基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，包括整車控制器、EtherCAT芯片和EtherCAT總線，其特征在于：所述整車控制器外圍接有踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號、電源、主接觸器、充電機繼電器、電機高壓繼電器和CAN總線接口，所述整車控制器通過EtherCAT芯片實現EtherCAT總線與電機驅動器、電池管理系統、空調控制器、電動助力轉向泵、AMT控制器、儀表裝置、故障診斷接口、充電機、DC/DC、車載終端進行雙向通信。本實用新型專利技術通信速率快、成本低等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置
本技術涉及一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置。
技術介紹
電動汽車作為一種純凈無污染的運輸工具與傳統汽車相比有著諸多優點，如環保、節能、噪聲污染以及駕駛性能等方面。電動汽車主要包括整車控制器、電池及電池管理系統、電機和電機控制器、變速箱、空調和空調控制器、電動助力轉向泵、充電機等。各個子系統都有自己的控制單元(ECU)來完成相應的功能。但是為了滿足整車的動力性、經濟性、 安全性和舒適性，需要對電動汽車各個子系統進行協調和性能優化匹配，整車控制裝置就是協調和優化各個子系統的性能的控制器。基于CAN總線電動汽車整車控制系統，在各個子控制系統(ECU)數量增加的情況下，基于CAN總線的整車控制器是無法將所有控制單元 (ECU)集成在一個控制網絡中，在網絡集成方面受到一定限制。而現代社會對汽車的安全性、可靠性和控制網絡集成也提出了更高的要求，所以整車控制器需要監測和控制較多的控制單元(ECU)來實現控制網絡集成。EtherCAT總線提出的實時工業以太網技術，具有高效率、刷新周期短(可以達到小于100微秒的數據刷新周期)、同步性好，最大通信速率可以達到100M、整個網絡最多可以連接65535個設備。遠遠超過電動客車各個控制單元(ECU)的數量，能夠滿足電動客車未來安全和監控信息量的要求，而且提高了整個控制系統的控制周期。雖然EtherCAT總線目前在工業實時控制系統中多有應用，但是應用于電動汽車上，目前基本是空白。本技術將EtherCAT總線應用于電動客車，提高整車控制器與電池管理系統、電機控制器和其他控制單元(ECU)的響應時間，縮短了整個控制系統的控制周期。通過車載終端也能將每個電動客車運行狀態上傳到監控總站，這種控制裝置尤其適用于城市的公交系統，為城市的公交安全提供保證。該控制裝置預留了 CAN總線接口，能夠和目前電動汽車控制系統進行連接，無需做任何更改，具有良好的兼容性。
技術實現思路
本技術的目的在于提供了一種基于高速實時以太網EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，用于改進整車控制周期，提高控制對象的響應時間和控制系統的安全性。同時能夠將整車運行狀態上傳給監控總站，用以監控車輛的運行狀況，提高車輛的運行安全。該方案尤其適用于城市的公交車輛。本技術包含整車控制器，高速實時以太網 EtherCAT總線，高速AD 口，以及通過高速EtherCAT總線監控整車控制系統、電池及電池管理系統、電機控制器、AMT及控制系統、空調、電動助力轉向泵、DC/DC等運行狀態和參數，并通過鑰匙信號，腳踏板加速信號，制動信號，車身信號，碰撞信號等輸入信號運算并輸出信號控制相應的設備(電機控制器、電池管理系統、高壓開關等)。本技術的目的通過以下技術方案來實現一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，包括整車控制器、EtherCAT芯片和EtherCAT總線，其特征在于所述整車控制器外圍接有踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號、電源、主接觸器、充電機繼電器、電機高壓繼電器和CAN總線接口，所述整車控制器通過 EtherCAT芯片實現EtherCAT總線與電機驅動器、電池管理系統、空調控制器、電動助力轉向泵、AMT控制器、儀表裝置、故障診斷接口、充電機、DC/DC、車載終端進行雙向通信。所述電源提供24V低壓電源。所述整車控制器是通過并口與EtherCAT芯片相連，并經過網絡隔離變壓器，和網口與EtherCAT總線設備連接。本技術與現有技術相比具有以下優點I、因為EtherCAT總線，完全符合以太網標準，無需協議轉換通過車載終端即可將電動客車的運行狀況發送到監控站，便于監控每輛電動客車的運行狀況。這種控制裝置尤其適用于城市的公交客車。2、由于采用的高速EtherCAT總線，比采用CAN總線通信速率快，最高通信速率可以達到100M，提高整車控制器與其他控制單元(ECT)的問答時間，縮短了整個控制周期， 同時EtherCAT總線支持CANopen協議，符合IEC 61800-7-301標準，同時預留CAN總線接口，能夠和基于CAN總線電動汽車控制系統進行連接。3、因為EtherCAT總線最多可以連接65535個EtherCAT從站，所以基于EtherCAT 總線的整車控制器有能力將電動客車各個控制單元(ECU)集成到一個控制網絡中，從而達到對車輛性能更好的協調和控制。而基于CAN總線的整車控制器在集成控制單元數量上受到限制，無法大容量的集成基于CAN總線的控制單元(ECU)。附圖說明圖I為本技術的結構示意圖；圖2為整車控制器通過并口與EtherCAT芯片相連，并經過網絡隔離變壓器，和網口與EtherCAT總線相連的結構示意圖；具體實施方式為了加深對本技術的理解，下面將結合實施例和附圖對本技術作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本技術，并不構成對本技術保護范圍的限定。如圖1-2示出了一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，包括整車控制器、EtherCAT芯片和EtherCAT總線，其特征在于所述整車控制器外圍接有踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號、電源、主接觸器、充電機繼電器、 電機高壓繼電器和CAN總線接口，所述整車控制器通過EtherCAT芯片實現EtherCAT總線與電機驅動器、電池管理系統、空調控制器、電動助力轉向泵、AMT控制器、儀表裝置、故障診斷接口、充電機、DC/DC、車載終端進行雙向通信。所述電源提供24V低壓電源。所述整車控制器是通過并口與EtherCAT芯片相連，并經過網絡隔離變壓器，和網口與EtherCAT總線設備連接。本技術因為采用了高速EtherCAT總線，比采用CAN總線通信速率快(CAN總線最大通信速率1M)，最高通信速率可以達到100M，用于改進和提高的整車控制器與電池管理系統，電機控制器和其他控制單元(ECU)的問答時間，提高整車控制周期以及系統的安全性，而且高速實時以太網EtherCAT總線也支持CANopen協議，可以和現有的基于CAN總線的電動汽車控制系統兼容。EtherCAT總線，完全符合以太網標準，通過車載終端無需更改協議，即可以將電動汽車的運行狀況發送到監控總站，監控每輛電動客車車輛的運行狀況。 這種控制裝置尤其適用于城市的公交客車。更為將來電動汽車整車網絡集成提供便利，解決了 CAN總線在控制網絡子控制系統(ECT)數量受限的難題，EtherCAT總線最多可以連接 65535個EtherCAT從站，也就是說基于EtherCAT總線的整車控制器有能力將電動客車各個控制單元(ECU)集成到一個控制網絡中，從而達到更好的協調和控制。也為電動客車控制系統網絡化提供便利，為電動客車控制系統的擴展提供便利。本技術整車控制裝置由高速信號處理芯片，EtherCAT處理芯片，以及主控制芯片外圍接口信號(踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號以及主接觸器、電機繼電器和充電機繼電器等數字輸出信號。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，包括整車控制器、EtherCAT芯片和EtherCAT總線，其特征在于：所述整車控制器外圍接有腳踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號、電源、主接觸器、充電機繼電器、電機高壓繼電器和CAN總線接口，所述整車控制器通過EtherCAT芯片實現EtherCAT總線與電機控制器、電池管理系統、空調控制器、電動助力轉向泵、AMT控制器、儀表裝置、故障診斷接口、充電機、DC/DC、車載終端進行雙向通信。

【技術特征摘要】
1.一種基于高速EtherCAT總線的電動客車整車控制裝置，包括整車控制器、EtherCAT芯片和EtherCAT總線，其特征在于所述整車控制器外圍接有腳踏板加速信號、鑰匙信號、制動信號、車身信號、碰撞信號、檔位信號、電源、主接觸器、充電機繼電器、電機高壓繼電器和CAN總線接口，所述整車控制器通過EtherCAT芯片實現EtherCAT總線與電機控制器、電池管理系統、空調控制器、電動助力轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳廣博，
申請(專利權)人：江蘇尼歐凱汽車研發有限公司，
類型：實用新型
國別省市：