3.按照权利要求1所述一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于开关量单元包括相对独立、位置集中的开关,含有启停开关、充电开关、空调开关、除霜开关、报站器开关、音响开关、摄像头开关、喇叭开关,以上开关量均设有按钮和继电器输出。
4.按照权利要求1所述一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于模拟量单元包括:分别实现采集加速踏板的开度、制动踏板的开度、手制动的开度、车内温度的加速踏板采集单元、制动采集单元、手制动采集单元、车内温度采集单元。
5.按照权利要求1所述一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于H-CAN总线单元包括整车智能控制节点、电机管理节点、能量管理节点、PC监控与诊断节点;
整车智能控制节点,分析处理各种信息,发出指令,协调电动汽车各控制单元的工作;判断汽车的工作状态:启动、停车、充电、运行、制动、故障等,并根据相应状态动作,其中运行状态需要判断力矩,制动状态需要回馈控制;预报当前控制策略执行后可能出现的非正常现象;
电机管理节点,以主控制器发送扭矩值为输入值,通过斩波器控制来调速电机,使电机工作在需要的转速下;根据电机的温度变化控制电机的冷却水泵和冷却风扇,调节电机的温度;
能量管理节点,管理电动汽车的电能,同时还采集各电容模块的电压和温度,以监测各电容模块的工作状态,并报警相应的故障值;
PC监控与诊断节点,通过CAN总线连接电动汽车内各个网络节点,采集各节点数据进行实时保存,并进行相应的网络性能分析,以备整个CAN总线网络及电动汽车驱动控制网络的诊断所用。
6.按照权利要求1所述一种基于CAN总线的电车电路系统,其特征在于L-CAN总线单元包括门控节点、灯控节点、油气节点及其它节点;
门控节点包括前门控制开关、后门控制开关、前门踏步灯开关、后门踏步灯开关;
灯控节点包括左前转向灯开关、左后转向灯开关、左侧前转向灯开关、左侧后转向灯开关、左转向指示灯开关、右前转向灯开关开关、右后转向灯开关开关、右侧前转向灯开关、右侧后转向灯开关、右转向指示灯开关、左牌照灯开关、右牌照灯开关、左前示宽灯开关、右前示宽灯开关、左前示高灯开关、右前示高灯开关、左后示宽灯开关、右后示宽灯开关、左前小灯开关、右前小灯开关、左侧位灯开关、右侧位灯开关、仪表照明灯开关、右前照灯开关、右前照灯变光开关、左前照灯开关、左前照灯变光开关、前雾灯开关、后雾灯开关、前日光灯开关、中日光灯开关、倒车灯开关;
油气节点包括气泵开关、油泵开关、气压报警开关一、气压报警开关二;
其它节点包括雨刮间歇控制开关、雨刮电机开关、洗涤电机开关。
7.按照权利要求1-6中任一权利要求所述一种基于CAN总线的电车电路系统的控制方法,其特征在于,系统上电初始化之后,调理开关量单元和模拟量单元,之后处理H-CAN总线节点信息和L-CAN总线节点信息,根据以上采集的开关量、模拟量、CAN总线信号,由主控制器及仪表显示单元判断启动、停止、运行、故障、充电、制动等工况,在运行状态下,根据前进、后退、空挡滑行计算力矩,并控制电机做出动作;在制动状态下,需要判断是否回馈能量,判断相应的工况后,送入H-CAN总线进行处理,并在仪表单元显示。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102562557A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-11 | 中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司 | 用于对光伏设备真空泵监测的方法及其实现系统 |
CN102854865A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-02 | 江苏常隆客车有限公司 | 一种基于实时曲线的电动汽车在线调试方法 |
CN103552480A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-05 | 宁波吉江汽车制造有限责任公司 | 采用双电模式的纯电动专用校车 |
CN103898856A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 徐州徐工随车起重机有限公司 | 一种洗扫车的智能控制系统 |
CN104270306A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-07 | 北京机械设备研究所 | 一种具有多通道can总线通讯的网关控制器 |
CN104375472A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-02-25 | 芜湖佳景科技有限公司 | 一种用于重卡的智能开关 |
CN106314158A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-11 | 江西捷电科技有限公司 | 电动汽车电气集成线路 |
WO2017028525A1 (zh) * | 2015-08-14 | 2017-02-23 | 深圳市家信信息科技开发有限公司 | 一种智能电动车控制系统、检测系统及控制方法 |
CN106627154A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-05-10 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 电动汽车及其主机 |
CN109541933A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-29 | 株洲中车电气科技有限公司 | 内燃机车状态监测与应急控制系统及方法 |
CN111338274A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-06-26 | 核工业理化工程研究院 | 基于can总线数字量闭环控制装置 |
CN112984095A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 潍柴雷沃重工股份有限公司 | 非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车 |
CN115039560A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-13 | 洛阳拖拉机研究所有限公司 | 一种基于can总线的电动割草机电气控制系统 |
-
2008
- 2008-02-03 CN CNA2008100141610A patent/CN101227365A/zh active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102562557A (zh) * | 2010-12-07 | 2012-07-11 | 中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司 | 用于对光伏设备真空泵监测的方法及其实现系统 |
CN102854865A (zh) * | 2012-09-20 | 2013-01-02 | 江苏常隆客车有限公司 | 一种基于实时曲线的电动汽车在线调试方法 |
CN103898856B (zh) * | 2012-12-25 | 2015-12-30 | 徐州徐工环境技术有限公司 | 一种洗扫车的智能控制系统 |
CN103898856A (zh) * | 2012-12-25 | 2014-07-02 | 徐州徐工随车起重机有限公司 | 一种洗扫车的智能控制系统 |
CN103552480A (zh) * | 2013-11-15 | 2014-02-05 | 宁波吉江汽车制造有限责任公司 | 采用双电模式的纯电动专用校车 |
CN104375472A (zh) * | 2014-04-25 | 2015-02-25 | 芜湖佳景科技有限公司 | 一种用于重卡的智能开关 |
CN104270306A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-01-07 | 北京机械设备研究所 | 一种具有多通道can总线通讯的网关控制器 |
WO2017028525A1 (zh) * | 2015-08-14 | 2017-02-23 | 深圳市家信信息科技开发有限公司 | 一种智能电动车控制系统、检测系统及控制方法 |
CN106314158A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-01-11 | 江西捷电科技有限公司 | 电动汽车电气集成线路 |
CN106627154A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-05-10 | 深圳市沃特玛电池有限公司 | 电动汽车及其主机 |
CN109541933A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-29 | 株洲中车电气科技有限公司 | 内燃机车状态监测与应急控制系统及方法 |
CN111338274A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-06-26 | 核工业理化工程研究院 | 基于can总线数字量闭环控制装置 |
CN112984095A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 潍柴雷沃重工股份有限公司 | 非道路自动机械变速箱控制器、变速箱及非道路机车 |
CN115039560A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-13 | 洛阳拖拉机研究所有限公司 | 一种基于can总线的电动割草机电气控制系统 |
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