CN217639270U - 双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 - Google Patents
双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217639270U CN217639270U CN202221355950.2U CN202221355950U CN217639270U CN 217639270 U CN217639270 U CN 217639270U CN 202221355950 U CN202221355950 U CN 202221355950U CN 217639270 U CN217639270 U CN 217639270U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hall chip
- mcu
- dual
- control unit
- micro control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
本申请涉及一种双霍尔芯片‑双MCU‑双CAN电流传感器，包括：主MCU微控制单元、副MCU微控制单元、第一霍尔芯片、第二霍尔芯片、第一CAN收发器、第二CAN收发器和运算放大器；第一CAN收发器和主MCU微控制单元电连接，主MCU微控制单元对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过第一CAN收发器输出给汽车BMS进行处理；第二CAN收发器和副MCU微控制单元电连接，副MCU微控制单元对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过第二CAN收发器输出给汽车BMS进行处理。本申请具有以下可预期的技术效果：任意一个霍尔芯片、一个MCU微控制单元或者一个CAN收发器失效时，都会有另一路信号输出，确保其功能正常运行，安全性更高。
Description
技术领域
本申请涉及汽车电流传感器技术领域，尤其是涉及一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器。
背景技术
电流传感器是一种检测装置，能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。目前在电动车上广泛采用电流传感器来监测汽车的运行电流，以此来保证电动车正常行驶。
现有的汽车电流传感器，其内部一般仅包括一个霍尔芯片和一个MCU微控制单元，无论霍尔芯片和MCU微控制单元的功能安全等级有多高，即使都达到ASIL D级，当唯一的霍尔芯片因故障而失效时，则该电流传感器无法正常输出信号给汽车BMS，容易造成安全事故，普遍存在安全性不高的问题，故而有待改进。
实用新型内容
本申请提供一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，以改善以下技术问题：现有的汽车电流传感器，当唯一的霍尔芯片因故障而失效时，则该电流传感器无法正常输出信号给汽车BMS，容易造成安全事故，普遍存在安全性不高的问题。
本申请提供一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，采用如下的技术方案：
一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，包括：主MCU微控制单元、副MCU微控制单元、第一霍尔芯片、第二霍尔芯片、第一CAN收发器、第二CAN收发器和运算放大器；
所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片均电连接于所述主MCU微控制单元、所述副MCU微控制单元以用于输送高量程测试模拟量信号，所述第一霍尔芯片的输出端连接于所述运算放大器，所述运算放大器输出低量程测试模拟量信号给汽车BMS进行处理，所述第二霍尔芯片还直接将高量程测试模拟量信号输出给汽车BMS进行处理，所述主MCU微控制单元和所述副MCU微控制单元之间互为冗余且信号通过SPI协议通信传输；
所述第一CAN收发器和所述主MCU微控制单元电连接，所述主MCU微控制单元对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过所述第一CAN收发器输出给汽车BMS进行处理；所述第二CAN收发器和所述副MCU微控制单元电连接，所述副MCU微控制单元对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过所述第二CAN收发器输出给汽车BMS进行处理。
通过采用上述技术方案，第一霍尔芯片和第二霍尔芯片均将模拟量信号输送给主MCU微控制单元和副MCU微控制单元，副MCU微控制单元和主MCU微控制单元之间通过SPI的方式互通信号，主MCU微控制单元和副MCU微控制单元是以程序里面“看门狗”及“喂狗”的方式，信号通过SPI通信传输，做到相互监控的效果，其中一个MCU微控制单元失效时，另一路MCU微控制单元给其复位，达到互相冗余的效果，而且为了能实现该电流传感器的低量程的功能，在第一霍尔芯片的输出信号上增加了一运算放大器，实现低量程测试模拟量信号输出；
当第一霍尔芯片失效时，第二霍尔芯片有高量程测试模拟量信号输出，确保汽车正常运行；当第二霍尔芯片失效时，第一霍尔芯片不仅通过运算放大器输出低量程测试模拟量信号，而且第一霍尔芯片还有高量程测试模拟量信号进入主MCU微控制单元，通过数模转换，然后走第一CAN收发器输出测试模拟量信号；当第一CAN收发器损坏的时候，第二CAN收发器收正常工作，两个CAN收发器互为冗余备用；
进而确保任一个霍尔芯片、MCU微控制单元或者CAN收发器失效时，都会有另一路信号输出，确保其功能正常运行，安全性更高。
可选的，所述第一霍尔芯片的功能安全等级为ASIL C级。
通过采用上述技术方案，ASIL C级的第一霍尔芯片的安全性不低，而且购买成本也不高，可以大幅度降低该电流传感器的生产成本。
可选的，所述第二霍尔芯片的功能安全等级为ASIL C级。
通过采用上述技术方案，ASIL C级的第二霍尔芯片的安全性不低，而且购买成本也不高，可以大幅度降低该电流传感器的生产成本。
可选的，所述主MCU微控制单元和所述副MCU微控制单元的功能安全等级均为ASILB级。
通过采用上述技术方案，主MCU微控制单元和副MCU微控制单元的功能安全等级相对较低，购买成本也比较低，同时主MCU微控制单元和副MCU微控制单元配合作用，安全性也比较高，在节约成本的基础上也间接提升该电流传感器的安全性。
可选的，所述第一霍尔芯片和所述第二霍尔芯片的电流检测范围为200-1500A。
通过采用上述技术方案，上述参数的第一霍尔芯片和第二霍尔芯片，购买成本低，而且刚好可以适应电动车工作时其在200-1500A之间的工作电流范围，更加实用。
可选的，所述运算放大器输出的低量程测试模拟量信号的范围为100-300A。
通过采用上述技术方案，可以刚好可以适应电动车工作时其在100-300A之间的工作电流范围，更加实用。
可选的，该电流传感器的输入电源为直流电源，且所述输入电源的电压在4.8-5.2V之间。
通过采用上述技术方案，5V左右的直流电源更加稳定，更有利于该电流传感器稳定、持久工作。
可选的，该电流传感器的功能安全等级不低于ASIL C级。
通过采用上述技术方案，该电流传感器的功能安全等级不至于为ASIL A级和ASILB级，而是安全性更高的ASIL C级和ASIL D级，更适用于电动车。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.第一霍尔芯片和第二霍尔芯片均将模拟量信号输送给主MCU微控制单元和副MCU微控制单元，副MCU微控制单元和主MCU微控制单元之间通过SPI的方式互通信号，主MCU微控制单元和副MCU微控制单元是以程序里面“看门狗”及“喂狗”的方式，信号通过SPI通信传输，做到相互监控的效果，其中一个MCU微控制单元失效时，另一路MCU微控制单元给其复位，达到互相冗余的效果，而且为了能实现该电流传感器的低量程的功能，在第一霍尔芯片的输出信号上增加了一运算放大器，实现低量程测试模拟量信号输出；当第一霍尔芯片失效时，第二霍尔芯片有高量程测试模拟量信号输出，确保汽车正常运行；当第二霍尔芯片失效时，第一霍尔芯片不仅通过运算放大器输出低量程测试模拟量信号，而且第一霍尔芯片还有高量程测试模拟量信号进入主MCU微控制单元，通过数模转换，然后走第一CAN收发器输出测试模拟量信号；当第一CAN收发器损坏的时候，第二CAN收发器收正常工作，两个CAN收发器互为冗余备用；进而确保任一个霍尔芯片、MCU微控制单元或者CAN收发器失效时，都会有另一路信号输出，确保其功能正常运行，安全性更高；
2.ASIL C级的霍尔芯片安全性不低，而且购买成本也不高，可以大幅度降低该电流传感器的生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器的结构示意图。
附图标记说明：
101、主MCU微控制单元；102、副MCU微控制单元；103、第一霍尔芯片；104、第二霍尔芯片；105、第一CAN收发器；106、第二CAN收发器；107、运算放大器。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器。参照图1，双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器包括：主MCU微控制单元101、副MCU微控制单元102、第一霍尔芯片103、第二霍尔芯片104、第一CAN收发器105、第二CAN收发器106和运算放大器107；
第一霍尔芯片103和第二霍尔芯片104均电连接于主MCU微控制单元101、副MCU微控制单元102以用于输送高量程测试模拟量信号，第一霍尔芯片103的输出端连接于运算放大器107，运算放大器107输出低量程测试模拟量信号给汽车BMS进行处理，第二霍尔芯片104还直接将高量程测试模拟量信号输出给汽车BMS进行处理，主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102之间互为冗余且信号通过SPI协议通信传输；
第一CAN收发器105和主MCU微控制单元101电连接，主MCU微控制单元101对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过第一CAN收发器105输出给汽车BMS进行处理；第二CAN收发器106和副MCU微控制单元102电连接，副MCU微控制单元102对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过第二CAN收发器106输出给汽车BMS进行处理。
第一霍尔芯片103的功能安全等级为ASIL C级，第二霍尔芯片104的功能安全等级为ASIL C级，ASIL C级的第一霍尔芯片103和第二霍尔芯片104的安全性不低，而且购买成本也不高，可以大幅度降低该电流传感器的生产成本。
主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102的功能安全等级均为ASIL B级，主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102的功能安全等级相对较低，购买成本也比较低，同时主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102配合作用，安全性也比较高，在节约成本的基础上也间接提升该电流传感器的安全性。
第一霍尔芯片103和第二霍尔芯片104的电流检测范围为200-1500A，上述参数的第一霍尔芯片103和第二霍尔芯片104，购买成本低，而且刚好可以适应电动车工作时其在200-1500A之间的工作电流范围，更加实用。
运算放大器107输出的低量程测试模拟量信号的范围为100-300A，可以刚好可以适应电动车工作时其在100-300A之间的工作电流范围，更加实用。
该电流传感器的输入电源为直流电源，且输入电源的电压为5V，在其他实施例中电压还可以为4.8V或者5.2V，5V左右的直流电源更加稳定，更有利于该电流传感器稳定、持久工作。
该电流传感器的功能安全等级不低于ASIL C级，该电流传感器的功能安全等级不至于为ASIL A级和ASIL B级，而是安全性更高的ASIL C级和ASIL D级，更适用于电动车。
本申请实施例一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器的实施原理为：
第一霍尔芯片103和第二霍尔芯片104均将模拟量信号输送给主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102，副MCU微控制单元102和主MCU微控制单元101之间通过SPI的方式互通信号，主MCU微控制单元101和副MCU微控制单元102是以程序里面“看门狗”及“喂狗”的方式，信号通过SPI通信传输，做到相互监控的效果，其中一个MCU微控制单元失效时，另一路MCU微控制单元给其复位，达到互相冗余的效果，而且为了能实现该电流传感器的低量程的功能，在第一霍尔芯片103的输出信号上增加了一运算放大器107，实现低量程测试模拟量信号输出；
当第一霍尔芯片103失效时，第二霍尔芯片104有高量程测试模拟量信号输出，确保汽车正常运行；当第二霍尔芯片104失效时，第一霍尔芯片103不仅通过运算放大器107输出低量程测试模拟量信号，而且第一霍尔芯片103还有高量程测试模拟量信号进入主MCU微控制单元101，通过数模转换，然后走第一CAN收发器105输出测试模拟量信号；当第一CAN收发器105损坏的时候，第二CAN收发器106收正常工作，两个CAN收发器互为冗余备用；
进而确保任一个霍尔芯片、MCU微控制单元或者CAN收发器失效时，都会有另一路信号输出，确保其功能正常运行，安全性更高。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，包括：主MCU微控制单元(101)、副MCU微控制单元(102)、第一霍尔芯片(103)、第二霍尔芯片(104)、第一CAN收发器(105)、第二CAN收发器(106)和运算放大器(107)；
所述第一霍尔芯片(103)和所述第二霍尔芯片(104)均电连接于所述主MCU微控制单元(101)、所述副MCU微控制单元(102)以用于输送高量程测试模拟量信号，所述第一霍尔芯片(103)的输出端连接于所述运算放大器(107)，所述运算放大器(107)输出低量程测试模拟量信号给汽车BMS进行处理，所述第二霍尔芯片(104)还直接将高量程测试模拟量信号输出给汽车BMS进行处理，所述主MCU微控制单元(101)和所述副MCU微控制单元(102)之间互为冗余且信号通过SPI协议通信传输；
所述第一CAN收发器(105)和所述主MCU微控制单元(101)电连接，所述主MCU微控制单元(101)对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过所述第一CAN收发器(105)输出给汽车BMS进行处理；所述第二CAN收发器(106)和所述副MCU微控制单元(102)电连接，所述副MCU微控制单元(102)对接收到的测试模拟量信号进行模数转化，然后通过所述第二CAN收发器(106)输出给汽车BMS进行处理。
2.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，所述第一霍尔芯片(103)的功能安全等级为ASIL C级。
3.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，所述第二霍尔芯片(104)的功能安全等级为ASIL C级。
4.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，所述主MCU微控制单元(101)和所述副MCU微控制单元(102)的功能安全等级均为ASIL B级。
5.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，所述第一霍尔芯片(103)和所述第二霍尔芯片(104)的电流检测范围均为200-1500A。
6.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，所述运算放大器(107)输出的低量程测试模拟量信号的范围为100-300A。
7.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，该电流传感器的输入电源为直流电源，且所述输入电源的电压在4.8-5.2V之间。
8.根据权利要求1所述的双霍尔芯片-双MCU-双CAN电流传感器，其特征在于，该电流传感器的功能安全等级不低于ASIL C级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221355950.2U CN217639270U (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221355950.2U CN217639270U (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217639270U true CN217639270U (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83620668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221355950.2U Active CN217639270U (zh) | 2022-06-01 | 2022-06-01 | 双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217639270U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117572051A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-02-20 | 上海深启半导体科技有限公司 | 兼顾检测准确性和可靠性的电流检测方法 |
-
2022
- 2022-06-01 CN CN202221355950.2U patent/CN217639270U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117572051A (zh) * | 2023-12-05 | 2024-02-20 | 上海深启半导体科技有限公司 | 兼顾检测准确性和可靠性的电流检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201199723Y (zh) | 危险品道路运输安全监控系统 | |
| CN217639270U (zh) | 双霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 | |
| CN217639269U (zh) | 三霍尔芯片-双mcu-双can电流传感器 | |
| CN217639271U (zh) | 新型三霍尔芯片-双mcu-单can电流传感器 | |
| CN217639272U (zh) | 一种三霍尔芯片-双mcu-单can电流传感器 | |
| CN217639273U (zh) | 四霍尔芯片-单mcu-单can电流传感器 | |
| CN101246631A (zh) | 一种对驾驶者的疲劳状态进行监控的方法及系统 | |
| CN104210445A (zh) | 一种重型货车坡道运行安全监控系统 | |
| CN217639274U (zh) | 三霍尔芯片-单mcu-单can电流传感器 | |
| CN207549967U (zh) | 带北斗终端的电池管理系统及电动汽车 | |
| CN216139938U (zh) | 牵引车辆智能驾驶数据采集装置 | |
| CN216816890U (zh) | 带隔离的通讯唤醒电路、电池管理系统和电池 | |
| CN215890409U (zh) | 水泵控制器 | |
| CN105514510B (zh) | 一种分布式电池管理系统 | |
| CN104369630A (zh) | 胎压监测系统和监测及显示方法 | |
| CN204462761U (zh) | 基于can总线的数字化起重机起重量限制器 | |
| CN103528654B (zh) | 适用于联轴式车辆的两称重平台公路车辆计重系统 | |
| CN203377902U (zh) | 一种行业车辆用车载网关 | |
| CN202599671U (zh) | 多功能便携式abs检测仪 | |
| CN208653809U (zh) | 一种电动车在线故障检测系统 | |
| CN208721795U (zh) | 基于双处理器的gnss接收机 | |
| CN207649912U (zh) | 一种轨道车辆动态试验自动化采集装置 | |
| CN207367023U (zh) | 一种基于微信公众服务号的电动汽车座位监测系统 | |
| CN202916034U (zh) | 无线踏板力计 | |
| CN204835090U (zh) | 轮速信号转接器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |