一种基于FPGA控制的电动汽车增程器制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，包括：机座、发动机、发电机和增程器控制器；发电机通过发动机的动力进行发电，给蓄电池进行充电；增程器控制器用于为电动机和发电机提供控制，增程器控制器包括相互连接的微处理器和FPGA器件；FPGA器件分别与第一电源电路、第一时钟电路、第一复位电路连接；所述微处理器分别与第二电源电路、第二时钟电路、第二复位电路、串口电路、CAN通信电路及显示屏连接；发动机、发电机和增程器控制器集成在机座形成的内部空间内。该增程器集成度高、占用空间较小；并利用FPGA高速处理能力实现增程器控制算法，与外界通信稳定可靠，系统的可移植性强。性强。性强。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA控制的电动汽车增程器


[0001]本技术属于电动汽车领域，尤其涉及一种基于FPGA控制的电动汽车增程器。

技术介绍

[0002]增程式电动汽车是一种在电池电量耗尽的情况下使用其他能源(如汽油)进行电能补给的电动汽车。其主要工作特点(理念)是大多数情况下(大概率)工作在纯电动模式，少数情况(小概率)下工作在增程模式，即增程器产生电能提供电机的驱动或者供电池充电。
[0003]相对于其他混合动力汽车，增程式电动汽车拥有简单的构型系统，更重要的是更可靠的性能和更少的成本；相对于纯电动汽车，增程式电动汽车无后顾之忧的续驶里程以及更低的成本。从目前的技术环境和市场需求来说，增程式电动汽车是最有产业化前景的产品之一。
[0004]FPGA器件属于专用集成电路中的一种半定制电路，是可编程的逻辑列阵，能够有效的解决原有的器件门电路数较少的问题。FPGA的基本结构包括可编程输入输出单元，可配置逻辑块，数字时钟管理模块，嵌入式块RAM，布线资源，内嵌专用硬核，底层内嵌功能单元。由于FPGA具有布线资源丰富，可重复编程和集成度高，投资较低的特点，在数字电路设计领域得到了广泛的应用。
[0005]目前电动汽车增程器，还存在有待改进的空间。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，集成度高、占用空间较小；并利用FPGA高速处理能力实现增程器控制算法，与外界通信稳定可靠，系统的可移植性强。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0008]本技术提供了一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，包括：机座、发动机、发电机和增程器控制器；
[0009]所述发电机通过所述发动机的动力进行发电，给蓄电池进行充电；
[0010]所述增程器控制器用于为发动机和发电机提供控制，所述增程器控制器包括相互连接的微处理器和FPGA器件；所述FPGA器件分别与第一电源电路、第一时钟电路、第一复位电路连接；所述微处理器分别与第二电源电路、第二时钟电路、第二复位电路、串口电路、CAN通信电路及显示屏连接；
[0011]所述发动机、发电机和增程器控制器集成在所述机座形成的内部空间内。
[0012]进一步地，所述发动机上还设有空气滤清器，用于滤除空气中的杂质。
[0013]进一步地，所述发动机还包括飞轮壳体，所述发电机设置在所述飞轮壳体上。
[0014]进一步地，所述微处理器为单片机；所述单片机为STM32系列。
[0015]进一步地，所述显示屏为串口HMI液晶屏。
[0016]进一步地，所述CAN通讯电路包括：6N137光耦合器，所述CAN通讯电路与CAN总线收发器连接。
[0017]进一步地，还包括DC/DC转换器，将所述发电机发出的一部分高压直流电转换成低压直流电，所述DC/DC转换器给所述增程器提供低压电力。
[0018]本技术提供了一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，包括：机座、发动机、发电机和增程器控制器；所述发动机、发电机和增程器控制器集成在所述机座形成的内部空间内。该增程器集成度高、占用空间较小；并利用FPGA高速处理能力实现增程器控制算法，与外界通信稳定可靠，系统的可移植性强。
[0019]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0020]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0021]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0022]图1为本技术实施例提供的基于FPGA控制的电动汽车增程器的结构图；
[0023]图2为本技术实施例提供的增程器控制器的结构框图；
[0024]图3为本技术实施例提供的增程器工作原理图；
具体实施方式
[0025]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0026]本技术提供的一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，参照图1
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2所示，包括：机座1、发动机2、发电机3和增程器控制器4；
[0027]发电机3通过发动机2的动力进行发电，并给蓄电池进行充电；增程器控制器4用于为发动机2和发电机3提供控制，参照图2所示，增程器控制器包括相互连接的微处理器41和FPGA器件42；所述FPGA器件42分别与第一电源电路421、第一时钟电路422、第一复位电路423连接；所述微处理器41分别与第二电源电路411、第二时钟电路412、第二复位电路413、串口电路414、CAN通信电路415及显示屏416连接。发动机2、发电机3和增程器控制器4集成在机座1形成的内部空间内。
[0028]其中CAN通信电路415通过CAN总线与微处理器41通讯，微处理器41和FPGA器件42将发动机2目标转速信号传输给发动机驱动器，将发电机3目标转矩信号传输给电机驱动器；并接收发动机2、发电机3和离合器的状态数据，并发出工作模式的控制信号。
[0029]其中，第一时钟电路和第二时钟电路，用于使用外部时钟源提供的时钟信号；第一复位电路和第二复位电路，用于使用芯片内部晶体振荡器设计的时钟电路，将电动汽车增程器控制器4中硬件逻辑归位到一个初始状态，使微处理器41和FPGA器件42从第一条指令
开始执行程序；其中，第一电源电路和第二电源电路，用于和电动汽车增程器控制器中的供电模块连接。
[0030]上述两个复位电路使用TC1782芯片内部晶体振荡器设计的时钟电路，由于芯片内部已经集成了反馈电阻，在外部连接一个晶体XT201和电容C203、C204就可形成基本振荡。其中，外接20MHz晶振的时钟电路，通过EXTAL引脚与单片机连接。
[0031]显示屏416可以选择串口HMI液晶屏，可以实现人工交互操作，比如为电动汽车的中控显示屏，用于显示电动机和发电机的工作状态，也便于输入控制指令，当蓄电池的电量未低于预设阈值(比如20％)时，比如可以接收提前让增程器介入工作的指令，为蓄电池提供电能。
[0032]复位是指将控制器中硬件逻辑归位到一个初始状态，使处理器从第一条指令开始执行程序。复位是控制器中一个不可或缺的部件，和时钟系统有着同等重要地位。
[0033]本实施例中，基于FPGA控制的电动汽车增程器的各个部件均被紧密地集成在基座的内部空间内，高度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，其特征在于：包括：机座(1)、发动机(2)、发电机(3)和增程器控制器(4)；所述发电机(3)通过所述发动机(2)的动力进行发电，给蓄电池进行充电；所述增程器控制器(4)用于为发动机(2)和发电机(3)提供控制，所述增程器控制器(4)包括相互连接的微处理器(41)和FPGA器件(42)；所述FPGA器件(42)分别与第一电源电路(421)、第一时钟电路(422)、第一复位电路(423)连接；所述微处理器(41)分别与第二电源电路(411)、第二时钟电路(412)、第二复位电路(413)、串口电路(414)、CAN通信电路(415)及显示屏(416)连接；所述发动机(2)、发电机(3)和增程器控制器(4)集成在所述机座(1)形成的内部空间内。2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA控制的电动汽车增程器，其特征在于：所述发动机(2)上还设有空气滤清器(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴华，贺燕铭，
申请(专利权)人：湖南麓鹏动力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：