CN208291144U - 一种整车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种整车控制器，涉及电动汽车领域。该整车控制器包括主控芯片、输入模块、通信模块及防反接模块，防反接模块包括第一二极管和开关器件，主控芯片与输入模块、通信模块、第一二极管的阴极及开关器件的一端均电连接，第一二极管的阴极及开关器件的一端均与输入模块和通信模块电连接，第一二极管的阳极和开关器件的另一端均与一接口连接；主控芯片用于将输入模块和通信模块提供的输入信号进行处理得到输出信号，输出信号通过通信模块进行输出；防反接模块用于为主控芯片、输入模块及通信模块均提供工作电压。本实用新型的整车控制器通过防反接模块的单向导电性，不仅具有防反接的功能，还具有降低功耗的优点。

Description

一种整车控制器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，具体而言，涉及一种整车控制器。

背景技术

纯电动汽车被认为是未来缓解汽车能源短缺与环境污染两大问题最有效的方案之一。整车控制器是纯电动汽车整车控制系统的核心部件，它对电动汽车的正常行驶，安全性，再生能量回馈，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态的监视等功能起着关键的作用。

现有技术中的整车控制器一般采用直流电源进行供电，为了保证直流电源能为整车控制器进行安全可靠的供电，通常会设置有防止直流电源正负极接错的防反接电路，现有的防反接电路一般通过防反接二极管来实现防止直流电源反接的目的，但是，由于直流电源的供电回路工作时，防反接二极管也一直在工作，因此，直流电源提供的电能会被防反接二极管消耗，会导致直流电源电能的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种整车控制器，通过防反接模块的单向导电性，不仅具有防反接的功能，还具有降低功耗的优点。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型实施例提出一种整车控制器，包括主控芯片、输入模块、通信模块及防反接模块，所述防反接模块包括第一二极管和开关器件，所述主控芯片与所述输入模块、所述通信模块、所述第一二极管的阴极及所述开关器件的一端均电连接，所述第一二极管的阴极及所述开关器件的一端均与所述输入模块和所述通信模块电连接，所述第一二极管的阳极和所述开关器件的另一端均与一接口连接；所述主控芯片用于将所述输入模块和所述通信模块提供的输入信号进行处理得到输出信号，所述输出信号通过通信模块进行输出；所述防反接模块用于为所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均提供工作电压。

进一步地，所述防反接模块还包括熔断器，所述熔断器与所述接口、所述第一二极管的阳极和开关器件均电连接。

进一步地，所述防反接模块还包括稳压管，所述稳压管的阴极与所述第一二极管的阴极和开关器件均电连接，所述稳压管的阳极与地线电连接。

进一步地，所述输入模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第二二极管及第三二极管，所述第一电阻与所述接口、所述第二电阻及第一电容均电连接，所述第二电阻与所述第三电阻、第二电容均电连接，所述第三电阻与所述第四电阻、第二二极管的阳极、第三二极管的阴极均电连接，所述第四电阻与所述主控芯片电连接，所述第一电容、所述第二电容、第三二极管的阳极均与地线电连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极电连接。

进一步地，所述通信模块包括驱动器、第一光电耦合器及第二光电耦合器，所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器均与所述主控芯片和所述驱动器电连接，所述驱动器与所述接口连接。

进一步地，所述整车控制器还包括隔离模块，所述隔离模块与所述第一二极管的阴极、所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均电连接。

进一步地，所述隔离模块包括光耦，所述光耦的输入端与所述第一二极管的阴极电连接，所述光耦的输出端与所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均电连接。

进一步地，所述开关器件包括继电器，所述继电器包括输入回路和输出回路，所述输出回路的一端与所述第一二极管的阳极电连接，所述输出回路的另一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述输入回路的一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述输入回路的另一端与地线电连接。

进一步地，所述继电器为电磁继电器。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种整车控制器，当第一二极管导通时，所述开关器件闭合，所述防反接模块为主控芯片、输入模块及通信模块均提供工作电压，且由于开关器件闭合，第一二极管将无电流通过，所述第一二极管不会对能量产生损耗，使得整车控制器的能耗更低。当第一二极管截止时，所述开关器件断开，所述防反接模块防止为主控芯片、输入模块及通信模块均提供相反的工作电压，保证了主控芯片、输入模块及通信模块的用电安全。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型所提供的整车控制器的结构框图；

图2示出了本实用新型所提供的防反接模块的电路图；

图3示出了本实用新型所提供的输入模块的电路图；

图4示出了本实用新型所提供的通信模块的电路图；

图5示出了本实用新型所提供的隔离模块的电路图。

图标：1-整车控制器；10-防反接模块；20-输入模块；30-通信模块；40-隔离模块；50-主控芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示，整车控制器1用于电动汽车上，所述整车控制器1对输入信号进行处理得到输出信号，通过输出信号对电动汽车进行控制。所述整车控制器1包括主控芯片50、输入模块20、通信模块30及防反接模块10，所述主控芯片50与所述输入模块20、所述通信模块30、所述防反接电路均电连接，所述防反接电路与所述输入模块20、所述通信模块30均电连接。

所述主控芯片50用于通过所述输入模块20和所述通信模块30提供的输入信号进行处理得到输出信号，所述输出信号通过通信模块30进行输出；所述防反接模块10用于为所述主控芯片50、所述输入模块20及所述通信模块30均提供工作电压。

如图2所示，所述防反接模块10包括第一二极管D1和开关器件K1，所述第一二极管D1的阴极及所述开关器件K1的一端均与所述主控芯片50、所述输入模块20和所述通信模块30电连接，所述第一二极管D1的阳极和所述开关器件K1的另一端均通过一接口与一蓄电池电连接。

在本实施例中，所述蓄电池为所述防反接模块10提供+24V电压，当所述蓄电池的正极通过所述接口与所述第一二极管D1的阳极和所述开关器件K1的另一端电连接时，所述第一二极管D1导通，所述开关器件K1在第一二极管D1导通之后闭合，此时，第一二极管D1被短路，所述蓄电池提供的+24V电压由开关器件K1向主控芯片50、输入模块20、通信模块30提供工作电压。当所述蓄电池的负极通过所述接口与所述第一二极管D1的阳极和所述开关器件K1的另一端电连接时，所述第一二极管D1截止，同时所述开关器件K1断开，所述蓄电池无法向主控芯片50、输入模块20、通信模块30提供工作电压。

在本实施例中，当开关器件K1闭合后，第一二极管D1被短路，即第一二极管D1不再消耗电能，从而避免了第一二极管D1一直工作、一直消耗蓄电池的电能而导致资源浪费的问题。

在本实施例中，所述开关器件K1包括继电器，所述继电器包括输入回路和输出回路，所述输出回路的一端与所述第一二极管D1的阳极电连接，所述输出回路的另一端与所述第一二极管D1的阴极电连接，所述输入回路的一端与所述第一二极管D1的阴极电连接，所述输入回路的另一端与地线电连接。

在本实施例中，当所述蓄电池的正极通过所述接口与所述第一二极管D1的阳极和所述继电器的输出回路的一端电连接时，所述第一二极管D1导通，所述继电器的输入回路在第一二极管D1导通之后控制继电器的输出回路闭合，此时，第一二极管D1被短路，所述蓄电池提供的+24V电压由继电器的输出回路向主控芯片50、输入模块20、通信模块30提供工作电压。当所述蓄电池的负极通过所述接口与所述第一二极管D1的阳极和所述继电器的输出回路的另一端电连接时，所述第一二极管D1截止，同时所述继电器的输入回路控制其输出回路断开，所述蓄电池无法向主控芯片50、输入模块20、通信模块30提供工作电压。

在本实施例中，所述继电器可以采用电磁继电器。

进一步地，在本实施例中，所述防反接模块10还包括熔断器F1，所述熔断器F1与所述接口、所述第一二极管D1的阳极和开关器件K1均电连接。

在本实施例中，所述熔断器F1用于对整车控制器1进行短路或过载保护。

进一步地，在本实施例中，所述防反接模块10还包括稳压管D3，所述稳压管D3的阴极与所述第一二极管D1的阴极和开关器件K1均电连接，所述稳压管D1的阳极与地线电连接。

在本实施例中，所述稳压管D3用于对整车控制器1进行过压保护。

例如，所述稳压管D3的稳定电压为24V，当所述蓄电池提供的电压高于24V时，所述稳压管D3导通，将蓄电池提供的电压稳定在24V，即为主控芯片50、输入模块20和通信模块30提供稳定的24V工作电压。

如图3所示，所述输入模块20包括第一电阻R6、第二电阻R3、第三电阻R4、第四电阻R5、第一电容C3、第二电容C4、第二二极管D2及第三二极管D4，所述第一电阻R6与所述接口、所述第二电阻R3及第一电容C3均电连接，所述第二电阻R3与所述第三电阻R4、第二电容C4均电连接，所述第三电阻R4与所述第四电阻R5、第二二极管D2的阳极、第三二极管D4的阴极均电连接，所述第四电阻R5与所述主控芯片50电连接，所述第一电容C3、所述第二电容C4、第三二极管D4的阳极均与地线电连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第一二极管D1的阴极电连接。

在本实施例中，所述第二电阻R3、第三电阻R4、第一电容C3、第二电容C4组成二阶低通滤波电路，用于对输入模块20的输入信号进低通滤波处理。同时，所述第一电容C3、第二电容C4还用于对主控芯片50进行电压保护，可以理解，当所述输入信号的电压发生突变时，由于第一电容C3和第二电容C4具有防止电压突变的功能，输入信号的电压发生突变产生的瞬时电流则会变小，所述瞬时电流不会对所述主控芯片50造成损坏。

在本实施例中，所述第二二极管D2和第三二极管D4用于对防反接模块10和地线进行过压保护。

在本实施例中，所述输入模块20的输入信号包括数字信号和模拟信号，所述数字信号包括但不限于车门开关信号、钥匙位置信号、空调开关信号，所述模拟信号包括但不限于加速踏板开度信号、制动踏板开度信号、蓄电池电压及温度信号。

如图4所示，所述通信模块30包括驱动器U2、第一光电耦合器U3及第二光电耦合器U4，所述第一光电耦合器U3和所述第二光电耦合器U4均与所述主控芯片50和所述驱动器U2电连接，所述驱动器U2与所述接口电连接。

在本实施例中，所述第一光电耦合器U3及第二光电耦合器U4用于实现CAN总线上各CAN节点间的电气隔离，减少环境对驱动器U2的影响。

在本实施例中，所述驱动器U2用于对主控芯片50的输出信号和通信模块30提供的输入信号进行驱动，以增强CAN总线的差动发送和接收驱动能力。其中，主控芯片50的输出信号和通信模块30提供的输入信号可以理解为通信信号。

进一步地，如图5所示，所述整车控制器1还包括隔离模块40，所述隔离模块40与所述第一二极管D1的阴极、所述主控芯片50、所述输入模块20及所述通信模块30均电连接。

在本实施例中，所述隔离模块40包括光耦U1，所述光耦U1的输入端与所述第一二极管D1的阴极电连接，所述光耦U1的输出端与所述主控芯片50、所述输入模块20及所述通信模块30均电连接。

在本实施例中，所述隔离模块40用于将防反接模块10提供的工作电压进行隔离，对主控芯片50、输入模块20、通信模块30进行单独供电，避免了主控芯片50、输入模块20、通信模块30之间的相互干扰，提高了整车控制器1的可靠性。

综上所述，所述整车控制器的主控芯片通过输入模块和通信模块对驱动系统、电池管理系统、仪表、辅助电源控制器、空压机、转向助力泵、ABS控制单元、空调、电除霜、远程监控终端进行数据通讯或控制。同时，所述整车控制器通过防反接模块为主控芯片、输入模块及通信模块均提供工作电压。由于防反接模块在第一二极管处并联有开关器件，所述开关器件闭合时，所述第一二极管为短路状态，第一二极管上无电流通过，所以第一二极管不会对电能产生耗损，使整车控制器的能耗更低。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种整车控制器，其特征在于，包括主控芯片、输入模块、通信模块及防反接模块，所述防反接模块包括第一二极管和开关器件，所述主控芯片与所述输入模块、所述通信模块、所述第一二极管的阴极及所述开关器件的一端均电连接，所述第一二极管的阴极及所述开关器件的一端均与所述输入模块和所述通信模块电连接，所述第一二极管的阳极和所述开关器件的另一端均与一接口连接；

所述主控芯片用于通过所述输入模块和所述通信模块提供的输入信号进行处理得到输出信号，所述输出信号通过通信模块进行输出；

所述防反接模块用于为所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均提供工作电压。

2.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述防反接模块还包括熔断器，所述熔断器与所述接口、所述第一二极管的阳极和开关器件均电连接。

3.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述防反接模块还包括稳压管，所述稳压管的阴极与所述第一二极管的阴极和开关器件均电连接，所述稳压管的阳极与地线电连接。

4.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述输入模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第二二极管及第三二极管，所述第一电阻与所述接口、所述第二电阻及第一电容均电连接，所述第二电阻与所述第三电阻、第二电容均电连接，所述第三电阻与所述第四电阻、第二二极管的阳极、第三二极管的阴极均电连接，所述第四电阻与所述主控芯片电连接，所述第一电容、所述第二电容、第三二极管的阳极均与地线电连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极电连接。

5.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述通信模块包括驱动器、第一光电耦合器及第二光电耦合器，所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器均与所述主控芯片和所述驱动器电连接，所述驱动器与所述接口电连接。

6.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述整车控制器还包括隔离模块，所述隔离模块与所述第一二极管的阴极、所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均电连接。

7.如权利要求6所述的整车控制器，其特征在于，所述隔离模块包括光耦，所述光耦的输入端与所述第一二极管的阴极电连接，所述光耦的输出端与所述主控芯片、所述输入模块及所述通信模块均电连接。

8.如权利要求1所述的整车控制器，其特征在于，所述开关器件包括继电器，所述继电器包括输入回路和输出回路，所述输出回路的一端与所述第一二极管的阳极电连接，所述输出回路的另一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述输入回路的一端与所述第一二极管的阴极电连接，所述输入回路的另一端与地线电连接。

9.如权利要求8所述的整车控制器，其特征在于，所述继电器为电磁继电器。