车载高压电源集成装置及其通信方法及应用其的新能源汽车用高压电源系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车载高压电源集成装置及其通信方法及应用其的新能源汽车用高压电源系统，车载高压电源集成装置包括主机和多个从机；其中，主机的SCI通讯接口发送端分别连接多个从机的SCI通讯接口接收端，所述主机适于向从机发送命令；多个从机的SCI通讯接口发送端分别通过线与逻辑电路连接主机的SCI通讯接口接收端，所述从机适于根据主机发送的命令执行操作，并反馈结果至主机。本发明专利技术的车载高压电源集成装置基于传统的SCI通信方式，具有操作简便、功耗低和产品软硬件开发成本极低等优点。

【技术实现步骤摘要】
车载高压电源集成装置及其通信方法及应用其的新能源汽车用高压电源系统
本专利技术涉及一种车载高压电源集成装置及其通信方法及应用其的新能源汽车用高压电源系统。
技术介绍
随着新能源汽车市场越来越大的推广，以电池、电源和电控为核心的电力电子技术也得到了广泛的关注。其中，电池技术的发展集中于提高电池能量密度和使用安全性等方面，电控技术的发展集中于提高驱动电机的控制精度和动态响应速率等方面；而电源技术集中于提高电源设备的转换效率和功率密度以适应轻量化、集成化的发展趋势，降低产品成本以增强产品的市场竞争力，特别是随着国家对新能源汽车补贴的日益减少，如何能够保证电源性能不变并有效地降低产品成本，这已经逐渐得到新能源行业里众多制造商的广泛关注。为了适应新能源汽车用设备小型化、轻量化和集成化的发展趋势，将新能源汽车内部动力电源相关设备由原来的分散布局调整为现有的集成化一体机结构，即包含车载充电机、直流转换器和高压配电盒的三合一集成化装置，同时，为了保证高压电源集成装置内部多个设备能有序工作，这就需要各个设备之间相互通信联系。目前，常用的通信方式可分为同步通信和异步通信两种，同步通信方式常用的有SPI通信方式，而异步通信方式常用的有RS232、RS485以及CAN等通信方式。其中，SPI通信方式能实现多点通信，由主机提供时钟信号来保证所有从机的收发同步，因而具有很高的通信实时性，并且它具有高速率、全双工通信的优点，从而减小了通信传输延时；但是，SPI通信方式抗干扰能力较差，一般只适合于电路板内部器件之间通信，不适于各个电路板之间通信。RS232通信方式能实现不同电路板之间全双工通信，但是，它只适用于点对点的通信模式，无法满足多点通信的需求。RS485通信方式和CAN总线通信方式均能实现长距离传输下的多点通信，并具有高速率、容错性强的优势，但是，它们都需要采用专门的通信控制器和收发器芯片，这也就极大地增加了硬件成本。现有的高压电源集成装置内部通信方式主要采用CAN总线。但是，由于高压电源集成装置内部各个功能设备之间传输线束较短，不容易发生长距离通信所存在的信号反射、电磁干扰等问题。同时，对于各个设备之间通信的实时性要求不高，因而通信速率比较低，不容易发生因线路干扰而引发传输丢帧和误码等问题。因此，在此种应用场景中仍然沿用CAN总线或RS485总线作为其通信方式，无疑造成很大的资源冗余浪费，同时增大了硬件成本，降低了产品设计的性价比。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种车载高压电源集成装置，本专利技术的车载高压电源集成装置基于传统的SCI通信方式，具有操作简便、功耗低和产品软硬件开发成本极低等优点。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种车载高压电源集成装置，其特征在于：它包括主机和多个从机；其中，主机的SCI通讯接口发送端分别连接多个从机的SCI通讯接口接收端，所述主机适于向从机发送命令；多个从机的SCI通讯接口发送端分别通过线与逻辑电路连接主机的SCI通讯接口接收端，所述从机适于根据主机发送的命令执行操作，并反馈结果至主机。进一步，所述线与逻辑电路包括一个反接的二极管。进一步，主机为高压配电单元主控制器，从机的种类至少包括高压供电回路采样控制器、车载充电机PFC控制器、直流电压变换器LLC控制器和高压继电器监控器。进一步，所述高压配电单元主控制器和高压继电器监控器均采用低压辅助电源供电；采集控制器、车载充电机PFC控制器和直流电压变换器LLC控制器均采用高压回路隔离电源供电。进一步，高压配电单元主控制器的SCI通讯接口分别通过数字隔离器与高压供电回路采样控制器、车载充电机PFC控制器和直流电压变换器LLC控制器的SCI通讯接口连接。本专利技术还提供了一种车载高压电源集成装置的通信方法，方法中包含：主机以广播方式给所有从机发送指令帧；各从机将自身地址与指令帧里的地址信息进行比对，如一致，则根据指令帧的具体执行内容进行相关操作，并在完成操作后发送应答帧至主机。进一步，主机的指令帧和从机的应答帧均为5字节的帧，均从前到后依次包括帧起始、从机地址、数据段和CRC校验码；其中，帧起始为一个字节，其表示指令帧或应答帧的起始段；从机地址为一个字节，其表示被要求执行操作的从机的地址信息；数据段为一个字节，其表示指令帧的指令信息，或应答帧的检测状态或采样数据；CRC校验码为两个字节，以帧起始、从机地址和数据段作为校验算法输入量，经CRC校验算法计算得到一个16位二进制数，16位二进制数的低字节置于其高字节之前，则构成CRC验证码。本专利技术还一种应用车载高压电源集成装置的新能源汽车用高压电源系统，它包括电池模组、高压配电单元、车载充电机、电池管理系统、车辆控制单元、直流电压变换器和多个高压用电设备；其中，所述高压配电电源单元适于将电池模组储存的电能量分别配置给直流电压变换器和各个高压用电设备；所述车载充电机适于根据电池管理系统提供的指令将外部交流电源的电压转换成直流电压，并为电池模组充电；所述直流电压变换器适于根据车辆控制单元提供的指令将电池模组的高压直流电转换成辅助低压电源；主机为高压配电单元主控制器，从机的种类至少包括高压供电回路采样控制器、直流电压变换器LLC控制器和高压继电器监控器；所述高压配电单元主控制器为高压配电单元的控制器；所述车载充电机PFC控制器为车载充电机的控制器；所述直流电压变换器LLC控制器为直流电压变换器的控制器；所述高压配电单元主控制器适于通过高压供电回路采样控制器执行对电池模组输出状态及各高压用电设备供电状态的监控；及通过车载充电机PFC控制器控制并监控车载充电机的工作状态；及通过直流电压变换器LLC控制器控制并监控直流电压变换器的工作状态；及通过高压继电器监控器控制并监控用于控制各高压用电设备的开关的高压继电器的工作状态。进一步，所述高压用电设备的种类至少包括PTC加热设备、空调压缩机和电机驱动设备。采用了上述技术方案后，本专利技术的车载高压电源集成装置及其内部通信方法，其主要是一个主机通过SCI通讯接口与多个从机之间进行数据交互，其硬件连接方式为主机的SCI通讯接口发送端连接于多个从机的SCI通讯接口接收端，多个从机的SCI通讯接口发送端通过反接二极管连接于主机设备的SCI通讯接口发送端，主机通过广播形式询问所有从机，只有与广播指令的地址相同的从机才能完成应答，其他从机则放弃应答，本专利技术的车载高压电源集成装置，基于传统的SCI通信方式，通过增加简单的逻辑电路而改进为可适用于多点通信，使得各个设备控制器芯片的通讯接口之间可以直接互连而不需要增加额外的通信控制器和收发器，降低了硬件成本，增大了产品设计的性价比，相比于现有的高压配电单元采用CAN总线或者RS485总线等通信方式，本专利技术具有操作简便、功耗低和产品软硬件开发成本极低等优点；本专利技术的新能源汽车用高压电源系统，集车载充电机、直流电压变换器和高压配电单元为一体，应用车载高压电源集成装置及其内部通信方法，进而能够正常有序地工作。附图说明图1为本专利技术的车载高压电源集成装置的硬件连接示意图；图2为本专利技术的新能源汽车用高压电源系统的原理框图。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载高压电源集成装置，其特征在于：它包括主机和多个从机；其中，主机的SCI通讯接口发送端分别连接多个从机的SCI通讯接口接收端，所述主机适于向从机发送命令；多个从机的SCI通讯接口发送端分别通过线与逻辑电路连接主机的SCI通讯接口接收端，所述从机适于根据主机发送的命令执行操作，并反馈结果至主机。

【技术特征摘要】
1.一种车载高压电源集成装置，其特征在于：它包括主机和多个从机；其中，主机的SCI通讯接口发送端分别连接多个从机的SCI通讯接口接收端，所述主机适于向从机发送命令；多个从机的SCI通讯接口发送端分别通过线与逻辑电路连接主机的SCI通讯接口接收端，所述从机适于根据主机发送的命令执行操作，并反馈结果至主机。2.根据权利要求1所述的车载高压电源集成装置，其特征在于：所述线与逻辑电路包括一个反接的二极管。3.根据权利要求1所述的车载高压电源集成装置，其特征在于：主机为高压配电单元主控制器，从机的种类至少包括高压供电回路采样控制器、车载充电机PFC控制器、直流电压变换器LLC控制器和高压继电器监控器。4.根据权利要求3所述的车载高压电源集成装置，其特征在于：所述高压配电单元主控制器和高压继电器监控器均采用低压辅助电源供电；高压供电回路采样控制器、车载充电机PFC控制器和直流电压变换器LLC控制器均采用高压回路隔离电源供电。5.根据权利要求4所述的车载高压电源集成装置，其特征在于：高压配电单元主控制器的SCI通讯接口分别通过数字隔离器与高压供电回路采样控制器、车载充电机PFC控制器和直流电压变换器LLC控制器的SCI通讯接口连接。6.一种如权利要求1～5任一项所述的车载高压电源集成装置的通信方法，其特征在于，方法中包含：主机以广播方式给所有从机发送指令帧；各从机将自身地址与指令帧里的地址信息进行比对，如一致，则根据指令帧的具体执行内容进行相关操作，并在完成操作后发送应答帧至主机。7.根据权利要求6所述的车载高压电源集成装置的通信方法，其特征在于：主机的指令帧和从机的应答帧均为5字节的帧，均从前到后依次包括帧起始、从机地址、数据段和CRC校验码；其中，帧起始为一个字节，其表示指令帧或应答帧的起始段；从机地址为一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳威，杨锡旺，
申请(专利权)人：常州索维尔电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32