CN103587429A

CN103587429A - 一种电动汽车控制器

Info

Publication number: CN103587429A
Application number: CN201310625997.5A
Authority: CN
Inventors: 吴正明
Original assignee: 蒋超
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明涉及一种电动汽车控制器，其包括：充电回路及主回路，微处理器模块，CAN模块，电源模块，其特征在于：与所述微处理器模块连接设有用于驱动双绕组电机的双路驱动模块；所述微处理器模块具有当电动汽车出现故障后的应急驱动功能，并能控制双路驱动模块以单路驱动模式或双路驱动模式运行；该电动汽车控制器能根据车辆运行工况，对双绕组电机进行单路驱动或双路驱动，当电动汽车出现故障时具有应急驱动功能；漏电检测模块能检测充电回路或主回路是否出现漏电，并及时传送信号至所述微处理器模块，由微处理器模块控制关闭充电回路电子开关或主回路电子开关；过流检测模块用于检测主回路工作时，电流是否异常并将信号传送至微处理器模块。

Description

一种电动汽车控制器

技术领域

本发明涉及一种电动汽车控制器，能够对充电回路及主回路进行漏电检测；根据车辆运行工况，对双绕组电机进行单路驱动或双路驱动；当电动汽车出现故障时具有应急驱动功能。

背景技术

随着环保和能源问题的日益突出，电动汽车以其零排放、低噪声等优点而倍受关注。电动汽车控制器是整个汽车的核心部件，评测采集加速踏板信号，制动踏板信号，倒车信号等驾驶员行为，根据控制策略控制各动力部件的动作，驱动汽车正常行驶。由于电动的电气系统较复杂，电动汽车在行驶过程中会因为电路的问题而出现故障，并且出现故障后需要保证汽车能以低速行驶至最近的维修店，因此对汽车控制器的设计上需要考虑电气安全防护及汽车故障运行的问题。如申请号为201210425587.1的案列，电动汽车控制器设计有电源防反接设计；如申请号为2011110394114.5的案例，电动汽车上设有过流保护电路。然而现有的电动汽车控制器上没有涉及电路漏电保护功能，以及当电动汽车出现故障后，如何保证其低速行驶至维修店。现有的电动汽车往往依赖一套驱动模块来驱动电机，使汽车行驶；当该驱动模块出现故障后，汽车也就无法行驶了；同时使用一套驱动模块来驱动电机，其驱动功率有限，无法满足汽车大负荷时的驱动要求。针对上述问题，本发明给出了解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车控制器，根据车辆运行工况，对双绕组电机进行单路驱动或双路驱动；当电动汽车出现故障时具有应急驱动功能。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车控制器，其包括：充电回路及主回路，微处理器模块，CAN模块，电源模块，与所述微处理器模块连接设有用于驱动双绕组电机的双路驱动模块；所述微处理器模块具有当电动汽车出现故障后的应急驱动功能，并能控制双路驱动模块以单路驱动模式或双路驱动模式运行；所述充电回路及主回路中设有用于漏电检测的漏电检测模块、用于切断充电回路的充电回路电子开关及用于切断主回路的主回路电子开关；所述电源模块包括为汽车控制器提供弱电电源的预供电电源模块、稳压模块，以及为车辆照明等设施提供弱电电源的DC/DC模块；与所述微处理器模块相连有用于采集汽车调速开关、启动开关、倒档开关及刹车开关信号的输入信号采集模块；与所述充电回路及主回路相连有用于采集充电器正极电压及蓄电池正极电压的电压采集模块；所述主回路上设有用来检测主回路电流是否异常的过流检测模块；所述双路驱动模块包括两个全桥驱动模块；各全桥驱动模块分别与双绕组电机中的一个绕组连接。

相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：

（1）根据车辆运行工况，对双绕组电机进行单路驱动或双路驱动，当电动汽车出现故障时具有应急驱动功能；

（2）漏电检测模块能检测充电回路或主回路是否出现漏电，并及时传送信号至所述微处理器模块，由微处理器模块控制关闭充电回路电子开关或主回路电子开关；

（3）预供电电源模块、稳压模块能为所述微处理器模块提供稳压电源，DC/DC模块为车辆照明等设施提供弱电电源；

（4）输入信号采集模块采集汽车调速开关、启动开关、倒档开关及刹车开关信号，并将信号传送至所述微处理器模块；

（5）电压采集模块用于采集充电器正极电压及蓄电池正极电压，传送至微处理器模块，用于判断蓄电池是否正常，充电器工作是否正常工作；

（6）过流检测模块用于检测主回路工作时，电流是否异常并将信号传送至微处理器模块。

附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：

图1为本发明的电动汽车控制器的结构原理图；

图2为所述电动汽车控制器的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的电动汽车控制器包括：微处理器模块，输入信号采集模块，充电漏电检测模块，充电回路电子开关，充电开关驱动模块，主回路电子开关，主回路开关驱动模块，主回路漏电检测模块，过流检测模块，电压采集模块，预供电源模块，稳压模块，DC－DC模块，CAN模块，全桥驱动模块A，全桥驱动模块B，功率管模块A，功率管模块B。

如图1所示，所述充电漏电检测模块包括充电漏电检测（正极）模块与充电漏电检测（负极）模块；充电器通过线束与充电漏电检测（正极）模块、充电回路电子开关、电源开关、蓄电池、充电漏电检测（负极）模块连接并构成充电回路。

所述主回路漏电检测模块包括主回路漏电检测（正极）模块与主回路漏电检测（负极）模块；主回路电子开关、主回路漏电检测（正极）模块、过流检测模块、功率管模块A、双绕组电机、功率管模块B、主回路漏电检测（负极）模块、蓄电池及电源开关通过线束相连接并构成主回路。

所述预供电源模块一端通过线束与电源正极连接，另一端通过线束与稳压模块连接，为所述微处理器模块提供5V及15V的稳压电源；所述DC－DC模块通过线束与主回路漏电检测（正极）模块、稳压模块、照明负载相连，为照明负载提供弱电电源并为稳压模块提供电源，保证稳压模块供电的稳定性；所述预供电源模块及DC－DC模块采用开关式电源，既能适应较宽的输入电压又能输出稳定的输出电压，从而保证微处理器模块及照明负载的正常工作。

所述电压采集模块通过线束与充电器正极、电源开关及微处理器模块连接，用于采集充电器正极电压与蓄电池正极电压，并传送至微处理器模块。

所述充电开关驱动模块通过线束与微处理器模块、充电回路电子开关连接，用于接受微处理器模块信号并控制充电回路电子开关的开启与关闭，从而接通或断开充电回路。

所述主回路开关驱动模块通过线束与主回路电子开关、微处理器模块连接，用于接受微处理器模块信号并控制主回路电子开关的开启与关闭，从而接通或断开主回路。

所述充电电子开关模块与主回路电子开关由两组背靠背的功率管及外围电路组成，功率管是MOS管或IGBT管,驱动电路模块采用隔离驱动。

所述充电漏电检测（正极）模块与充电漏电检测（负极）模块为一对，通过采集充电器正极与负极的电流，并传送信息到微处理器模块进行判断充电回路是否漏电；所述主回路漏电检测（正极）模块与主回路漏电检测（负极）模块为一对，通过采集主回路正极端与负极端的电流，并传送信息到微处理器模块进行判断主回路是否漏电；所述充电漏电检测模块与主回路漏电检测模块可以采用霍尔式电流传感器输出比较模式或激励线圈脉冲输出比较模式。

所述过流检测模块用来检测主回路电流是否异常并传送信息到微处理器模块，该过流检测模块采用霍尔式电流传感器或电阻压降传感器。

所述输入信号采集模块通过线束与调速开关、启动开关、倒档开关、刹车开关及微处理器模块连接，用于采集调速开关、启动开关、倒档开关、刹车开关的信号并传送至微处理器模块。

所述双路驱动模块包括全桥驱动模块A、全桥驱动模块B；所述微处理器模块通过线束与全桥驱动模块A、功率管模块A及所述双绕组电机一个绕组的A、B、C接头连接；同时所述微处理器模块通过线束与全桥驱动模块B、功率管模块B及所述双绕组电机另一绕组的U、V、W接头连接。所述双绕组电机上设有用于测量电机转速的霍尔传感器，该霍尔传感器通过线束将电机转速信号传送至所述微处理器模块。

所述全桥驱动模块A与B，由自举式的分离元件或驱动IC组成，或者采用变压器实现隔离驱动；所述功率管模块A和B采用MOS管或IGBT管。

本发明的电动汽车控制器，其工作方法包括：接通电源开关，预供电源模块和稳压模块工作为微处理器模块提供稳压电源，电压采集模块采集充电器正极电压及蓄电池正极电压并传送至微处理器模块，微处理器模块判断充电器有充电电压且蓄电池电压正常，则控制充电开关驱动模块开启充电回路电子开关、接通充电回路，蓄电池进入充电状态；同时控制主回路开关驱动模块关闭主回路电子开关、断开主回路，防止当充电器接入时，电机工作产生大电流损坏充电器；

当蓄电池的正极与负极反接，则电压采集模块采集到蓄电池正极电压过低，或当蓄电池电压高于或低于设定值时，微处理器模块控制关闭充电回路电子开关和主回路电子开关，起到电源反接保护、防止蓄电池泄漏及保护电器设备的功能；

充电漏电检测模块采集电流信号传送至微处理器模块，微处理器模块判断出若有漏电现象，微处理器模块将关闭充电回路电子开关并通过CAN模块输出故障信息；

若电压采集模块检测到无充电电压且蓄电池电压正常，同时启动开关闭合，微处理器模块控制开启主回路电子开关，DC/DC模块工作为整车照明提供弱电电源，并为稳压模块供电；

主回路漏电检测模块采集电流信号传送至微处理器模块，微处理器模块判断出若有漏电现象，微处理器模块将关闭主回路电子开关并通过CAN模块输出故障信息；

输入信号采集模块采集调速开关、启动开关、倒档开关、刹车开关的信号并传送与微处理器模块，微处理器智能判断并输出逻辑信号到全桥驱动模块控制电机运行或停止。当车辆起步时微处理器输出逻辑信号使全桥驱动模块A， B同时工作，分别驱动功率管模块A，B工作实现双路驱动，发挥所述双绕组电机的低速大扭矩性能；若车辆速度达到一定值后微处理器根据所述两个功率管模块的温度仅开启温度较低的功率管模块来驱动所述双绕组电机，实现单路驱动；若微处理器模块检测到车辆载荷较大或爬坡时，将开启上述双路驱动为车辆提供足够的扭矩。

若两路驱动输出有一路出现故障时，微处理器模块切断该路的全桥驱动模块，开启另一路全桥驱动模块，实现单路驱动，保证车辆在维修前正常行驶并通过CAN模块输出故障信息；若微处理器模块检测到调速开关、刹车开关、霍尔传感器出现故障时，微处理器模块自动进入应急运行程序，降低车辆速度，同时通过CAN模块输出故障信息；当汽车正常行驶时，微处理器模块通过CAN模块实时输出汽车各系统状态参数。

若所述过流检测模块检测到主回路电流异常，将发送信号给微处理器模块，微处理器模块将控制关闭主回路电子开关及所述功率管模块A、功率管模块B，实现双重阻断电流流过主回路。

Claims

1.一种电动汽车控制器，包括充电回路及主回路，微处理器模块，CAN模块，电源模块，其特征在于：与所述微处理器模块连接设有用于驱动双绕组电机的双路驱动模块；所述微处理器模块具有当电动汽车出现故障后的应急驱动功能，并能控制双路驱动模块以单路驱动模式或双路驱动模式运行。

2.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：所述充电回路及主回路中设有用于漏电检测的漏电检测模块、用于切断充电回路的充电回路电子开关及用于切断主回路的主回路电子开关。

3.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：所述电源模块包括为汽车控制器提供弱电电源的预供电电源模块、稳压模块，以及为车辆照明等设施提供弱电电源的DC/DC模块。

4.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：与所述微处理器模块相连有用于采集汽车调速开关、启动开关、倒档开关及刹车开关信号的输入信号采集模块。

5.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：与所述充电回路及主回路相连有用于采集充电器正极电压及蓄电池正极电压的电压采集模块。

6.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：所述主回路上设有用来检测主回路电流是否异常的过流检测模块。

7.根据权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于：所述双路驱动模块包括两个全桥驱动模块；各全桥驱动模块分别与双绕组电机中的一个绕组连接。