本实用新型专利技术提供一种纯电动汽车整车控制器，包括电源模块、MCU微处理器模块和与其相连接的IO输入模块、IO输出模块、AD输入采集模块、PWM输出模块、PWM输入模块、CAN通讯模块，所述CAN通讯模块采用集成芯片TJA1052I，用于解决微处理器芯片与电机控制器、电源管理系统、DC/DC、车用仪表、远程终端监控系统、车用显示屏的车载信号之间的通讯。所述纯电动汽车整车控制器，通过IO输入输出、PWM输出采用模块集成化设计，增加了整车控制器的抗干扰能力，并且可以减少外部环境对整车控制器的影响，降低整车控制器成本以及节约MCU微处理器的接口资源，提高了整车控制器的性能，保证了整车控制器的稳定性和可靠性，进而保证了汽车在行驶过程中的动力性和安全性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电动汽车装置，尤其是涉及一种纯电动汽车整车控制器。
技术介绍
整车控制器作为纯电动汽车的核心控制单元，需要采集驾驶员的操作意识(启动开关、加速踏板、制动踏板等)，结合动力总成各子系统的状态，输出空调开关信号、刹车开关信号、电暖风、除霜器等开关量信号以控制整车的各种功能。以及输出车速转速信号、转矩转速信号、水温信号、S0C信号其他PWM输出信号给车用仪表，以便驾驶员能够清晰知道车辆行驶工况，从而高效安全地驱动汽车行驶。整车控制器集汽车电子、网络化、信息化、智能化等控制技术于一体。而提高整车在复杂环境下的抗干扰性和可靠性、稳定性则是汽车安全行驶的基础，但目前国内的纯电动汽车整车控制器在硬件设计上大多采用分立元器件设计方法，这样不仅需要大量的光耦隔离芯片，且分立元器件的设计方法还带来了大量的安全隐患，只要有个别的分立元器件损坏，便会导致整车控制器无法正常的运行。整车控制器的主要功能有:驾驶员操作意图识别、通信管理、制动能量回馈控制、错误诊断、安全控制、状态监视、系统标定。在整车控制器设计中，10输入模块、10输出模块、PWM输出模块以及CAN通讯模块基本采用的是光耦隔离和分立元器件设计联合设计的电路，但是光耦隔离有着很多缺陷，比如光耦器件通常具有的电流传输比不确定、非线性函数传输以及温度和使用寿命等问题，而且10输出和PWM输出功率电路的稳定也是非常重要的问题，而在分立元器件设计中，最常见的问题是分立元器件比较容易损坏，比如二极管、三极管、M0SFET等元器件就容易在大电流及高电压的瞬间冲击中损坏。
技术实现思路
本技术针对上述四个问题设计了一款纯电动汽车整车控制器，解决了整车控制器中10输入模块、10输出模块、PWM输出模块以及CAN通讯模块的集成化及其他问题，并通过硬件设计有效地将这四个问题加以改进，其技术方案如下所述:一种纯电动汽车整车控制器，包括电源模块，以及MCU微处理器模块和分别与其相连接的10输入模块、10输出模块、AD输入采集模块、PWM输出模块、PWM输入模块、CAN通讯模块，所述CAN通讯模块采用集成芯片TJA1052I，用于解决微处理器芯片与电机控制器、电源管理系统、DC/DC、车用仪表、远程终端监控系统、车用显示屏的车载信号之间的通讯。所述10输出模块包括空调开关、刹车开关、倒车灯开关、延时继电器开关、电暖风开关、除霜器开关。所述PWM输入模块的输入信号包括电机转速信号、车速信号。所述PWM输出模块包括车速转速表、转矩转速表、水温表、S0C表。所述10输入模块采用集成芯片MC33972/MC33975。所述10输出模块采用集成芯片MC33879/MC33880。所述PWM输出模块采用集成芯片MC33879/MC33880。所述纯电动汽车整车控制器，通过10输入输出、PWM输出采用模块集成化设计，增加了整车控制器的抗干扰能力，并且可以减少外部环境对整车控制器的影响，降低整车控制器成本以及节约MCU微处理器的接口资源，提高了整车控制器的性能，保证了整车控制器的稳定性和可靠性，进而保证了汽车在行驶过程中的动力性和安全性。10输入模块采用了多开开关检测接口芯片MC33972/MC33975，此芯片可以检测多达22路外部10输入，通讯使用SPI与微处理器通讯，这样不仅可以满足电路冗余设计，而且可以节省微处理器接口资源，且满足10输入电压的宽范围要求。10输出模块与PWM输出模块采用8路高边/低边输出芯片MC33879/MC33880，此芯片可以通过SPI与微处理器通讯，这样不仅可以满足电路冗余设计，而且可以节省微处理器接口资源。CAN通讯模块采用了隔离高速CAN收发器TJA1052I芯片，此芯片自带隔离功能，使用此芯片不仅使CAN通讯具有更好的EMI和EMC性能，而且更适合车用12V或24V电压系统。【附图说明】图1是所述纯电动汽车整车控制器的硬件示意图；图2是所述10输入模块的示意图；图3是Ι0ΙΝ开关的不意图；图4是所述10输出模块的示意图；图5是所述PWM输出模块的示意图；图6a是所述CAN第一路通讯模块的示意图；图6b是所述CAN第二路通讯模块的示意图；图6c是所述CAN第三路通讯模块的示意图。【具体实施方式】如图1所示，一种纯电动汽车整车控制器，包括MCU微处理器、电源模块、10输入模块、10输出模块、AD输入采集模块、PWM输出模块、PWM输入模块、CAN通讯模块。10输入输出模块、PWM输出模块以及CAN通讯模块进行集成化设计，简化了电路原理图，优化了微处理器的接口资源，提高了整车控制器性能，CAN通讯模块与电机控制器、电池管理系统、DC/DC、车用仪表等车载其他器件都可以做到隔离通讯。10输入模块设计中如图2所示，所用多开关量检测接口芯片为MC33975/MC33972芯片，此芯片是具有抑制唤醒功能的多开关检测接口，旨在检测多达22个开关触点的关闭和开启。开关状态(开启或关闭)会通过一个串行外设接口(SPI)传输至微处理器(MCU)。22个开关触点中SP0 — SP7是可编程的开关量输入，在这里我们编程此8个引脚都为高边开关量输入，其他16个SG0 — SG13是低边开关量输入。芯片U11中使用了 16路开关检测接口，其中有8路处于冗余设计考虑，图3中Ι0ΙΝ开关状态输入经过一个串联限流电阻，并联一个滤波电容和一个稳压二极管，直接输入MC33975的开关量输入引脚，MC33975有两个电源，其中一个是外部输入电源VBAT_IN1，在此由两个并联滤波电容，分别是电解电容和陶瓷电容组成滤波电路进行滤波，WAKE唤醒引脚接一个上拉电阻到VCC，当WAKE处于高电平时，器件MC33975处于睡眠状态，当有开关量变化时，则INT引脚有中断输出，则WAKE引脚变为低电平，此时MC33975处于正常运行状态。图2中MC33975与MCU微处理器通过SPI通讯，在MC33975的SPI通讯引脚经过匹配电阻后输入到MCU微处理器的SPI1引脚。10输出模块及PWM输出模块设计中所采用多开关量输出芯片为MC33879/MC33880芯片。在图4、图5中可以看出一共采用了 2块芯片，总共可以输出6路高边驱动、6路低边驱动以及四路PWM输出。在此电路中MC33879芯片通过SPI 口通过匹配电阻与MCU微处理器SPI2通讯，MCU微处理器通过SPI2发送数据给MC33879，并控制MC33879输出引脚，在MC33879输出引脚端通过一个保护二极管保护要驱动的器件，MCU微处理通过MC33879的两个引脚EN与CS的配置，控制选择两个MC33879。CAN通讯模块采用隔离高速CAN收发器TJA1052I芯片，TJA1052i不仅提供电击、过压、地偏移和反向电流保护，并能显著提升嘈杂电磁环境下信号的完整性，能够减小电路板空间、提高信号性能，并提高系统可靠性及降低成本，图6a-图6c中有3路CAN通讯接口，如图1中所示，三路CAN分别与电池管理系统、DC/DC，电机控制器，车用仪表、车用显示屏、远程终端监控系统3部分通讯，图6a-图6c的3路CAN电路原理图完全一样，TJA1052I芯片有两个供电电源，一路电源由MCU微处理供电电源供电即图6a-图6c中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纯电动汽车整车控制器，其特征在于：包括电源模块，以及MCU微处理器模块和分别与其相连接的IO输入模块、IO输出模块、AD输入采集模块、PWM输出模块、PWM输入模块、CAN通讯模块，所述CAN通讯模块采用集成芯片TJA1052I，用于解决微处理器芯片与电机控制器、电源管理系统、DC/DC、车用仪表、远程终端监控系统、车用显示屏的车载信号之间的通讯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓召凯，李杨，李旭荣，李国征，
申请(专利权)人：北京市汇聚电动汽车科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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