功率控制通讯架构、功率控制单元制造技术

一种功率控制通讯架构，包括整车控制器、功率控制单元和标定诊断装置，所述的功率控制单元内设有第一控制模块和第二控制模块；第一控制模块和第二控制模块分别通过控制总线和整车控制器进行通讯，分别通过标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，第二控制模块通过模块交互总线和第一控制模块进行通讯。在该架构下，给出了支持线上（on‑board）和线下（off‑board）的独立的诊断支持路径，提升了系统整体的可靠性和安全性。此外，本申请还给出了一种实现上述功率控制通讯架构的功率控制单元。

Power control communication architecture and power control unit

A power control communication architecture consists of a vehicle controller, a power control unit and a calibration diagnostic device. The power control unit is provided with a first control module and a second control module. The first control module and the second control module communicate through the control bus and the vehicle controller respectively, and diagnose by calibration. The bus communicates with the calibration diagnostic device, and the second control module communicates with the first control module through the module interaction bus. Under this framework, independent diagnostic support paths for on board and off board are given, which improves the reliability and security of the system as a whole. In addition, a power control unit for realizing the power control communication architecture is also provided in this application.

【技术实现步骤摘要】
功率控制通讯架构、功率控制单元
本专利技术创造涉及电动汽车电控
，具体但不特别限定于，给出了一种适用于双电机功率控制的通讯架构，以及利用该通讯架构的功率控制单元。
技术介绍
电池、电机、电控（又被称作“三电”）是电动新能源汽车的核心技术，功率控制单元又是电控技术中的关键技术点之一。功率控制单元，是电动车辆内用于控制电机运行的控制机构，功率控制单元内设有功率模块和控制模块，其中控制模块接收整车信号，并据此对功率模块进行控制，功率模块将车载电源的电流转化为电机运行所需电流，从而实现对电机运行的控制。在功率控制单元中，控制模块作为整车信号的接收者、处理者，以及功率控制单元的直接控制者，其通讯的安全性、可靠性、便利性、成本等问题都是我们需要考虑的内容。总线（Bus）是信息系统中各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，是由导线组成的传输线束，可以实现通讯数据的传输。目前，总线技术随着科技进步有了快速的发展，满足汽车级基本要求的总线结构有很多，但是在设计过程中，我们不仅需要考虑总线结构的基本工作性能，还要考虑安全性、可靠性、成本等诸多因素。CAN（总线）是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork)的缩写，由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，是国际上应用最广泛的现场总线之一；在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。SPI（总线）是串行外设接口（SerialPeripheralInterface）的缩写，Motorola公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的、全双工、同步的通信总线，具有支持全双工、通信通信简单、数据传输速率快等优点。
技术实现思路
所要解决的技术问题：现有技术中，功率控制单元的调试或者诊断为单通讯线路，且通常是经由整车通讯接口实现的，因此，当有两点及以上故障发生，特别是故障发生在不同装置或部件上导致对诊断信号传递发生影响时，难以对故障进行完整地发现和分析，很可能会导致设备当机或者错误运转，在高速载人情况下，这样的问题会带来极大的人员财产风险。技术方案：控制模块是整车控制器及功率控制单元中的重要功能部分，一般地，控制模块由电路板、设置在电路板上的集成电路及相应的电路元件构成，具备一定的数据处理能力。标定诊断装置包括标定装置、诊断装置以及同时具备标定和诊断能力的装置，为了节省成本，我们将标定和诊断功能利用同一条CAN总线进行实现。一种功率控制通讯架构，包括整车控制器、功率控制单元以及标定诊断装置，所述的功率控制单元内设有第一控制模块和第二控制模块；所述的第一控制模块通过第一控制总线和整车控制器进行通讯，所述的控制总线支持第一控制信号的传输；所述的第一控制模块通过第一标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第一标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过第二控制总线和整车控制器进行通讯，所述的控制总线支持第二控制信号的传输；所述的第二控制模块通过第二标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第二标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过模块交互总线和第一控制模块进行通讯。一种功率控制单元，包括整车通讯接口、标定诊断接口、第一控制模块和第二控制模块；所述的第一控制模块通过第一控制总线和整车通讯接口相连接，所述的第一控制总线支持控制信号的传输；所述的第一控制模块通过第一标定诊断总线和标定诊断接口相连接并进行信息交互，所述的第一标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过第二控制总线和整车通讯接口相连接并进行信息交互，所述的第二控制总线支持控制信号的传输；所述的第二控制模块通过第二标定诊断总线和标定诊断接口相连接并进行信息交互，所述的第二标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过模块交互总线和第一控制模块相连接并进行信息交互。同时支持上述功率控制通讯架构和功率控制单元的优选方案如下：优选方案一：上述第一控制总线和第二控制总线，在激活标定信号传输协议后，还支持标定信号的传输，在激活诊断信号传输协议后，还支持诊断信号的传输。优选方案二：上述模块交互总线还支持控制信号的传输。优选方案三：上述模块交互总线还支持标定信号的传输。优选方案四：上述模块交互总线还支持诊断信号的传输。优选方案五：上述第一控制总线、第二控制总线、第一标定诊断总线、第二标定诊断总线均采用CAN总线。优选方案六：上述模块交互总线采用SPI总线。整车通讯接口通过CAN总线和整车控制器进行通讯，标定诊断接口通过CAN总线和标定诊断装置进行通讯。正常状况下，在此方案的SPI总线上，将只包含预定的两控制模块之间的交互数据；一旦第一控制模块或者第二控制模块中任意一个和端口的通讯发生故障，则可切换为类似双电机控制通讯方案一或者双电机控制通讯方案二的通讯模型，即丧失功能的通讯路线停止工作，由SPI总线将相应数据传输至另一通讯线路正常的控制模块，并通过另一正常通讯线路将信息进行上传。针对上述方案，优选的，如功率控制单元中还有其它需要和整车控制器或者标定诊断装置进行通讯的，可以采用如下方案进行解决：和某个和某几个控制模块通过SPI总线进行连接；和对应对外接口通过CAN总线进行连接；同时采用上述1、2两种连接方式，其中SPI总线在正常工况下仅做一般性数据交互，在发生故障时，作为冗余路线进行使用。有益效果（技术效果）：本专利技术创造在功率控制单元上直接给出了标定诊断接口，利用相应的设备装置，无需经过整车控制器，即可实现对于功率控制单元的标定测试、行车诊断以及线下诊断，实现了功能的扩展，便于对产品的设计、检测和故障定位。提供了相应路线的冗余设计，该冗余设计可以在故障发生时，使设备仍能正常工作，提高了功率控制单元的鲁棒性，符合功能安全（ISO26262）的要求。附图说明图1是单电机的功率控制通讯架构。图2是单电机的功率控制单元的通信连接架构。图3是双电机方案一的功率控制通讯架构。图4是双电机方案一的功率控制单元的通信连接架构。图5是双电机方案二的功率控制通讯架构。图6是双电机方案二的功率控制单元的通信连接架构。图7是双电机方案三的功率控制通讯架构。图8是双电机方案三的功率控制单元的通信连接架构。图9是双电机方案四的功率控制通讯架构。图10是双电机方案四的功率控制单元的通信连接架构。图2、4、6、8、10中的虚线圈表示功率控制单元的架构外延，即虚线圈内及虚线圈上的部分在功率控制单元内或功率控制单元上，虚线圈外的部分则不在功率控制单元架构内。具体实施方式为了更好地对技术方案进行说明，将从以下实施例进行描述。对于控制、标定、诊断信号的激活，我们通过激活应用层协议的方式实现，所述的应用层协议可以是例如UDS或者XCP等的标准协议，也可以是自行设计的协议，协议的类型根据实际需要决定。UDS（协议）是统一诊断服务（UnifiedDiagnosticServices）的缩写，该协议依据ISO14229，是诊断服务的规范化标准，根据需要，可以采用其它协议作为诊断协议。XCP（协议）是通用测量与标定协议（UniversalMeasurementandCal本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率控制通讯架构，包括整车控制器和功率控制单元，其特征在于：还包括标定诊断装置，所述的功率控制单元内设有第一控制模块和第二控制模块；所述的第一控制模块通过第一控制总线和整车控制器进行通讯，所述的第一控制总线支持控制信号的传输；所述的第一控制模块通过第一标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第一标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过第二控制总线和整车控制器进行通讯，所述的第二控制总线支持控制信号的传输；所述的第二控制模块通过第二标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第二标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过模块交互总线和第一控制模块进行通讯。

【技术特征摘要】
1.一种功率控制通讯架构，包括整车控制器和功率控制单元，其特征在于：还包括标定诊断装置，所述的功率控制单元内设有第一控制模块和第二控制模块；所述的第一控制模块通过第一控制总线和整车控制器进行通讯，所述的第一控制总线支持控制信号的传输；所述的第一控制模块通过第一标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第一标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过第二控制总线和整车控制器进行通讯，所述的第二控制总线支持控制信号的传输；所述的第二控制模块通过第二标定诊断总线和标定诊断装置进行通讯，所述的第二标定诊断总线支持标定诊断信号的传输；所述的第二控制模块通过模块交互总线和第一控制模块进行通讯。2.根据权利要求1所述的功率控制通讯架构，其特征在于：所述的第一控制总线、第二控制总线、第一标定诊断总线和第二标定诊断总线均为CAN总线。3.根据权利要求1所述的功率控制通讯架构，其特征在于：所述的模块交互总线为SPI总线。4.根据权利要求1、2或3所述的功率控制通讯架构，其特征在于：所述的第一控制总线和第二控制总线，在激活标定信号传输协议后支持标定信号的传输，在激活诊断信号传输协议后支持诊断信号的传输。5.根据权利要求1、2或3所述的功率控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松，杜承润，戴民，何云，马绍强，董飞，孙晓龙，吴静，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：安捷励电控技术南京有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32