电动车动力总成控制器制造技术

本发明专利技术涉及一种电动车动力总成控制器，包括：电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元、中心控制器；所述中心控制器采集电池组、牵引电机和变速器的工作参数，并判断其工作是否正常，并向电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元发送控制信号，控制其工作状态。本发明专利技术的电动车动力总成控制器监控电池组、牵引电动机和变速器，这不仅降低了控制器的成本，还简化了线束、减轻了重量、降低了空间要求、简化了系统、提高了系统的可靠性，实现了将动力总成的控制集中起来到一个控制中心，用一个动力总成中心控制器去综合监控动力总成中的电池包、牵引电机、变速器的目的，使电动汽车更加轻量化、低成本、高效率和高可靠性。

Power assembly controller for electric vehicle

The present invention relates to an electric vehicle powertrain controller, including: battery management system, motor control unit, transmission control unit and a central controller; the central controller parameters acquisition battery, traction motor and transmission, and judge whether the work is normal, and to the battery management system, motor control unit the transmission control unit transmits a control signal to control the operating state. The invention of the electric vehicle power assembly controller to monitor the battery group, traction motor and transmission, which not only reduces the cost of the controller, but also simplifies the wiring harness, reduces the weight and space requirements, simplifies the system and improves the reliability of the system, realizes the control of the power assembly together to a the control center, a powertrain controller integrated monitoring center to the powertrain of the battery pack, traction motor, gearbox, the electric car is more lightweight, low cost, high efficiency and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
电动车动力总成控制器
本专利技术属于电动汽车控制
，尤其涉及一种电动车动力总成控制器。
技术介绍
随着电动汽车的运用普及越来越多，特别是为了缓解大气污染，政府在大力推进电动汽车的推广应用，未来电动汽车将在机动车中占据较大的比例，在电动汽车的现有技术中，电动汽车的管理系统如何高效管理电动汽车的各个功能部件是电动汽车发展过程中面临的一个关键问题。在电动汽车
，对于电池组的管理由电池管理系统（BMS）负责、牵引电机的管理由电机控制单元（MCU）负责、变速器的管理由变速器控制单元（TCU）负责，另外，为了提高汽车整体的工作状况，还有一个整车控制单元（VCU）用于对整个电动车进行管理。如图1所示，BMS、MCU、TCU这三个控制器各自完成各自的任务而又受VCU的控制而工作。BMS的主要功能是从电池组的分布式控制器上读取电池单元电压、温度、电流等，根据这些信号判断故障和计算SOC、SOH、SOP等，在有故障的情况下，采取措施进行能量均衡，使电池组处于长期、短期和紧急的有效保护，BMS还要接收外界控制信号并发送信号至外部控制器，提供外界需要的电压和功率。MCU的主要功能是在VCU的控制下，在BMS允许的范围内控制牵引电机向车轮及时准确地提供VCU所需的扭矩和转速。TCU的主要功能是在VCU的控制下，根据驾驶员、车辆、电池、电机的即时状态决定最佳挡位，如最佳挡位和现有挡位不合，就实施换挡，在换挡过程中，TCU控制电机转速和扭矩，目标挡位也可由VCU指定。VCU通过CAN总线与车辆的功能模块连接，主要功能根据驾驶员的需求、路况、车况、电机状况、变速器状况、电池状况，使所有参数在当前条件下实现最优化处理。由于在实际运行中，VCU需要不断和BMS、MCU、TCU通过CAN总线进行信息传输和相互制约控制，这些信息的传输受到通讯线路的限制和时间的滞后，一旦CAN总线出故障，数据传输就可能中断，整个系统就可能瘫痪，现有技术中，为了防止这种情况发生，通过在每辆电动汽车动力总成设置四个控制器的方式解决，这种方式不仅增加了成本，还增加了线束数量、增加了控制器重量、增加了设备的空间需求、增加了系统的复杂程度、降低了系统的可靠性。因此，现有技术需要改进。
技术实现思路
本专利技术公开了一种电动车动力总成控制器，用以解决现有技术存在的问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供的一种电动车动力总成控制器，包括：电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元、中心控制器；所述电池管理单元用于控制电动车的电池组，负责对电池组的充放电管理、电池电压告警管理、电量亏损管理、电池充电信号交互管理；所述电机控制单元用于控制牵引电机，负责电机的输出功率控制、工作状态控制；所述变速器控制单元用于控制变速器，监控变速器的工作状态，控制变速器的工作；所述中心控制器用于采集电池组、牵引电机和变速器的工作参数，并判断电池组、牵引电机和变速器的工作参数是否正常，向电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元发送控制信号，控制电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元的工作。基于上述电动车动力总成控制器的另一个实施例中，所述中心控制器包括：中央处理单元、电源单元、信号采集单元、输出单元和通讯单元；所述电源单元与中央处理单元的电源接口连接，用于向中央处理单元供电；所述信号采集单元与中央处理单元的输入接口连接，用于采集电池组、牵引电机、变速器的工作参数信息，并对采集的参数信息进行量化、滤波和分析，并将处理后的数据发送至中央处理单元；所述输出单元与中央处理单元的输出接口连接，中央处理单元根据信号采集单元采集的车辆运行参数，分析的车辆运行状况并发出相应的控制指令，由输出单元将控制信号输出至相应的车辆控制设备；所述通讯单元与中央处理单元的通讯接口连接，用于与电池组、牵引电机、变速器之间进行数据传输。基于上述电动车动力总成控制器的另一个实施例中，所述信号采集单元包括：模拟量信号采集单元、数字量信号采集单元、旋变及正交解码信号采集单元和载波量信号采集单元；所述模拟量信号采集单元用于采集车辆驾驶、电池组的模拟量信号，并将模拟量信号发送至中央处理单元；所述数字量信号采集单元用于采集车辆驾驶的开关量数字信号，并将数字信号发送至中央处理单元；所述旋变及正交解码信号采集单元电机和转子的正交位置信号，并将采集的信号发送至中央处理单元；所述载波量信号采集单元用于采集车辆的转速信号，并将信号发送至中央处理单元。基于上述电动车动力总成控制器的另一个实施例中，所述输出单元包括：模拟量输出单元、开关量输出单元、变速器电机控制输出单元、主电源开关控制单元、牵引电机逆变输出单元；中央处理单元对采集的模拟信号处理以后，分析对应车辆部件的工作状态，并发出相应的控制指令至模拟量输出单元，所述模拟量输出单元将相应的控制信号发送至指定的车辆部件；所述开关量输出单元与中央处理单元连接，用于将中央处理单元发送的开关量控制信号发送至相应的车辆开关部件；所述变速器电机控制输出单元用于将中央处理单元发送的变速器电机控制信号输出至变速器电机，控制变速器电机的工作；所述主电源开关控制单元用于将中央处理单元发送的主电源开关控制信号发送至主电源开关，并控制主电源开关的工作；所述牵引电机逆变输出单元用于将中央处理单元发送的牵引电机逆变控制信号发送至牵引电机，并控制牵引电机工作。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：本专利技术的电动车动力总成控制器通过中心控制器监控电池组、牵引电动机和变速器，这不仅降低了控制器的成本，还简化了线束、减轻了重量、降低了空间要求、简化了系统、提高了系统的可靠性，实现了将动力总成的控制集中起来到一个控制中心，用一个中心控制器去综合监控动力总成中的电池包、牵引电机、变速器的目的，使电动汽车更加轻量化、低成本、高效率和高可靠性。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍。图1是现有技术中电动汽车动力总成控制方式示意图；图2是本专利技术的一种电动车动力总成控制器的一个实施例的结构示意图。图3是本专利技术的一种电动车动力总成控制器的另一个实施例的结构示意图。图中：1电池管理系统、2电机控制单元、3变速器控制单元、4中心控制器、41中央处理单元、42电源单元、43信号采集单元、431模拟量信号采集单元、432数字量信号采集单元、433旋变及正交解码信号采集单元、434载波量信号采集单元、44输出单元、441模拟量输出单元、442开关量输出单元、443变速器电机控制输出单元、444主电源开关控制单元、445牵引电机逆变输出单元、45通讯单元。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2是本专利技术的一种电动车动力总成控制器的一个实施例的结构示意图，图3是本专利技术的一种电动车动力总成控制器的另一个实施例的结构示意图，如图2、图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车动力总成控制器，其特征在于，包括：电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元、中心控制器；所述电池管理单元用于控制电动车的电池组，负责对电池组的充放电管理、电池电压告警管理、电量亏损管理、电池充电信号交互管理；所述电机控制单元用于控制牵引电机，负责电机的输出功率控制、工作状态控制；所述变速器控制单元用于控制变速器，监控变速器的工作状态，控制变速器的工作；所述中心控制器用于采集电池组、牵引电机和变速器的工作参数，并判断电池组、牵引电机和变速器的工作参数是否正常，向电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元发送控制信号，控制电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元的工作。

【技术特征摘要】
1.一种电动车动力总成控制器，其特征在于，包括：电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元、中心控制器；所述电池管理单元用于控制电动车的电池组，负责对电池组的充放电管理、电池电压告警管理、电量亏损管理、电池充电信号交互管理；所述电机控制单元用于控制牵引电机，负责电机的输出功率控制、工作状态控制；所述变速器控制单元用于控制变速器，监控变速器的工作状态，控制变速器的工作；所述中心控制器用于采集电池组、牵引电机和变速器的工作参数，并判断电池组、牵引电机和变速器的工作参数是否正常，向电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元发送控制信号，控制电池管理系统、电机控制单元、变速器控制单元的工作。2.根据权利要求1所述的电动车动力总成控制器，其特征在于，所述中心控制器包括：中央处理单元、电源单元、信号采集单元、输出单元和通讯单元；所述电源单元与中央处理单元的电源接口连接，用于向中央处理单元供电；所述信号采集单元与中央处理单元的输入接口连接，用于采集电池组、牵引电机、变速器的工作参数信息，并对采集的参数信息进行量化、滤波和分析，并将处理后的数据发送至中央处理单元；所述输出单元与中央处理单元的输出接口连接，中央处理单元根据信号采集单元采集的车辆运行参数，分析的车辆运行状况并发出相应的控制指令，由输出单元将控制信号输出至相应的车辆控制设备；所述通讯单元与中央处理单元的通讯接口连接，用于与电池组、牵引电机、变速器之间进行数据传输。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贻樟，张志辉，陈爱美，
申请(专利权)人：广东戈兰玛汽车系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44