CN112440904A - 域控制器、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种域控制器、系统及车辆，属于车辆领域，能够降低整车控制系统的复杂度，降低整车成本。一种域控制器，该域控制器包括控制模块和接口模块，其中：所述控制模块，用于控制电池监测模块以监控电池模组的状态，以及基于整车需求监控车辆的运行；以及接口模块，用于与所述电池监测模块以及所述整车需求所对应的整车应用功能模块进行交互。

Description

域控制器、系统及车辆
技术领域
本公开涉及车辆领域，具体地，涉及一种域控制器、系统及车辆。
背景技术
目前，电动汽车上的电池管理控制器与整车控制器是两个独立的控制器，两者之间通过CAN总线进行信息交互。而且，电池管理控制器与整车控制器都有各自的微控制器、系统基础芯片及CAN总线收发器等。这使得整车控制系统复杂，成本较高。
发明内容
本公开的目的是提供一种域控制器、系统及车辆，能够降低整车控制系统的复杂度，降低整车成本。
根据本公开的第一实施例，提供一种域控制器，该域控制器包括控制模块和接口模块，其中：所述控制模块，用于控制电池监测模块以监控电池模组的状态，以及基于整车需求监控车辆的运行；以及接口模块，用于与所述电池监测模块以及所述整车需求所对应的整车应用功能模块进行交互。
可选地，所述控制模块包括主控制芯片；所述接口模块包括桥接单元和接口电路单元；所述电池监测模块通过所述桥接单元与所述主控制芯片链接；所述整车应用功能模块通过所述接口电路单元与所述主控制芯片链接
可选地，所述接口模块为桥接芯片。
可选地，所述域控制器还包括系统基础芯片，用于提供所述域控制器工作所需的电源、控制所述域控制器进入休眠状态，以及在预设唤醒条件满足时自动唤醒所述域控制器。
根据本公开的第二实施例，提供一种域控制系统，该域控制系统包括：域控制器，所述域控制器为根据本公开第一实施例所述的域控制器；以及电池监测模块，所述电池监测模块包括电池模组信息采集模块和电池模组接触器控制模块，其中所述电池模组信息采集模块，用于采集关于所述电池模组的信息并将采集到的信息发送给所述域控制器，所述电池模组接触器控制模块，用于从所述域控制器接收控制指令，并基于所述控制指令控制所述电池模组的高压回路中的接触器的通断。
可选地，所述电池模组信息采集模块包括：单体电池采集子模块，用于对所述电池模组的单体电池进行信息采集；高压监控子模块，用于采集所述电池模组的电流、总电压、绝缘检测电压和继电器烧结电压。
可选地，所述域控制器与所述电池模组信息采集模块、所述电池模组接触器控制模块之间通过菊花链通信链路连接。
可选地，所述菊花链通信链路为双向菊花链通信链路。
可选地，所述系统还包括至少一个区域域控制器，其中每个所述区域域控制器用于分工实现整车区域应用功能；所述整车区域应用功能包括下述功能中的至少一者：胎压监测、车窗升降控制、座椅控制、仪表控制、空调控制、多媒体控制、电机控制。
根据本公开的第三实施例，提供一种车辆，该车辆包括根据本公开第二实施例所述的域控制系统。
通过采用上述技术方案，由于现有电池管理系统中用于负责分析、计算和指令的电池管理器被从电池管理系统中分离出来了，并之后与现有整车控制器的功能相合并，形成了根据本公开实施例的控制模块，这降低了电池管理系统的设计难度，减小了电池包内元器件的数量，有助于提升电池模组的能量密度。另外，通过上述的合并，有助于提升控制模块的算力协同，减小软件版本，可以共享大量的底层代码，易于进行系统维护和版本升级，简化了系统架构，降低了系统复杂度和成本。通过上述合并，还能够减小系统模块数量，大量的通信消失了，例如现有整车控制器与电池管理器之间的CAN通信消失了。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1示出根据本公开一种实施例的域控制器的示意框图。
图2示出根据本公开一种实施例的域控制器的又一示意框图。
图3示出根据本公开一种实施例的域控制系统的示意框图。
图4示出根据本公开实施例的域控制系统的又一示意框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开的发明人发现，现有的电池管理器和整车控制器都是作为分析、计算、指令等的控制器单元，它们的工作职能十分相近，电路模块存在较多重叠部分。如果能将电池管理器和整车控制器集成，则将大大简化系统架构。
图1示出根据本公开一种实施例的域控制器的示意框图。如图1所示，该域控制器1包括控制模块12和接口模块11。控制模块12，用于控制电池监测模块以监控电池模组的状态，以及基于整车需求监控车辆的运行。接口模块11，用于与电池监测模块以及整车需求所对应的整车应用功能模块进行交互。
电池监测模块是对电池模组进行监测的模块。电池模组的状态可以包括电池模组的单体电池的温度、电压和均衡状态，还可以包括电池模组的电流、总电压、绝缘检测电压、继电器烧结检测电压等等。控制模块12可以基于上述关于电池模组的状态信息来监控单体电池的电压、电流、均衡，监控电池模组的电流、总电压、绝缘电阻、继电器烧结状态等等。
控制模块12作为整车与电池管理的核心，执行数据的分析、计算和指令的发出。控制模块12可以包括主控制芯片，其中，主控制芯片可以利用单片机、现场可编程门阵列等各种类型的处理器、微处理器等来实现。
接口模块11可以包括桥接单元和接口电路单元。电池监测模块可以通过桥接单元与主控制芯片链接。整车应用功能模块可以通过接口电路单元与主控制芯片链接。桥接单元可以为桥接芯片，该桥接芯片可以采用串行外设接口通信方式与外部进行通信，以提高通信效率和速度。接口电路单元可以包括至少一个与主控制芯片连接的应用功能单元所对应的接口电路，例如，CAN通讯接口电路、以太网接口电路、RS485接口电路、RS232接口电路等，具体以与主控制芯片相连接的应用功能单元而定。
整车需求可以包括诸如油门大小、刹车、真空泵控制等等。相应地，整车需求所对应的整车应用功能模块可以包括油门控制功能模块、刹车控制功能模块、真空泵控制功能模块等。
通过采用上述技术方案，由于现有电池管理系统中用于负责分析、计算和指令的电池管理器被从电池管理系统中分离出来了，并之后与现有整车控制器的功能相合并，形成了根据本公开实施例的控制模块12，这降低了电池管理系统的设计难度，减小了电池包内元器件的数量，有助于提升电池模组的能量密度。另外，通过上述的合并，有助于提升控制模块12的算力协同，减小软件版本，可以共享大量的底层代码，易于进行系统维护和版本升级，简化了系统架构，降低了系统复杂度和成本。通过上述合并，还能够减小系统模块数量，大量的通信消失了，例如现有整车控制器与电池管理器之间的CAN通信消失了。
图2示出根据本公开一种实施例的域控制器的又一示意框图。如图2所示，域控制器1还可以包括系统基础芯片13，用于提供所述域控制器1工作所需的电源、控制所述域控制器1进入休眠状态，以及在预设唤醒条件满足时自动唤醒所述域控制器1。例如，预设唤醒条件可以包括定时唤醒、CAN报文触发的唤醒、输入电平变换触发的唤醒中的至少一者。例如，系统基础芯片13可以为系统的运行提供多路开关和线性电源。从图2可以看出，在将现有的整车控制器和电池管理器集成为控制模块12之后，大多数的功能都是可以复用和共享的，例如在现有技术中电池管理器和整车控制器中各需要一个系统基础芯片，但是通过本公开的合并之后，只需要一个系统基础芯片13即可。
图3示出根据本公开一种实施例的域控制系统的示意框图。如图3所示，该域控制系统包括：域控制器1，所述域控制器1为上面结合图1和2描述的根据本公开实施例的域控制器1；以及电池监测模块2，用于对电池模组进行监测。
继续参考图3，电池监测模块2包括电池模组信息采集模块21和电池模组接触器控制模块22。电池模组信息采集模块21，用于采集关于所述电池模组的信息并将采集到的信息发送给所述域控制器1；电池模组接触器控制模块22，用于从所述域控制器1接收控制指令，并基于所述控制指令控制所述电池模组的高压回路中的接触器的通断。
进一步地，电池模组信息采集模块21可以包括：单体电池采集子模块，用于对电池模组的单体电池进行信息采集；高压监控子模块，用于采集电池模组的电流、总电压、绝缘检测电压和继电器烧结电压。
通过采用上述技术方案，由于现有电池管理系统中用于负责分析、计算和指令的电池管理器被从电池管理系统中分离出来了，并之后与现有整车控制器的功能相合并，形成了根据本公开实施例的控制模块，这降低了电池管理系统的设计难度，减小了电池包内元器件的数量，有助于提升电池模组的能量密度。另外，通过上述的合并，有助于提升控制模块的算力协同，减小软件版本，可以共享大量的底层代码，易于进行系统维护和版本升级，简化了系统架构，降低了系统复杂度和成本。通过上述合并，还能够减小系统模块数量，大量的通信消失了，例如现有整车控制器与电池管理器之间的CAN通信消失了。
图4示出根据本公开实施例的域控制系统的又一示意框图。如图4所示，域控制器1与电池模组信息采集模块21中的单体电池采集子模块和高压监控子模块以及电池模组接触器控制模块22之间通过菊花链通信链路连接。菊花链通信链路可以为双向菊花链通信链路。这样，就能够提高通信效率和速度，提高通信可靠性。
继续参考图4，域控制系统还可以包括至少一个区域域控制器，例如图4中所示的区域域控制器4和5。其中，每个区域域控制器用于分工实现整车区域应用功能。所述整车区域应用功能包括下述功能中的至少一者：胎压监测、车窗升降控制、座椅控制、仪表控制、空调控制、多媒体控制、电机控制。例如，图4中的区域域控制器4可以分工实现胎压监测、车窗升降控制、座椅控制；区域域控制器5可以分工实现多媒体控制、仪表控制、空调控制等。通过这种区域控制，可以减小线束长度，降低控制复杂度。
域控制器1与区域域控制器之间可以通过CAN总线连接进行通讯，还可以是以太网的方式进行通讯连接。
本公开实施例的域控制系统，包括域控制器和多个区域域控制器，使得整车控制器从分布式向集中式处理方式转换，整车架构呈“中央/区域化”架构，模块高度集成，并且可以共享大量的底层代码。在域控制器和多个区域域控制器集中布置后，分散布置的外设的ECU通过CAN或其他数据传输形式连接相应的区域域控制器，达到了降低系统复杂度、缩减系统成本的目的。并且域控制器以及区域控制器上可以预留多个拓展接口，可以为后续开发的软硬件扩展提供平台。
根据本公开的又一实施例，提供一种车辆，该车辆包括根据上面结合图3和图4描述的域控制系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种域控制器，其特征在于，所述域控制器包括控制模块和接口模块，其中：
所述控制模块，用于控制电池监测模块以监控电池模组的状态，以及基于整车需求监控车辆的运行；
所述接口模块，用于与所述电池监测模块以及所述整车需求所对应的整车应用功能模块进行交互。
2.根据权利要求1所述的域控制器，其特征在于，
所述控制模块包括主控制芯片；
所述接口模块包括桥接单元和接口电路单元；
所述电池监测模块通过所述桥接单元与所述主控制芯片链接；
所述整车应用功能模块通过所述接口电路单元与所述主控制芯片链接。
3.根据权利要求2所述的域控制器，其特征在于，所述桥接单元为桥接芯片。
4.根据权利要求2所述的域控制器，其特征在于，所述域控制器还包括系统基础芯片，用于提供所述域控制器工作所需的电源、控制所述域控制器进入休眠状态，以及在预设唤醒条件满足时自动唤醒所述域控制器。
5.一种域控制系统，其特征在于，该域控制系统包括：
域控制器，所述域控制器为根据权利要求1至4中任一权利要求所述的域控制器；以及
电池监测模块，所述电池监测模块包括电池模组信息采集模块和电池模组接触器控制模块，其中所述电池模组信息采集模块，用于采集关于所述电池模组的信息并将采集到的信息发送给所述域控制器，所述电池模组接触器控制模块，用于从所述域控制器接收控制指令，并基于所述控制指令控制所述电池模组的高压回路中的接触器的通断。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述电池模组信息采集模块包括：
单体电池采集子模块，用于对所述电池模组的单体电池进行信息采集；
高压监控子模块，用于采集所述电池模组的电流、总电压、绝缘检测电压和继电器烧结电压。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述域控制器与所述电池模组信息采集模块、所述电池模组接触器控制模块之间通过菊花链通信链路连接。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述菊花链通信链路为双向菊花链通信链路。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个区域域控制器，其中每个所述区域域控制器用于分工实现整车区域应用功能；所述整车区域应用功能包括下述功能中的至少一者：胎压监测、车窗升降控制、座椅控制、仪表控制、空调控制、多媒体控制、电机控制。
10.一种车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求5至9中任一权利要求所述的域控制系统。
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