CN111086398A - 一种动力域控制器系统 - Google Patents

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常鹏程
肖岩
张洪雷
彭庆丰
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Abstract

本发明公开了一种动力域控制器系统，包括整车控制器和电池管理系统，所述电池管理系统包括低压微控制器，所述整车控制器与低压微控制器连接，对低压微控制器进行故障监测；所述低压微控制器在故障解除后，发生故障排除信号给所述整车控制器。通过将整车控制器、电池管理系统、电机控制器的核心功能集成到一个动力域控制系统中，实现了动力系统控制器由传统的三个控制器向单独一个控制器的跨越，有效降低动力系统控制器硬件的成本，解决了目前电动汽车中控制器繁多、整个控制系统复杂的问题。

Description

一种动力域控制器系统
技术领域
本发明属于电动汽车控制器的技术领域，具体涉及一种动力域控制器系统。
背景技术
随着新能源汽车的不断普及和补贴的逐渐退坡，作为一种利用电能作为动力源的电动汽车，也面临越来越严峻的成本压力，而电动汽车最核心的技术及成本集中在控制器上，因而成本压力逐级分解到整车的各个控制器上。为了保证电动汽车的汽车行驶各项功能以及使用寿命，降低企业生产成本，就需要针对控制器的硬件成本作出改进，在保证功能安全要求的前提下尽量降低控制器成本。
目前市场上，汽车电子电气架构一直遵循分布式架构模式，也就是设置多个独立的控制器，分别实现各个功能的控制，在这种结构中，对电动汽车没增加一个功能，就需要增加相应的控制器和通信信号，这样就增加了整个控制系统的复杂性。
基于传统控制方式的缺陷，未来的智能汽车中，汽车电子及软件的功能特性将大幅度增长，当前的分布式电子电气架构不再满足未来智能网联汽车的需求。怎样实现局域性的特定领域的块控制是发展方向，也就是域控制器的出现，如车辆动力域、车身域等进行控制是技术研发的重点。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前电动汽车中控制器繁多、整个控制系统复杂的问题，提供一种平台化动力域控制器系统。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种动力域控制器系统，包括整车控制器和电池管理系统，所述电池管理系统包括低压微控制器，
所述整车控制器与低压微控制器连接，对低压微控制器进行故障监测；
所述低压微控制器在故障解除后，发生故障排除信号给所述整车控制器。
进一步的，还包括电机控制器，所述整车控制器通过CAN总线与电机控制器连接，发送控制信号给电机控制器。
进一步的，所述整车控制器还用于接收制动踏板传感器或加速踏板传感器或电子膨胀阀传输来的数据信号。
进一步的，所述整车控制器还用于控制制动开关或HSD/LSD或制动真空压力传感器。
进一步的，还包括蓄电池，与所述整车控制器连接，为整车控制器供电。
进一步的，所述整车控制器还与直流电转换接口连接。
进一步的，所述电池管理系统还包括若干电池采样芯片，低压微控制器发送采样信号给电池采样芯片；电池采样芯片采集蓄电池中的每个电池组的电压信号，并将所述电压信号反馈给低压微控制器。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
1、通过将整车控制器（VCU）、电池管理系统（BMS）、电机控制器（MCU）的核心功能集成到一个动力域控制系统（Hozon PDCS, Powertrain Domain Control System）中，实现了动力系统控制器由传统的三个控制器向单独一个控制器的跨越；
2、可有效降低动力系统控制器硬件的成本，并且减少动力控制系统软件开发的周期，降低软件开发过程中潜在失效风险；
3、采样本发明的PDCS一体集成的系统，相比传统各自独立的多个控制器，硬件成本降幅达40%，硬件稳定性大幅提升，软件鲁棒性大幅提升，软硬件开发周期大幅缩短，降低整车低压线束的成本。
附图说明
图1是本发明的动力域控制器系统示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明，使得本技术方案更加清楚、明白。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
如图1所示，本实施例公开了一种平台化动力域控制器系统PDCS（ 合众动力域控制器系统（Hozon PDCS, Powertrain Domain Control System），是一种基于强大数据处理能力和浮点运算能力的多核处理器设计的动力域控制器系统架构，包括整车控制器（VCU）和电池管理系统（BMS），所述电池管理系统包括低压微控制器（LV MCU），
所述整车控制器与低压微控制器连接，对低压微控制器进行故障监测（Faultin）；
所述低压微控制器在故障解除（Faultout）后，发生故障排除信号给所述整车控制器。
本实施例的平台化动力域控制器系统还包括电机控制器（MCU），所述整车控制器通过CAN总线与电机控制器连接，发送控制信号给电机控制器。
其中，所述整车控制器还用于接收制动踏板传感器或加速踏板传感器或电子膨胀阀传输来的数据信号。所述整车控制器还用于控制制动开关或HSD/LSD或制动真空压力传感器。
为了保证系统能正常工作，需要利用蓄电池（12V Battery），蓄电池与所述整车控制器连接，为整车控制器供电。
本实施的整车控制器还与直流电转换接口连接。
本实施例的电池管理系统还包括若干电池采样芯片（AFE1），低压微控制器发送采样控制信号给电池采样芯片；电池采样芯片采集蓄电池中的每个电池组的电压信号，并将所述电压信号反馈给低压微控制器。
本实施例的PDCS集成了传统的整车控制器（VCU）、电池管理系统（BMS）、电机控制器（MCU）的核心功能。实现了动力系统控制器由传统的三个控制器向单独一个控制器的跨越。可有效降低动力系统控制器硬件的成本，并且减少动力控制系统软件开发的周期，降低软件开发过程中潜在失效风险。硬件开发及软件开发完全遵循功能安全开发流程，产品级功能安全等级符合ASIL-D。
传统的动力系统控制是由整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）三大控制器通过CAN网络协同工作，实现对整车动力系统的控制。而随着微控制器芯片技术的不断迭代，微控制器芯片已经从单核发展到多核，AURIX多核架构采用通过ISO26262认证的流程开发和设计，可高效地满足ASIL D级应用的要求。这种多核架构在多样的锁步架构中使用多达两颗TriCore CPU，并结合采用安全内部通信总线和分布式内存保护系统等称雄业界的安全技术。创新的封装技术允许不同来源的具备不同安全等级(高达ASIL D)的软件实现集成，这为将多个应用和操作系统无缝集成于一个统一的AURIX平台创造了条件。
多核处理器的多线程处理能力可在一个时钟周期内处理更多的任务，多任务处理、大缓存、高总线，可满足动力域控制器对处理器的性能需求。本发明提供了基于强大数据处理能力和浮点运算能力的多核处理器设计的动力域控制器系统，本PDCS主控制器电池管理系统（BMS）具有电子锁控制功能、快慢充接口电路、高压互锁回路、充电口温度检测、高低边驱动电路、碰撞信号检测电路、数字信号输入输出、模拟信号输入输出等车辆的基本必备功能。
以上为本发明的优选实施方式，并不限定本发明的保护范围，对于本领域技术人员根据本发明的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本发明的保护范围之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种动力域控制器系统，其特征在于，包括整车控制器和电池管理系统，所述电池管理系统包括低压微控制器，
所述整车控制器与低压微控制器连接，对低压微控制器进行故障监测；
所述低压微控制器在故障解除后，发生故障排除信号给所述整车控制器。
2.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，还包括电机控制器，所述整车控制器通过CAN总线与电机控制器连接，发送控制信号给电机控制器。
3.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，所述整车控制器还用于接收制动踏板传感器或加速踏板传感器或电子膨胀阀传输来的数据信号。
4.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，所述整车控制器还用于控制制动开关或HSD/LSD或制动真空压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，还包括蓄电池，与所述整车控制器连接，为整车控制器供电。
6.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，所述整车控制器还与直流电转换接口连接。
7.根据权利要求1所述的一种动力域控制器系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括若干电池采样芯片，低压微控制器发送采样信号给电池采样芯片；电池采样芯片采集蓄电池中的每个电池组的电压信号，并将所述电压信号反馈给低压微控制器。
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