用于电动汽车的动力域电机控制器制造技术

本发明专利技术涉及电动汽车控制领域，提出了一种用于电动汽车的动力域电机控制器，旨在解决使用单独芯片进行驱动控制所造成的控制器数目多，成本高、线束多等问题。该控制器包括：控制板、低压接口单元和驱动控制单元，该控制板通过CAN通信方式接收来自电动汽车的整车控制器指令信息以及来自驱动控制单元的信息，并向上述驱动控制单元发出指令信号；上述驱动控制单元通过总线通信方式与上述控制板进行信号交互，并且对与其电连接的驱动设备进行驱动控制；上述低压接口单元通过线束将所述驱动控制单元和所述控制板连接，用于所述驱动控制单元和所述控制板的数据交互。本发明专利技术使用单个芯片控制多台电机，降低系统复杂度，减少线束数量，提高系统可靠性。提高系统可靠性。提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
用于电动汽车的动力域电机控制器


[0001]本专利技术涉及电动汽车控制系统
，特别涉及一种用于电动汽车的动力域电机控制器。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济的快速增长以及减少碳排放的环保要求，电动汽车已经成为人们生活中的重要交通工具。电动汽车整车由于各分立部件分散布置存在空间布局复杂、成本较高、产品维护成本高，电磁干扰严重等问题。
[0003]目前较好的解决方式是将多个功能的控制器进行集成，显然提高了整车的集成度，节省整车空间，也降低了成本。但是，这种多合一集成的控制器的每个控制器模块均由单独的CPU芯片控制，由于需要的控制量在不断增加，控制器数目也在增加，烧录软件多、程序设计与程序维护工作量大、成本高、线束需求大等技术缺陷。
[0004]因此，需要一种提供多个控制功能集成于同一CPU芯片的控制器，使用单个芯片同时控制多个电机，有助于降低系统复杂度，减少各控制器之间的线束数量，降低硬件电路成本，提高软件代码执行率，提高系统可靠性。

技术实现思路

[0005]为了解决电动汽车中，在将多个设备的控制功能集成于一体的电机控制器中，因各个控制功能需要由单独的CPU芯片控制实现，且由于在集成的控制器中需要的控制功能在不断增加，多功能集成的控制器中需要CPU芯片的数目也在增加，存在的烧录软件多、程序设计与程序维护工作量大、成本高、线束需求大等问题。本申请提供一种用于电动汽车的动力域电机控制器，降低硬件电路成本，提高软件代码执行率，提高系统可靠性。
[0006]本申请提供了用于电动汽车的动力域电机控制器，该电动汽车的动力域电机控制器包括控制板、低压接口单元和驱动控制单元，其中：上述控制板通过CAN通信方式接收来自电动汽车的整车控制器指令信息，以及通过总线方式或直通方式接收来自上述驱动控制单元的信息，并向上述驱动控制单元发出指令信号；上述驱动控制单元通过总线通信方式与上述控制板进行信息交互，并且对与其电连接的驱动设备进行驱动控制；上述低压接口单元通过线束将上述驱动控制单元和上述控制板连接，用于上述驱动控制单元和上述控制板的数据交互。
[0007]进一步地，上述控制板的CPU包括多个处理器内核，各上述处理器内核通过上述驱动控制单元分别控制其预先选定的至少一个上述驱动设备的运行。
[0008]进一步地，上述控制板包括信息采集模块和信息转换模块，上述信息采集模块用于采集各上述驱动设备、上述驱动控制单元运行时的信息；上述信息转换模块将上述信息采集模块所采集的信息转换为SPI总线信号进行信息传输。
[0009]进一步地，上述控制板包括第一存储单元和第二存储单元，上述第一存储单元，按照预先设置的区域存储由上述低压接口单元接收到上述运行信息；上述第二存储单元存储
由上述整车控制器发送的信息。
[0010]进一步地，上述第二存储单元中存储的信息数据包识别码，对各上述处理器内核编号，各上述处理器内核根据编号与上述识别码的关系访问第二存储单元的信息数据。
[0011]进一步地，上述驱动控制单元包括但不限于：控制电动汽车主电机的TM驱动板、控制转向助力的EPS驱动板、控制空气压缩机的ACM驱动板和控制发电的ISG驱动板；上述控制板通过低压线束与各上述驱动板连接。
[0012]进一步地，上述驱动控制单元包括驱动电源模块，上述驱动电源模块由辅助电源电路、信号控制开关、电源变换电路和驱动电源电路组成；上述辅助电源的输入端接低压输入电源，输出端经上述信号控制开关接到上述电源变换电路，上述电源变换电路的输出与上述驱动电源电路的输入连接，上述驱动电源电路输出连接到上述功率器件。
[0013]进一步地，上述信息采集模块对与各自关联的上述驱动控制单元和上述驱动设备进行信息采集。
[0014]本申请中的用于电动汽车的动力域电机控制器，解决了集成控制器中处理驱动控制单元各个驱动功能时，分别使用单独芯片进行驱动控制处理所造成的控制器芯片数目多，程序设计与程序维护工作量大、成本高、线束需求大等技术缺陷。本申请使用的方案，充分利用多核CPU各个处理内核的处理能力，将多个控制功能集成于同一CPU控制芯片，使用单个芯片同时控制多个电机，降低系统复杂度，减少各控制器之间的线束数量，降低干扰，提高系统可靠性。
附图说明
[0015]图1为本申请实施例中的由用于电动汽车的动力域电机控制器组成的电动汽车驱动控制系统的示例性结构图；
[0016]图2为本实施例中驱动控制单元中集成各个模块的驱动板与控制板的连接示意图；
[0017]图3为本申请实施例中驱动控制单元中驱动电源模块的电路示意图；
[0018]图4为本实施例中关于主电机TM过流和过压信息采集的结构示意图；
[0019]图5为本实施例中用于电动汽车的动力域电机控制器组成的驱动系统的应用示例图；
[0020]图6为本实施例中关于处理器与信息采集模块之间通信连接的示意图。
具体实施方式
[0021]下面参照附图来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0023]图1示出了可以应用于本申请实施例中的由用于电动汽车的动力域电机控制器组成的电动汽车驱动控制系统的示例性结构图。如图1所示，该电动汽车驱动控制系统由用于电动汽车的动力域电机控制器和外围电路装置组成，其中，外围电路装置包括：高压动力电池、低压电池、电动汽车整车控制器(VCU)、上位机以及外接用电设备。上述外接用电设备包
括但不限于：主电机(TM)、助力转向电机(EPS)、空气压缩机电机(ACM)和发电电机(ISG)以及电加热、电除霜、电空调等。其中，上述用于电动汽车的动力域电机控制器包括：控制板、低压接口单元和驱动控制单元。
[0024]上述控制板是将功能相近的多个传统驱动控制器(MCU，Motor Control Unit)，集成为一个算力和资源都很强大的控制器，上述控制板为包括一个处理器芯片和适当的外围电路的控制电路板。该控制板包含多个传统MCU的功能，每个传统MCU对应控制板里的一个或多个应用程序，而控制执行器的底层驱动由控制板统一管理。本申请中，控制板可以是使用一个CPU芯片处理多个驱动控制功能的控制器，该CPU芯片具有多个内核处理器，通过各个内核处理器的独立处理数据能力，分别独立处理一个驱动控制功能。
[0025]上述控制板与电动汽车的整车控制器(VCU，Vehicle Control Unit)通信连接，通过CAN通信方式接收来VCU的指令信息，以及向上述VCU发送电动汽车运行时各个电机以及驱动控制单元相关的信息；上述控制板还与上位机通信连接，通过CAN通信方式与上位机进行信息交互；上述控制板接收驱动控制单元、驱动设备的信息，并基于接收到的信息以及来自VCU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的动力域电机控制器，其特征在于，所述用于电动汽车的动力域电机控制器包括：控制板、低压接口单元和驱动控制单元，所述控制板为包括一个处理器芯片和外围电路的控制电路板，其中：所述控制板通过CAN通信方式接收来自电动汽车的整车控制器指令信息以及来自所述驱动控制单元的信息，并向所述驱动控制单元发出指令信号；所述驱动控制单元通过总线通信方式与所述控制板进行信号交互，并且对与其电连接的多个驱动设备进行驱动控制；所述低压接口单元通过线束将所述驱动控制单元和所述控制板连接，用于所述驱动控制单元和所述控制板的数据交互。2.根据权利要求1所述的用于电动汽车的动力域电机控制器，其特征在于，所述控制板的处理器芯片包括多个处理器内核，各所述处理器内核通过所述驱动控制单元分别控制其预先选定的至少一个所述驱动设备的运行。3.根据权利要求2所述的用于电动汽车的动力域电机控制器，其特征在于，多个所述处理器内核中包括一个用于各处理器内核之间引用调度的处理器调度内核，所述处理器调度内核内置各所述处理器内核的底层驱动程序。4.根据权利要求3所述的用于电动汽车的动力域电机控制器，其特征在于，所述控制板包括信息采集模块和信息转换模块，所述信息采集模块用于采集各所述驱动设备、所述驱动控制单元运行时的信息；所述信息转换模块将所述信息采集模块采集的信息转换为SPI总线信号进行信息传输。5.根据权利要求4所述的用于电动汽车的动力域电机控制器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄齐敏，
申请(专利权)人：北京索德电气工业有限公司，
类型：发明
国别省市：