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CN107776419A - 一种纯电动轻客整车控制系统 - Google Patents

一种纯电动轻客整车控制系统 Download PDF

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CN107776419A
CN107776419A CN201610792524.8A CN201610792524A CN107776419A CN 107776419 A CN107776419 A CN 107776419A CN 201610792524 A CN201610792524 A CN 201610792524A CN 107776419 A CN107776419 A CN 107776419A
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CN
China
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battery
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battery module
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CN201610792524.8A
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张晨秋
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Jiangsu Joylong Automobile Co Ltd
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Jiangsu Joylong Automobile Co Ltd
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是一种纯电动轻客整车控制系统，包括电池模块、微控制器、开关信号输入模块、继电器驱动模块、高速CAN总线接口模块和模拟量输入模块。本发明的纯电动轻客整车控制系统可以解决测压不准的问题，即现有技术中电门锁关闭后测压模块和微处理器也会随之断电，而电池模块关闭后其电压会有所回升，而回升的电压测压模块监测不到的问题，实现电池模块的欠压保护功能，而且充电保护单元配合控制器可以实现自动充电，维护电池模块中各单体电池。

Description

一种纯电动轻客整车控制系统
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是一种纯电动轻客整车控制系统。
背景技术
电动汽车作为一种绿色的运输工具，在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、止动等动力系统以及其附件，各子系统几乎都通过自己的控制单元来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，已广泛用于汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络科大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平，另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能，现有技术中的电池模块在串联成组使用时，需要对其中的某节单体电池做充电维护，一般采用人工方法对单体电池进行充电维护，但是这种方法存在费时、费力、成本较高，且容易出错的缺点，此外，当电池模块的电量由于使用而降到一定程度以下后，电动汽车的运行电压也会降低到一定范围，电动汽车进入欠压运行状态，这种欠压运行状态如果维持较长时间的话会给电池模块及其他模块造成损伤，现有技术中虽然存在欠压保护技术，但是由于电门锁关闭后测压模块和逻辑判断模块也会随之断电，而电源关闭后其电压会有所回升，而回升的电压测压模块监测不到，这样测压模块监测并传输给逻辑判断模块的电压数据并不准确，这样电池模块已经进入欠压运行时得不到及时关闭保护。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种保护电池模块的纯电动轻客整车控制系统。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：
本发明的纯电动轻客整车控制系统包括电池模块、微控制器、开关信号输入模块、继电器驱动模块、高速CAN总线接口模块和模拟量输入模块，所述微控制器分别与所述开关信号输入模块和所述模拟量输入模块连接，所述高速CAN总线接口模块为两个，两个所述高速CAN总线接口模块分别与微控制器连接，其中一个所述CAN总线接口模块上连接高速CAN总线，所述高速CAN总线上分别连接有电机控制单元和电池控制单元，另一个所述CAN总线接口模块的另一端连接综合仪表装置，所述开关信号输入模块上连接电门锁，所述继电器驱动模块上连接有时间继电器，所述电池模块连接有测压模块，所述开关信号输入模块将接收到的电门锁的关闭信号发送给所述微处理器，所述微处理器通过继电器驱动模块驱动时间继电器延迟发送断电信号给所述电池控制单元，所述测压模块测试电池模块的电压并将测得的电压信号传输给所述微控制器，所述微控制器分析处理所述电压信号并判断电池模块的电压是否低于临界值，所述电池控制单元连接于所述微控制器，当所述微控制器判断电源的电压低于临界值时发送断电信号给所述电池控制单元，所述电池控制单元根据断电信号切断所述电池模块；其中，所述电池模块还连接有充电保护单元，所述充电保护单元中充电电源的正极连接PNP型三极管T1的发射极，T1的集电极连接二极管D1的阳极，D1的阴极连接电池模块的正极，电池模块的负极连接NPN型三极管T2的集电极，T2的发射极连接二极管D2的阳极，D2的阴极连接P的负极，T1和T2的基极为控制端，所述控制端与所述微处理器相连。
本发明所述电池模块包括若干个串联的锂电池或钎酸电池。
本发明在所述继电器驱动模块与所述微控制器之间设置光电隔离器Ⅰ，所述继电器驱动模块通过所述光电隔离器Ⅰ与所述微控制器连接，在所述高速CAN总线接口模块与微控制器之间设置光电隔离器Ⅱ，所述高速CAN总线接口模块通过光电隔离器Ⅱ与所述微控制器连接。
本发明所述模拟量调理模块上连接有加速踏板传感器和制动踏板传感器。
本发明所述继电器驱动模块上还连接主继电器、空调继电器、DC/AC继电器和备用继电器。
本发明所述开关信号输入模块上还连接有充电开关、空调开关、模式开关和制动踏板开关。
本发明的纯电动轻客整车控制系统的有益效果是：1、解决测压不准的问题，即现有技术中电门锁关闭后测压模块和微处理器也会随之断电，而电池模块关闭后其电压会有所回升，而回升的电压测压模块监测不到的问题；2、实现电池模块的欠压保护功能；3、充电保护单元配合控制器可以实现自动充电，维护电池模块中各单体电池。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的监测单元的原理框图。
其中：微控制器1、开关信号输入模块2、模拟量输入模块3、电池模块4、继电器驱动模块5、时间继电器6、电池控制单元7、充电保护单元8。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例的纯电动轻客整车控制系统包括电池模块4、微控制器1、开关信号输入模块2、继电器驱动模块5、高速CAN总线接口模块和模拟量输入模块3，微控制器1分别与开关信号输入模块2、模拟量输入模块3和继电器驱动模块5连接，高速CAN总线接口模块为两个，两个高速CAN总线接口模块分别与微控制器1连接，其中一个CAN总线接口模块上连接高速CAN总线，高速CAN总线上分别连接有电机控制单元和电池控制单元7，另一个CAN总线接口模块的另一端连接综合仪表装置。
为了提高电池测压精度，更好地保护电池模块4，本实施例的开关信号输入模块2上连接电门锁，继电器驱动模块5上连接有时间继电器6，电池模块4连接有测压模块，开关信号输入模块2将接收到的电门锁的关闭信号发送给微处理器，微处理器通过继电器驱动模块5驱动时间继电器6延迟发送断电信号给电池控制单元7，延迟关闭的时间可设定。这样可以解决测压不准的问题，即现有技术中电门锁关闭后测压模块和微处理器也会随之断电，而电池模块4关闭后其电压会有所回升，而回升的电压测压模块监测不到的问题。
为了实现电池模块4的欠压保护，测压模块测试电池模块4的电压并将测得的电压信号传输给微控制器1，微控制器1分析处理电压信号并判断电池模块4的电压是否低于临界值，电池控制单元7连接于微控制器1，当微控制器1判断电源的电压低于临界值时发送断电信号给电池控制单元7，电池控制单元7根据断电信号切断电池模块4，这样电池模块4不会在低压状态下使用，提高电池模块4的使用寿命，当然整车会安装有备用电池，当电池模块4断电后会切换至备用电池，保证电动汽车可以继续行驶一段距离，该备用电池可由反充电系统充电。
本实施例的电池模块4还连接有充电保护单元8，充电保护单元8中充电电源的正极连接PNP型三极管T1的发射极，T1的集电极连接二极管D1的阳极，D1的阴极连接电池模块4的正极，电池模块4的负极连接NPN型三极管T2的集电极，T2的发射极连接二极管D2的阳极，D2的阴极连接P的负极，T1和T2的基极为控制端，控制端与所述微处理器相连，其中，电池模块4包括若干个串联的锂电池或钎酸电池，上述充电保护单元8配合控制器可以实现自动充电，维护电池模块4中各单体电池。
本实施例在继电器驱动模块5与微控制器1之间设置光电隔离器Ⅰ，继电器驱动模块5通过光电隔离器Ⅰ与微控制器1连接，在高速CAN总线接口模块与微控制器1之间设置光电隔离器Ⅱ，高速CAN总线接口模块通过光电隔离器Ⅱ与微控制器1连接。
本实施例的模拟量调理模块上连接有加速踏板传感器和制动踏板传感器。
本实施例的继电器驱动模块5上还连接主继电器、空调继电器、DC/AC继电器和备用继电器。
本实施例的开关信号输入模块2上还连接有充电开关、空调开关、模式开关和制动踏板开关。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种纯电动轻客整车控制系统，包括电池模块(4)、微控制器(1)、开关信号输入模块(2)、继电器驱动模块(5)、高速CAN总线接口模块和模拟量输入模块(3)，所述微控制器(1)分别与所述开关信号输入模块(2)、模拟量输入模块(3)和继电器驱动模块(5)连接，所述高速CAN总线接口模块为两个，两个所述高速CAN总线接口模块分别与微控制器(1)连接，其中一个所述CAN总线接口模块上连接高速CAN总线，所述高速CAN总线上分别连接有电机控制单元和电池控制单元(7)，另一个所述CAN总线接口模块连接综合仪表装置，其特征在于：所述开关信号输入模块(2)上连接电门锁，所述继电器驱动模块(5)上连接有时间继电器(6)，所述电池模块(4)连接有测压模块，所述开关信号输入模块(2)将接收到的电门锁的关闭信号发送给所述微处理器，所述微处理器通过继电器驱动模块(5)驱动时间继电器(6)延迟发送断电信号给所述电池控制单元(7)，所述测压模块测试电池模块(4)的电压并将测得的电压信号传输给所述微控制器(1)，所述微控制器(1)分析处理所述电压信号并判断电池模块(4)的电压是否低于临界值，当所述微控制器(1)判断电源的电压低于临界值时发送断电信号给所述电池控制单元(7)，所述电池控制单元(7)根据断电信号切断所述电池模块(4)；其中，所述电池模块(4)还连接有充电保护单元(8)，所述充电保护单元(8)中充电电源的正极连接PNP型三极管T1的发射极，T1的集电极连接二极管D1的阳极，D1的阴极连接电池模块(4)的正极，电池模块(4)的负极连接NPN型三极管T2的集电极，T2的发射极连接二极管D2的阳极，D2的阴极连接P的负极，T1和T2的基极为控制端，所述控制端与所述微处理器相连。
2.根据权利要求1所述的纯电动轻客整车控制系统，其特征在于：所述电池模块(4)包括若干个串联的锂电池或钎酸电池。
3.根据权利要求2所述的纯电动轻客整车控制系统，其特征在于：在所述继电器驱动模块(5)与所述微控制器(1)之间设置光电隔离器Ⅰ，所述继电器驱动模块(5)通过所述光电隔离器Ⅰ与所述微控制器(1)连接，在所述高速CAN总线接口模块与微控制器(1)之间设置光电隔离器Ⅱ，所述高速CAN总线接口模块通过光电隔离器Ⅱ与所述微控制器(1)连接。
4.根据权利要求3所述的纯电动轻客整车控制系统，其特征在于：所述模拟量调理模块上连接有加速踏板传感器和制动踏板传感器。
5.根据权利要求4所述的纯电动轻客整车控制系统，其特征在于：所述继电器驱动模块(5)上还连接主继电器、空调继电器、DC/AC继电器和备用继电器。
6.根据权利要求5所述的纯电动轻客整车控制系统，其特征在于：所述开关信号输入模块(2)上还连接有充电开关、空调开关、模式开关和制动踏板开关。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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