电动汽车CAN总线节点通用控制器制造技术

一种电动汽车CAN总线节点通用控制器，由输入侧端盖、输出侧端盖、输入侧CAN总线插座、输出侧CAN总线插座、PCB板和嵌入式ARM芯片组成，其要点是：输入侧端盖中央安装有输入侧CAN总线插座，输出侧端盖中央安装有输出侧CAN总线插座，PCB板安装在输入侧端盖内，在输出侧端盖上，还有12个二芯汽车专用插座，可直接就近控制车载电器。本发明专利技术所提出的CAN总线节点通用控制器，是一种与汽车线束相结合的CAN总线节点控制装置，它改变了过去CAN总线模块分主控模块和各种功能模块的做法，可通过输入侧CAN总线插座和输出侧CAN总线插座串联模式，直接取代了继电器盒，减少了来回走线，应用十分广泛。

CAN bus node general controller for electric vehicle

An electric vehicle CAN bus universal controller, from the input side end cover, an output side end cover, the input side CAN bus socket, CAN socket, PCB output side bus board and embedded ARM chip, its main points are: the input side of the center of the end cap installed input side CAN bus socket, the output side of the center of the end cap install output side of the CAN bus socket, PCB cover plate is installed on the input side end at the output side of the end cover, and 12 two core automotive special socket, can directly control the nearest electric car. The general controller of CAN bus node provided by the invention is CAN bus control device and automobile wiring harness combination, it has changed the CAN bus module main control module and function module approach, through the input side and output side bus socket CAN CAN bus socket series mode, directly replaced the relay box, go back and forth to reduce the line, a wide range of applications.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车CAN总线节点通用控制器
本专利技术涉及一种电动汽车CAN总线节点通用控制器,主要用于取代电动汽车的传统线束，实现车载局域网络与车载电器的集中分布式就近控制。
技术介绍
传统的汽车线束无论从制作到安装都是一件很麻烦的事情。首先，汽车线束的制作过程大部分工作需要手工制作，无法用机器全部取代；其二，目前一辆高级轿车上连接所有的电子装置和设备的信号线将超过1000根以上,相当于过去汽车线束的20倍以上，众多的线束与车载电器设备的联结其可靠性本身就成问题，不但造成维护上的困难，更重要的是成为汽车进一步轻量化和电子化最大的障碍。为此，从20世纪80年代末，德国波许(Bosch)公司率先提出一种多主机控制器局部网络协议CAN(ControllerAreaNetwork),并迅速形成方兴未艾的技术热点,经过多年的开发完善，目前已作为汽车全数字式现场总线的控制仪表和设备的互联规范，是国际标准化组织唯一采纳和承认的国际总线标准。从网络的物理结构上看,CAN属于总线式通信网络，这是一个具有很高可靠性、保密性、检错能力，可有效地支持分布式控制或实时控制的多主串行通信链路，即大量的汽车内部现场信号连接电缆,由单一简洁的现场总线网络所代替,从而大大减轻现场信号连接的繁琐和成本,提高信号传输的精度。CAN总线既不同于传统的模拟4mA-20mA电流环，又不同于BITBUS位总线和主从RS-485协议。在4mA-20mA电流环中，一般只能携带一个信号，通常为过程变量，而CAN总线在传输变量过程的同时，仪表的标识符和诊断执行信息也可一并传送。数字信号的精确性比4mA-20mA模拟信号分辨率高，因此，使汽车现场智能仪表成为可能。另一方面，CAN与一般的网络重要区别体现在它是一种专门用于工业自动化领域的一种网络,但不同于信息处理网络,例如以太网、Internet等，其物理特性及网络协议特性采用了独特的硬件设计,特别是采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；当节点在发生严重错误的情况下，具有自动切断该节点与总线联系的功能，以使总线上其他操作不受影响，其可靠性远高于已经陈旧的现场通信技术。因此，我国“863计划”关于电动汽车的说明中已经明确提出，新申报的电动车开发项目必须采用CAN总线通讯模式，即用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
技术实现思路
技术问题但是，现有的CAN总线节点控制器大都采用模块化的方式，即将每一个CAN接口芯片与网络的接口部分称为一个节点，然后按照就近安装的原则，每个节点模块负责就近的一个子任务，分别将节点模块安放在电动车的前后左右，结果仍导致接线凌乱，安装性不好，电磁兼容性减弱，可靠性变差。如何克服现有CAN总线节点控制器不足，正是本专利技术要解决的问题。本专利技术的巧妙之处在于，将传统的汽车线束与CAN总线节点控制器结合起来，既支持CAN总线的输入，也支持CAN总线的输出，并且一个CAN总线节点通用控制器可就近支持12路汽车电器的无触点功率控制，做到系统最省，整体最优。技术方案其技术方案具体如下：一种电动汽车CAN总线节点通用控制器，由输入侧端盖、输出侧端盖、输入侧CAN总线插座、输出侧CAN总线插座、PCB板组成，其要点在于：所述的输入侧端盖为外部为圆形，内部为六边形结构，输入侧端盖上有一个固定用的CAN总线节点控制器支架，端盖中央位置开有中心孔A，输入侧CAN总线插座安装在中心孔A中，所述的输出侧端盖同为外部为圆形，内部为六边形结构，中央位置开有中心孔B，输出侧CAN总线插座安装在中心孔B中；所述的PCB板为六边形状，PCB板上焊接有嵌入式ARM芯片、总线收发中继接口芯片、VMOS驱动芯片、高速光隔离芯片、电平变换芯片、电解电容器、VMOS管，所述的VMOS管紧贴在带散热片的插座插片，再通过螺丝穿过VMOS管紧固孔固定在输入侧端盖的六边形侧壁上，所述的PCB板上开有固定孔，通过螺丝固定在输入侧端盖内；所述的输出侧端盖上，围绕输出侧CAN总线插座的四周安装有12个二芯汽车专用插座，其中，二芯汽车专用插座的一根导电插针为带地线环穿孔的插座插片，由一根搭铁接地的地线环连接，另一根导电插针为紧贴VMOS管的带散热片的插座插片，即VMOS管的功率输出通过带散热片的插座插片直接引到二芯汽车专用插座上。所述的PCB板上的主要器件具有如下的连接关系：嵌入式ARM芯片的CAN总线引脚分别与高速光隔离芯片输入引脚相连，高速光隔离芯片输出引脚再与总线收发中继接口芯片的输入引脚相连，总线收发中继接口芯片的输出引脚与输入侧CAN总线插座和输出侧CAN总线插座上的两个细芯接头即CAN+和CAN-相连；ARM芯片的I/O引脚与VMOS驱动芯片的输入引脚相连，VMOS驱动芯片的输出引脚再与VMOS管的控制端相连，VMOS管的功率输出通过其带散热片的插座插片穿过输出侧端盖后引出，并成为二芯汽车专用插座的一根插片，二芯汽车专用插座的另一根插片，即带地线环穿孔的插座插片直接接地，所述的二芯汽车专用插头插入二芯汽车专用插座后，其引线可直接连接车载电器的两端。所述的输入侧CAN总线插座和输出侧CAN总线插座均为四芯结构，其中两个粗芯分别接电池B+和电池B-，两个细芯即CAN+和CAN-，内部与PCB板上的总线收发中继接口芯片的输出引脚相连，外部则通过插头分别接一对平衡双绞线，所述的电平变换芯片可将电池B+电压变换成+5V工作电压。所述的输入侧端盖上有上连接孔，输出侧端盖上有下连接孔，装配后通过螺丝将两者合为一体，通过CAN总线节点控制器支架上的螺丝孔，将所述的电动汽车CAN总线节点通用控制器固定在车架上。技术效果本专利技术所提出的电动汽车CAN总线节点通用控制器具有如下显著的有益效果：1、本专利技术所提出的电动汽车CAN总线节点通用控制器，是一种与汽车线束相结合的CAN总线节点通用控制器，基于CAN2.0B内核的嵌入式ARM芯片和无触点功率控制技术结合一体，并且将CAN总线和功率控制融为一体，对现有CAN节点模块有实质性改进，是对传统CAN总线节点控制模块的最佳更新换代产品，这是一种全新的基于CAN总线的车载电器功率控制器。2、本专利技术巧妙之一是改变了过去CAN总线模块分主控模块和各种功能模块的做法，电动汽车CAN总线节点通用控制器通过输入侧CAN总线插座和输出侧CAN总线插座串联模式，直接取代了继电器盒，减少了来回走线，使得电动汽车线束最省。3、本专利技术巧妙之二是提出了一种车载专用插座如何与带散热片的插座插片相连接的新颖结构，从而方便地引出了功率控制信号，同时又大大地改善了散热质量。4、特别有意义的是，电动汽车CAN总线节点通用控制器可以扩展到工业控制现场，对于实现工业控制现场的CAN组网控制，提供了一种高效、低成本和可靠的解决方案。附图说明图1电动汽车CAN总线节点控制器外形图一；图2电动汽车CAN总线节点控制器外形图二；图3电动汽车CAN总线节点控制器外形图三；图4电动汽车CAN总线节点控制器外形图四；图5电动汽车CAN总线节点控制器爆炸图一；图6电动汽车CAN总线节点控制器爆炸图二；图7电动汽车CAN总线节点控制器爆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车CAN总线节点通用控制器，由输入侧端盖（1）、输出侧端盖（2）、输入侧CAN总线插座（3）、输出侧CAN总线插座（4）、PCB板（6）组成，其特征在于：所述的输入侧端盖（1）为外部为圆形，内部为六边形结构，输入侧端盖（1）上有一个固定用的CAN总线节点控制器支架（101），端盖中央位置开有中心孔A（102），输入侧CAN总线插座（3）安装在中心孔A（102）中，所述的输出侧端盖（2）同为外部为圆形，内部为六边形结构，中央位置开有中心孔B（207），输出侧CAN总线插座（4）安装在中心孔B（207）中；所述的PCB板（6）为六边形状，PCB板（6）上焊接有嵌入式ARM芯片（60）、总线收发中继接口芯片（61）、VMOS驱动芯片（62）、高速光隔离芯片（63）、电平变换芯片（64）、电解电容器（65）、VMOS管（66），所述的VMOS管（66）紧贴在带散热片的插座插片（203），再通过螺丝穿过VMOS管紧固孔（103）固定在输入侧端盖（1）的六边形侧壁上，所述的PCB板（6）上开有固定孔（67），通过螺丝固定在输入侧端盖（1）内；所述的输出侧端盖上，围绕输出侧CAN总线插座（4）的四周安装有12个二芯汽车专用插座（201），其中，二芯汽车专用插座（201）的一根导电插针为带地线环穿孔的插座插片（204），由一根搭铁接地的地线环（205）连接，另一根导电插针为紧贴VMOS管（66）的带散热片的插座插片（203），即VMOS管的功率输出通过带散热片的插座插片（203）直接引到二芯汽车专用插座（201）上。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车CAN总线节点通用控制器，由输入侧端盖（1）、输出侧端盖（2）、输入侧CAN总线插座（3）、输出侧CAN总线插座（4）、PCB板（6）组成，其特征在于：所述的输入侧端盖（1）为外部为圆形，内部为六边形结构，输入侧端盖（1）上有一个固定用的CAN总线节点控制器支架（101），端盖中央位置开有中心孔A（102），输入侧CAN总线插座（3）安装在中心孔A（102）中，所述的输出侧端盖（2）同为外部为圆形，内部为六边形结构，中央位置开有中心孔B（207），输出侧CAN总线插座（4）安装在中心孔B（207）中；所述的PCB板（6）为六边形状，PCB板（6）上焊接有嵌入式ARM芯片（60）、总线收发中继接口芯片（61）、VMOS驱动芯片（62）、高速光隔离芯片（63）、电平变换芯片（64）、电解电容器（65）、VMOS管（66），所述的VMOS管（66）紧贴在带散热片的插座插片（203），再通过螺丝穿过VMOS管紧固孔（103）固定在输入侧端盖（1）的六边形侧壁上，所述的PCB板（6）上开有固定孔（67），通过螺丝固定在输入侧端盖（1）内；所述的输出侧端盖上，围绕输出侧CAN总线插座（4）的四周安装有12个二芯汽车专用插座（201），其中，二芯汽车专用插座（201）的一根导电插针为带地线环穿孔的插座插片（204），由一根搭铁接地的地线环（205）连接，另一根导电插针为紧贴VMOS管（66）的带散热片的插座插片（203），即VMOS管的功率输出通过带散热片的插座插片（203）直接引到二芯汽车专用插座（201）上。2.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线节点通用控制器，其特征在于：所述的PCB板（6）上的主要器件具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金泉，
申请(专利权)人：杭州亿为科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33