CN108819879A - 一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，包括高低边驱动输出模块以及与高低边驱动输出模块连接的MCU控制单元和CAN驱动模块，所述高低边驱动输出模块包括高边驱动输出模块和底边驱动输出模块，所述高边驱动输出模块包括高边驱动电路和高边输出MOSFET电路，所述MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路连接，所述MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块连接。本发明结构简单操作方便，通过改变高低边驱动输出电路为总线驱动的智能功率IC电路，具有诊断功能，同时大大减少了电路板芯片的数量，节省了电路板的面积，降低了成本，提高了整车安全，配合整车控制应用控制策略，实现故障预判、故障诊断，精确故障定位。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路。
背景技术
整车控制器作为纯电动汽车的核心部件，在整车驱动、能量管理、网络管理、故障诊断、整车安全等方面起着非常关键的作用。纯电动汽车控制器技术在国内越来越受到重视，整车控制器的安全设计除了软件策略上的安全以外还包括硬件电路的安全。我国整车控制器技术起步较晚，国内部分零部件厂商基于成本考虑，严重降低整车控制器的硬件电路成本，不考虑整车控制器的故障反馈、故障诊断、控制器的输出的保护、控制器故障策略的处理等，这势必影响整车安全。所以具备对故障诊断、反馈、定位等保护策略的整车控制器才能符合整车安全的要求，保护行车、零部件自身的安全，为此需要一种一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，包括高低边驱动输出模块以及与高低边驱动输出模块连接的MCU控制单元和CAN驱动模块，所述高低边驱动输出模块包括高边驱动输出模块和底边驱动输出模块，所述高边驱动输出模块包括高边驱动电路和高边输出MOSFET电路，所述MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路连接，所述MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块连接。
优选的，所述MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路上的Gx栅极驱动连接，所述Gx栅极驱动与高边输出MOSFET电路上的IPG20N06S2L35连接，所述高边驱动电路上的FAULTZ引脚通过Output Fault串口寄存器与到MCU控制单元的输入端连接。
优选的，所述IPG20N06S2L35的S极接负载，所述IPG20N06S2L35的D与高边驱动电路上的Dx引脚连接，所述IPG20N06S2L35的S与高边驱动电路上的Sx引脚连接。
优选的，所述MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块的低边输出通道连接。
本发明的有益效果：
通过设置的高低边驱动输出模块，该设计结构简单操作方便，通过改变高低边驱动输出电路为总线驱动的智能功率IC电路，具有诊断功能，同时大大减少了电路板芯片的数量，节省了电路板的面积，降低了成本，提高了整车安全，配合整车控制应用控制策略，实现故障预判、故障诊断，精确故障定位。
附图说明
图1为本发明提出的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路的原理示意图；
图2为本发明提出的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路高边驱动电路的电路示意图；
图3为本发明提出的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路高边输出MOSFET电路的电路示意图；
图4为本发明提出的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路底边驱动输出模块的电路示意图。
具体实施方式
下面将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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，包括高低边驱动输出模块以及与高低边驱动输出模块连接的MCU控制单元和CAN驱动模块，高低边驱动输出模块包括高边驱动输出模块和底边驱动输出模块，高边驱动输出模块包括高边驱动电路和高边输出MOSFET电路，MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路连接，MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块连接。
MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路上的Gx栅极驱动连接，Gx栅极驱动与高边输出MOSFET电路上的IPG20N06S2L35连接，高边驱动电路上的FAULTZ引脚通过OutputFault串口寄存器与到MCU控制单元的输入端连接，IPG20N06S2L35的S极接负载，IPG20N06S2L35的D与高边驱动电路上的Dx引脚连接，IPG20N06S2L35的S与高边驱动电路上的Sx引脚连接，MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块的低边输出通道连接；
实施例一：
如图2所示为高边驱动电路的电路示意图，如图3所示为高边输出MOSFET电路，其中MCU控制单元通过SPI1总线控制高边驱动电路的Gx(G1、G2、G3、G4)共4个栅极驱动通道开启关闭，Gx分别驱动高边输出MOSFET电路中IPG20N06S2L35共4个MOSFET场效应管，作为高边输出可外接感性、阻性负载。当高边驱动电路检测到任何故障以后，都可以通过与高边驱动电路FAULTZ引脚连接的一个8位Output Fault串口寄存器输出到MCU控制单元，告诉MCU控制单元高边驱动输出模块存在故障。具体的故障又分为系统故障和负载故障。系统故障包括：VDD逻辑电源欠压、VCP电荷泵电源欠压、系统热报警。当高边驱动电路检测到VDD、VCP欠压以后锁定芯片将不能操作，当高边驱动电路检测到芯片自身温度超过最大允许时候将触发一个温度报警，但不影响对芯片的操作。负载故障包括：开路检测、短电源、短地故障。图中所示IPG20N06S2L35的S极接负载，D、S极同时也都接到了高边驱动电路的Dx和Sx引脚。这样高边驱动电路就能根据Dx引脚的电压来判断每个输出通道是否对地或对电源短路，通过检测到的Dx电压和MOSFET的VDS阀值进行比较以确定是否存在故障状态，如果某个通道有故障高边驱动电路关闭相应的通道输出。综上所述当整车控制器高边输出模块发生故障时，高边驱动电路可以定位到故障类型，并通过Output Fault寄存器传送给MCU控制单元。这样整车控制器软件程序根据车辆的不同工况，可以提前作出准确的预判，当车辆处于静态，报警并禁止上高压。当车辆动态行驶过程中，则通过报警降功率、扭矩或自由停机的形式保证行车安全。整车控制器通过软硬件配合控制最大程度保证行车安全的同时保证了控制器自身的安全，也方便了维修人员能够迅速判断故障位置和故障原因；
实施例二：
如图4所示为底边驱动输出模块的电路示意图；其中MCU控制单元通过SPI2总线控制底边驱动输出模块电路中的8个低边输出通道。底边驱动输出模块电路每个低边输出通道串接防反二极管，并接续流二极管，以减小外部负载故障对底边驱动输出模块电路的损坏。底边驱动输出模块电路具有输出电压钳位功能，可吸收感性负载的反激电流。底边驱动输出模块电路可诊断识别两种输出故障条件：(1)OUT1至OUT6通道的过流，开关状态下OUT7和OUT8的过电流和热过载；(2)所有输出在开关状态下开路负载或短路到GND。底边驱动输出模块电路的所有的输出状态都可通过串行接口读出。OUT1至OUT6的输出短路保护：当输出电流超过短路阈值时，设置相应的输出过载锁存器，并立即关闭输出保证控制器不会因过流损坏。OUT7和OUT8的输出短路保护：当负载电流超过短路限值时，相应的输出以电流调节方式进行,输出电流的变化导致芯片温度升高，当通道晶体管的温度超过热关机阈值时，设置过载锁存器，关闭相应的输出。底边驱动输出模块电路的每个通道内部具有负载开路诊断，当负载开路底边驱动输出模块电路也能立即发现并上报MCU控制单元。MCU控制单元收到底边驱动输出模块电路的故障后，立即上报车载总线故障类型，根据整车控制策略和车辆工况。执行车辆报警、禁止行车或执行降功率、降扭矩、停机等保证行车安全或控制器自身安全。
该设计结构简单操作方便，通过改变高低边驱动输出电路为总线驱动的智能功率IC电路，具有诊断功能，同时大大减少了电路板芯片的数量，节省了电路板的面积，降低了成本，提高了整车安全，配合整车控制应用控制策略，实现故障预判、故障诊断，精确故障定位。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，包括高低边驱动输出模块以及与高低边驱动输出模块连接的MCU控制单元和CAN驱动模块，其特征在于，所述高低边驱动输出模块包括高边驱动输出模块和底边驱动输出模块，所述高边驱动输出模块包括高边驱动电路和高边输出MOSFET电路，所述MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路连接，所述MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，其特征在于，所述MCU控制单元通过SPI1总线与高边驱动电路上的Gx栅极驱动连接，所述Gx栅极驱动与高边输出MOSFET电路上的IPG20N06S2L35连接，所述高边驱动电路上的FAULTZ引脚通过Output Fault串口寄存器与到MCU控制单元的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，其特征在于，所述IPG20N06S2L35的S极接负载，所述IPG20N06S2L35的D与高边驱动电路上的Dx引脚连接，所述IPG20N06S2L35的S与高边驱动电路上的Sx引脚连接。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路，其特征在于，所述MCU控制单元通过SPI2总线与底边驱动输出模块的低边输出通道连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110154941A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-23 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种带精确开路检测的低边驱动电路及其检测方法 |
| CN112526964A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-19 | 东风商用车有限公司 | 一种车载控制器底层驱动故障诊断方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103802765A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车的整车控制器及具有其的电动汽车 |
| CN204287844U (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种集成化整车控制器 |
| CN104747333A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-07-01 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种高压共轨喷油器的集成式驱动电路 |
| CN106569483A (zh) * | 2016-11-06 | 2017-04-19 | 北京理工华创电动车技术有限公司 | 一种电动车智能互联整车控制器 |
| CN208730920U (zh) * | 2018-08-31 | 2019-04-12 | 湖北东润汽车有限公司 | 一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103802765A (zh) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车的整车控制器及具有其的电动汽车 |
| CN204287844U (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-22 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种集成化整车控制器 |
| CN104747333A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-07-01 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种高压共轨喷油器的集成式驱动电路 |
| CN106569483A (zh) * | 2016-11-06 | 2017-04-19 | 北京理工华创电动车技术有限公司 | 一种电动车智能互联整车控制器 |
| CN208730920U (zh) * | 2018-08-31 | 2019-04-12 | 湖北东润汽车有限公司 | 一种纯电动汽车整车控制器高低边驱动输出电路 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110154941A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-23 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种带精确开路检测的低边驱动电路及其检测方法 |
| CN110154941B (zh) * | 2019-04-29 | 2022-08-26 | 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 | 一种带精确开路检测的低边驱动电路及其检测方法 |
| CN112526964A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-19 | 东风商用车有限公司 | 一种车载控制器底层驱动故障诊断方法及系统 |
| CN112526964B (zh) * | 2020-11-05 | 2022-05-03 | 东风商用车有限公司 | 一种车载控制器底层驱动故障诊断方法及系统 |
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