CN104527432A - 一种电动汽车仪表总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车仪表总成，包括外壳，设置在外壳上表面的各个仪表和指示灯，以及设置在外壳内的指示灯控制单元、仪表控制单元和用于供电的电源模块；其中，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳设有对应的卡扣和卡扣槽，通过卡扣和卡扣槽的配合，使上外壳和下外壳组合安装在一起；所述仪表控制单元包括MCU模块，与MCU模块输入端相连的CAN总线模块，以及与MCU模块输出端相连的车速表步进电机、电流LED显示器和电量LED显示器。本发明所述的电动汽车仪表总成，具有装配简单、信息显示清晰、精准、通信实时性好，且成本低廉等特点。

Description

一种电动汽车仪表总成

技术领域

本发明涉及一种电动汽车仪表总成，属于车辆仪表技术领域。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。

传统的电动汽车仪表总成主要存在以下几个缺陷：

1.目前，电动汽车仪表通信一般采用一线一灯，一线一表的接线方式，导致线束接线麻烦且易出现问题；

2.传统仪表外壳采用的是螺钉进行固定，这样会增加电路板上的质量隐患，也降低了装备效率；

3.电流表和电量表一般采用指针指示，误差大。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种电动汽车仪表总成，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车仪表总成，具有装配简单、信息显示清晰、精准、通信实时性好，且成本低廉等特点。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种电动汽车仪表总成，包括外壳，设置在外壳上表面的各个仪表和指示灯，以及设置在外壳内的指示灯控制单元、仪表控制单元和用于供电的电源模块；其中，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳设有对应的卡扣和卡扣槽，通过卡扣和卡扣槽的配合，使上外壳和下外壳组合安装在一起；所述仪表控制单元包括MCU模块，与MCU模块输入端相连的CAN总线模块，以及与MCU模块输出端相连的车速表步进电机、电流LED显示器和电量LED显示器。

作为优选，所述外壳上表面上设有车速表、电流表和电量表，车速表的指针与车速表步进电机相连，步进电机根据MCU模块的输出信号调动指针转动；电流表和电量表采用对应的电流LED显示器和电量LED显示器分格显示。

作为优选，设置在外壳上表面上的指示灯包括电动机温度报警灯、故障代码报警灯、转向灯、主灯等。

作为优选，电流LED显示器、电量LED显示器和各个指示灯分别环设在车速表的外周，具有显示结构紧凑、显示清晰等特点。

作为优选，所述车速表的下方进一步设有LCD显示器，LCD显示器直接由MCU模块控制，用于显示小计里程、累计里程、时钟、档位、电池电压、车外温度等。

作为优选，所述各个仪表和指示灯安装在同一个标度盘上，所述标度盘为磨砂表面，自中心至外围设置环状网点，并通过配制蓝色油墨颜色和仪表内照明的共同作用，达到由内而外亮度渐变的光晕视觉效果，使仪表盘立体感强，科技感十足。

作为优选，所述MCU模块采用S9S12HY系列的单片机，具体可以选择型号为S9S12HY48J0CLL的单片机芯片，与MCU模块相连的车速表、电量表、电流表、电动机温度报警灯、故障代码报警灯、以及LCD显示器中的累计里程、小计里程、电池电压和档位均采用CAN总线模块传输。

作为优选，所述CAN总线模块包括相互连接的静电保护二极管、共模滤波器、CAN总线收发器、三极管、电阻和电容。由汽车上的ECU将传感器信号采集、处理好以后通过CAN高线和CAN低线两条线传输给CAN总线收发器，由CAN总线收发器将信号传输给MCU模块，MCU进行逻辑分析处理和运算后驱动各表、各指示灯指示出相应值或者通过LCD显示器显示相应值。

作为优选，所述指示灯控制单元包括用于指示的各个发光二极管，与各个发光二极管串联的限流电阻、电容、稳压二极管和三极管，以及与发光二极管并联的分流电阻。指示灯一部分通过外部硬线的导通来实现指示功能，另一部分由CAN总线模块来实现指示功能。

作为优选，所述电源模块的输入端分别与蓄电池电源和点火电源端相连，点火电源经过电路降压传输给MCU模块，蓄电池电源通过5V稳压芯片后转换为5V的稳定电压为仪表各个模块供电。

上述电动汽车仪表总成工作原理，由汽车上的ECU将各个信号采集、处理好以后通过CAN高线和CAN低线两条线传输给CAN总线收发器，由CAN总线收发器将信号传输给MCU模块，MCU进行逻辑分析处理和运算后向步进电机、部分指示灯和显示器发出驱动信号，进而控制车速表指针转动，电流表和电量表的显示格数，以及电动机温度报警灯、故障代码报警灯和LCD显示器显示的内容，指示灯根据用户动作发出不同的指示信号。

与现有技术相比，本发明所述的电动汽车仪表总成主要具有如下几个优点：

1、外壳采用卡扣和卡槽的配合安装结构，既可固定仪表总成内的电路印制板，又可固定其它壳体结构件，使它们之间固定无需再用金属螺钉连接，对电路印制板而言，大大减小了由紧固螺钉带来的内部应力，减低电路上的质量隐患，对生产装配而言，由于方便装配，大大加快产品装配效率，降底人工成本；

2、仪表总成采用CAN总线数据传输，具有成本低廉，通信实时性好，传输距离远、速率快，纠错能力强等优点；

3、电量表和电流表采用LED分格显示型式，将满刻度定义为10格，不同的示值对应不同的格数，既大大集成了仪表功能，又使显示数值直观、精确；

4、整个仪表总成体积小，功能全，实用性强，成本低廉，结构设计独特，适合大批量生产，具有较高性价比。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的电动汽车仪表总成正视图；

图2为本实施例的电动汽车仪表总成侧视图；

图3为本实施例的仪表控制单元模块框图；

图4为本实施例的MCU模块电路原理图；

图5为本实施例的CAN总线模块电路原理图；

图6为本实施例的指示灯控制单元部分电路原理图；

图7为本实施例的电压模块电路原理图。

具体实施方式

如图1-3，一种电动汽车仪表总成，包括外壳1，设置在外壳1上表面的车速表4、电流表5、电量表6和各个指示灯7，以及设置在外壳1内的指示灯控制单元、仪表控制单元和用于供电的电源模块；其中，所述外壳1包括上外壳11和下外壳12，所述上外壳11和下外壳12设有对应的卡扣13和卡扣槽14，通过卡扣13和卡扣槽14的配合，使上外壳11和下外壳12组合安装在一起；所述仪表控制单元包括MCU模块2，与MCU模块2输入端相连的CAN总线模块3，以及与MCU模块2输出端相连的车速表步进电机41、电流LED显示器51和电量LED显示器61，车速表4的指针与车速表步进电机41相连，车速表步进电机41根据MCU模块2的输出信号调动指针转动；电流表5和电量表6采用对应的电流LED显示器51和电量LED显示器61分格显示。

在本实施例中，设置在外壳1上表面上的指示灯7包括电动机温度报警灯、故障代码报警灯、转向灯和主灯等。电流LED显示器、电量LED显示器和各个指示灯分别环设在车速表4的外周，具有显示结构紧凑、显示清晰等特点。所述车速表4的下方进一步设有LCD显示器7，LCD显示器7直接由MCU模块2控制，用于显示小计里程、累计里程、时钟、档位、电池电压、车外温度等。

在本实施例中，各个仪表和指示灯安装在同一个标度盘上，所述标度盘为磨砂表面，自中心至外围设置环状网点，并通过配制蓝色油墨颜色和仪表内照明的共同作用，达到由内而外亮度渐变的光晕视觉效果，使仪表盘立体感强，科技感十足。

如图4所示，所述MCU模块2采用S9S12HY系列的单片机，具体可以选择型号为S9S12HY48J0CLL的单片机芯片，与MCU模块2相连的车速表4、电量表6、电流表5、电动机温度报警灯、故障代码报警灯、以及LCD显示器7中的累计里程、小计里程、电池电压和档位均采用CAN总线模块3传输。

如图5所示，所述CAN总线模块3包括相互连接的静电保护二极管、共模滤波器、CAN总线收发器、三极管、电阻和电容。由汽车上的ECU将传感器信号采集、处理好以后通过CAN高线和CAN低线两条线传输给CAN总线收发器，由CAN总线收发器将信号传输给MCU模块2，MCU进行逻辑分析处理和运算后驱动各表、各指示灯指示出相应值或者通过LCD显示器显示相应值。

如图6所示，指示灯控制单元包括用于指示的各个发光二极管，与各个发光二极管串联的限流电阻、电容，与发光二极管并联的分流电阻，以及部分稳压二极管和三极管。指示灯一部分通过外部硬线的导通来实现指示功能，另一部分由CAN总线模块来实现指示功能。

如图7所示，所述电源模块的输入端分别与蓄电池电源和点火电源端相连，点火电源经过电路降压传输给MCU模块，蓄电池电源通过5V稳压芯片后转换为5V的稳定电压为仪表各个模块供电。

上述电动汽车仪表总成工作原理，由汽车上的ECU将各个信号采集、处理好以后通过CAN高线和CAN低线两条线传输给CAN总线收发器，由CAN总线收发器将信号传输给MCU模块2，MCU模块2进行逻辑分析处理和运算后向步进电机、部分指示灯和显示器发出驱动信号，进而控制车速表指针转动，电流表和电量表的显示格数，以及电动机温度报警灯、故障代码报警灯和LCD显示器显示的内容，指示灯根据用户动作发出不同的指示信号。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种电动汽车仪表总成，其特征在于：包括外壳，设置在外壳上表面的各个仪表和指示灯，以及设置在外壳内的指示灯控制单元、仪表控制单元和用于供电的电源模块；其中，所述外壳包括上外壳和下外壳，所述上外壳和下外壳设有对应的卡扣和卡扣槽，通过卡扣和卡扣槽的配合，使上外壳和下外壳组合安装在一起；所述仪表控制单元包括MCU模块，与MCU模块输入端相连的CAN总线模块，以及与MCU模块输出端相连的车速表步进电机、电流LED显示器和电量LED显示器。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述外壳上表面上设有车速表、电流表和电量表，车速表的指针与车速表步进电机相连，车速表步进电机根据MCU模块的输出信号调动指针转动；电流表和电量表采用对应的电流LED显示器和电量LED显示器分格显示。

3.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：设置在外壳上表面上的指示灯包括电动机温度报警灯、故障代码报警灯、转向灯和主灯。

4.如权利要求2或3所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述电流LED显示器、电量LED显示器和各个指示灯分别环设在车速表的外周。

5.如权利要求2所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述车速表的下方进一步设有用于显示小计里程、累计里程、时钟、档位、电池电压、车外温度的LCD显示器，LCD显示器由MCU模块控制。

6.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述各个仪表和指示灯安装在同一个标度盘上，所述标度盘为磨砂表面，自中心至外围设置环状网点。

7.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述MCU模块采用S9S12HY系列的单片机，与MCU模块相连的车速表、电量表、电流表、电动机温度报警灯、故障代码报警灯、以及LCD显示器中的累计里程、小计里程、电池电压和档位均采用CAN总线模块传输。

8.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述CAN总线模块包括相互连接的静电保护二极管、共模滤波器、CAN总线收发器、三极管、电阻和电容，汽车上的ECU将传感器信号采集、处理后通过CAN高线和CAN低线两条线传输给CAN总线收发器，CAN总线收发器将信号传输给MCU模块，MCU进行逻辑分析处理和运算后驱动各表、各指示灯指示出相应值或者通过LCD显示器显示相应值。

9.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述指示灯控制单元包括用于指示的各个发光二极管，与各个发光二极管串联的限流电阻、电容、稳压二极管和三极管，以及与发光二极管并联的分流电阻。

10.如权利要求1所述的一种电动汽车仪表总成，其特征在于：所述电源模块的输入端分别与蓄电池电源和点火电源端相连，点火电源经过电路降压传输给MCU模块，蓄电池电源通过5V稳压芯片后转换为5V的稳定电压为仪表各个模块供电。