CN106515512A - 一种基于纯电动汽车can总线控制双电机总成的系统 - Google Patents

一种基于纯电动汽车can总线控制双电机总成的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机动力总成的系统，系统包括第一CAN总线和第二CAN总线，整车控制器通过第一CAN总线分别连接有换挡控制器和双电机控制器，整车控制器通过第二CAN总线分别连接有显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一，电池管理系统与高压配电柜之间连接有充电系统，整车控制器还连接有制动踏板、加速踏板和选换挡机构，双电机控制器还通过双电机总成与选换挡机构相连，双电机总成还依次连接有传动系统和驱动轮。本发明所述系统实现了对双电机控制器即双电机总成的控制，确保了对电机的实时控制，提高了电动汽车的可靠性和高效性。

Description

一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机总成的系统
技术领域
本发明涉及整车控制领域，具体来说，涉及一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机总成的系统。
背景技术
新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。在2012-2020年节能与新能源汽车产业发展规划中，发展节能与新能源汽车是降低汽车燃料消耗量，缓解燃油供求矛盾，减少尾气排放，改善大气环境，促进汽车产业技术进步和优化升级的重要举措，也是实现由汽车工业大国向汽车工业强国转变的必由之路。近几年随着新能源产业政策的不断加码，新能源汽车销量也大幅增长。据相关数据统计显示，2016年1-7月新能源汽车生产21.5万辆，销售20.7万辆，比上年同期分别增长119.8％和122.8％。其中纯电动汽车产销分别完成16.2万辆和15.3万辆，比上年同期分别增长156.4％和160.9％；插电式混合动力汽车产销均完成5.4万辆，比上年同期分别增长53.7％和57.6％。
现有的纯电动汽车动力总成基本上是采用单电机控制器直接驱动单电机、单电机加手动变速箱或者单电机加机械自动变速箱形式。纯电动汽车采用双电机控制器驱动双电机总成比单电机控制器驱动单电机有很多突出优点，比如1.在行驶中单个电机出现故障后可以继续运行，暂时无需维修保证了纯电动汽车的可靠性；2.在不同的行驶工况下，双电机总成可以根据需要选择不同的减速比使电机一直保持在高效区，降低了整车的能耗；3.双电机总成自动变速装置相比单电机驱动总成简单，降低了自动变速装置出故障的概率，提高了整车的换挡舒适性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机总成的系统。
为实现上述发明的目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机总成的系统，所述系统包括第一CAN总线和第二CAN总线，所述整车控制器通过第一CAN总线分别连接有换挡控制器和双电机控制器，所述整车控制器通过第二CAN总线分别连接有显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一，所述电池管理系统与高压配电柜之间连接有充电系统，所述整车控制器还连接有制动踏板、加速踏板和选换挡机构，所述双电机控制器还通过双电机总成与所述选换挡机构相连，所述双电机总成还依次连接有传动系统和驱动轮；
所述换挡控制器用于设定手动挡、自动挡、空挡、倒挡、前进挡、爬坡模式和运动模式；
所述双电机控制器用于接收整车控制器发出的命令实现对双电机总成的自由控制，能够把电机和自身的工作状态实时反馈给整车控制器；
所述显示仪表用于显示整车需要显示的相关设备的工作情况和等级故障；
所述高压配电柜用于按照整车控制器发出的指令实现对高压电动附件的供电控制；
所述电池管理系统用于采集整车的绝缘阻值、电池组的基本状态、各个电池单体的数据、高压继电器的工作状态、电池等级故障并经过处理后发送给第一CAN总线；
所述多合一用于把高压直流电转换成低压直流电或者高压直流电转换成低压交流电给相关负载供电实现对整车相关电动附件的控制；
所述充电系统用于检测充电接口连接的电性能可靠性，根据电池的状态判断是否允许充电、允许充电电流、允许充电电压并和电池管理系统实时沟通显示充电接口的温度、充电的电量；
所述制动踏板和加速踏板用于输入驾驶员的操作信息给整车控制器；
所述选换挡机构用于按照整车控制器发出的指令给双电机总成输入不同的减速比来实现高低速转换和大扭矩小扭矩切换；
所述传动系统和驱动轮用于把双电机总成输出的扭矩和速度反馈在整车动力性能上。
进一步的，所述换挡控制器、双电机控制器、显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一均通过ID发送报文至CAN总线。
进一步的，所述双电机控制器具有两个不同的ID地址，所述整车控制器通过向所述两个不同的ID地址发送报文来控制纯电动汽车进行单电机工作或双电机工作。
进一步的，所述双电机控制器设有一路或两路高压输入电路以及两路高压U/V/W输出电路。
进一步的，所述选换挡机构设有四个档位或者六个档位。
本发明的有益效果：本发明所述系统实现了对双电机控制器即双电机总成的控制，确保了对电机的实时控制，提高了电动汽车的可靠性和高效性。
附图说明
图1是本发明所述的系统的结构框图；
图2是本发明所述的CAN总线的系统框图；
图3是本发明所述的双电机控制器的控制流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-2所示，本发明所述的系统包括第一CAN总线和第二CAN总线，所述整车控制器通过第一CAN总线分别连接有换挡控制器和双电机控制器，所述整车控制器通过第二CAN总线分别连接有显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一，所述电池管理系统与高压配电柜之间连接有充电系统，所述整车控制器还连接有制动踏板、加速踏板和选换挡机构，所述双电机控制器还通过双电机总成与所述选换挡机构相连，所述双电机总成还依次连接有传动系统和驱动轮；所述换挡控制器用于设定手动挡、自动挡、空挡、倒挡、前进挡、爬坡模式和运动模式；所述双电机控制器用于接收整车控制器发出的命令实现对双电机总成的自由控制，能够把电机和自身的工作状态实时反馈给整车控制器；所述显示仪表用于显示整车需要显示的相关设备的工作情况和等级故障；所述高压配电柜用于按照整车控制器发出的指令实现对高压电动附件的供电控制；所述电池管理系统用于采集整车的绝缘阻值、电池组的基本状态、各个电池单体的数据、高压继电器的工作状态、电池等级故障并经过处理后发送给第一CAN总线；所述多合一用于把高压直流电转换成低压直流电或者高压直流电转换成低压交流电给相关负载供电实现对整车相关电动附件的控制；所述充电系统用于检测充电接口连接的电性能可靠性，根据电池的状态判断是否允许充电、允许充电电流、允许充电电压并和电池管理系统实时沟通显示充电接口的温度、充电的电量；所述制动踏板和加速踏板用于输入驾驶员的操作信息给整车控制器；所述选换挡机构用于按照整车控制器发出的指令给双电机总成输入不同的减速比来实现高低速转换和大扭矩小扭矩切换；所述传动系统和驱动轮用于把双电机总成输出的扭矩和速度反馈在整车动力性能上。
在上述具体的实施例中，所述换挡控制器、双电机控制器、显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一均通过ID发送报文至CAN总线。
在上述具体的实施例中，所述双电机控制器具有两个不同的ID地址，所述整车控制器通过向所述两个不同的ID地址发送报文来控制纯电动汽车进行单电机工作或双电机工作。
在上述具体的实施例中，所述双电机控制器设有一路或两路高压输入电路以及两路高压U/V/W输出电路。
在上述具体的实施例中，所述选换挡机构设有四个档位或者六个档位。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
如图3所示，在具体使用时，以整车控制器控制双电机控制器工作为例，上电时整车控制器首先检查各个传感器、开关量的状态及与电池管理系统、双电机控制器、高压配电柜、多合一的CAN通讯的结果来判断上电自检是否成功，上电自检成功后系统方可上高压，上高压时必须检测整车无故障且双电机控制器和电池管理系统处于可工作状态后方可上高压成功。接下来整车控制器直接检测驾驶员的输入命令(油门踏板开度、制动踏板开度、各个开关的状态)、当前选换挡机构档位，通过CAN线采集电池管理系统发出的信息、高压配电柜中各个接触器开关的状态信息(主控接触器、附件接触器、预充接触器)、电机的状态信息(实时电压、实时电流、实时扭矩、实时转速、实时方向、实时温度)、多合一的工作情况(空压机、DC/DC、转向泵)，综合所有电附件的实时信号依据整车控制器的策略决定下一刻各个电附件的控制命令(继电器吸合断开、两个电机工作模式、两个电机目标扭矩、电机转速、选换挡机构目标档位)，并通过CAN总线发到各个分控制器。选换挡机构按照整车控制器发出的指令选择目标转速、扭矩所对应的档位和减速比，并通过位置传感器反馈当前档位到整车控制器，双电机控制器从总线上接收整车控制器发送的工作模式、目标扭矩、目标转速等命令后经过双电机控制器处理控制电机旋转，同时，双电机控制器还要通过旋变线采集电机信息反馈到CAN总线上以便整车控制器发出下一步命令。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于纯电动汽车CAN总线控制双电机总成的系统，其特征在于，所述系统包括第一CAN总线和第二CAN总线，所述整车控制器通过第一CAN总线分别连接有换挡控制器和双电机控制器，所述整车控制器通过第二CAN总线分别连接有显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一，所述电池管理系统与高压配电柜之间连接有充电系统，所述整车控制器还连接有制动踏板、加速踏板和选换挡机构，所述双电机控制器还通过双电机总成与所述选换挡机构相连，所述双电机总成还依次连接有传动系统和驱动轮；
所述换挡控制器用于设定手动挡、自动挡、空挡、倒挡、前进挡、爬坡模式和运动模式；
所述双电机控制器用于接收整车控制器发出的命令实现对双电机总成的自由控制，能够把电机和自身的工作状态实时反馈给整车控制器；
所述显示仪表用于显示整车需要显示的相关设备的工作情况和等级故障；
所述高压配电柜用于按照整车控制器发出的指令实现对高压电动附件的供电控制；
所述电池管理系统用于采集整车的绝缘阻值、电池组的基本状态、各个电池单体的数据、高压继电器的工作状态、电池等级故障并经过处理后发送给第一CAN总线；
所述多合一用于把高压直流电转换成低压直流电或者高压直流电转换成低压交流电给相关负载供电实现对整车相关电动附件的控制；
所述充电系统用于检测充电接口连接的电性能可靠性，根据电池的状态判断是否允许充电、允许充电电流、允许充电电压并和电池管理系统实时沟通显示充电接口的温度、充电的电量；
所述制动踏板和加速踏板用于输入驾驶员的操作信息给整车控制器；
所述选换挡机构用于按照整车控制器发出的指令给双电机总成输入不同的减速比来实现高低速转换和大扭矩小扭矩切换；
所述传动系统和驱动轮用于把双电机总成输出的扭矩和速度反馈在整车动力性能上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换挡控制器、双电机控制器、显示仪表、高压配电柜、电池管理系统和多合一均通过ID发送报文至CAN总线。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双电机控制器具有两个不同的ID地址，所述整车控制器通过向所述两个不同的ID地址发送报文来控制纯电动汽车进行单电机工作或双电机工作。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述双电机控制器设有一路或两路高压输入电路以及两路高压U/V/W输出电路。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述选换挡机构设有四个档位或者六个档位。
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