用于插電式混合動(dòng)力客車的基于can總線的動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域，特指一種適用于混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)和電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車上的電子裝置越來(lái)越多。一輛高檔汽車的電氣節(jié)點(diǎn)數(shù)以千計(jì)，而在電動(dòng)汽車中，電子控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息更需具備實(shí)時(shí)性，且各子系統(tǒng)需要適時(shí)共享車輛的公共數(shù)據(jù)，如電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)、后處理工作信息、水溫、車輛速度等。但不同控制單元的控制功能卻有所不同，對(duì)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速度而言，各控制命令優(yōu)先級(jí)也不同，因此需要一種具有優(yōu)先權(quán)競(jìng)爭(zhēng)模式的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)應(yīng)具有極高的通訊速率。此外，作為一種載人交通工具，電動(dòng)汽車必須具有較好的舒適性，通訊系統(tǒng)必須具有很強(qiáng)的容錯(cuò)能力和快速處理能力。同時(shí)，由于電動(dòng)汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多種部件相互作用又相對(duì)獨(dú)立，存在著相應(yīng)的干擾，這些眾多因素都決定了電動(dòng)汽車必須采用基于CAN網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,電動(dòng)汽車控制器局域網(wǎng))的整車電氣控制。
[0003]為此，對(duì)于現(xiàn)有的汽車技術(shù)而言，已大規(guī)模采用CAN總線網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享和傳輸信息。如圖1所示，傳統(tǒng)基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)中CAN網(wǎng)絡(luò)為一路CAN網(wǎng)絡(luò)，即一路CAN主線，其余CAN節(jié)點(diǎn)并聯(lián)接入主線，也就是說(shuō)，它是一種單路總線結(jié)構(gòu)，分支掛在總線上，整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)拓?fù)洳粔蚯逦?。隨著電子設(shè)備的不斷增多，需要接入動(dòng)力系統(tǒng)的部件也越來(lái)越多，動(dòng)力CAN負(fù)載也越來(lái)越多。一方面分支節(jié)點(diǎn)越來(lái)越多，節(jié)點(diǎn)路徑不合理，CAN線出現(xiàn)問(wèn)題難以查找；另一方面，傳統(tǒng)單路動(dòng)力系統(tǒng)CAN總線負(fù)載越來(lái)越大，極易發(fā)生CAN信號(hào)不穩(wěn)定，通訊信號(hào)丟失等情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種CAN信號(hào)更穩(wěn)定、能夠保證通訊效果的用于插電式混合動(dòng)力客車的基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種用于插電式混合動(dòng)力客車的基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)，包括整車控制器、儀表模塊以及與整車控制器相連的三路CAN網(wǎng)絡(luò)，所述三路CAN網(wǎng)絡(luò)分別為:CANA網(wǎng)絡(luò)、CANB網(wǎng)絡(luò)、CANC網(wǎng)絡(luò)；所述CANA網(wǎng)絡(luò)中包括發(fā)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，用來(lái)單獨(dú)采集發(fā)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的狀態(tài)并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文至儀表模塊；所述CANB網(wǎng)絡(luò)中包括發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、后處理DCU、輔助電源DC/DC、油泵DC/AC、氣泵DC/AC、智能調(diào)度系統(tǒng)GPS、電動(dòng)空調(diào)，用來(lái)采集上述各部件的狀態(tài)信號(hào)，所述CANB網(wǎng)絡(luò)與儀表模塊相連；所述CANC網(wǎng)絡(luò)中包括電池管理系統(tǒng)和超級(jí)電容管理系統(tǒng)，用來(lái)采集電池管理系統(tǒng)和超級(jí)電容管理系統(tǒng)的狀態(tài)信號(hào)，所述CANC網(wǎng)絡(luò)與儀表模塊相連。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述儀表模塊用來(lái)作為人機(jī)交互界面，通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)采集各零部件信息顯示汽車狀態(tài)；所述儀表模塊具有三路CAN線，一路為車身內(nèi)網(wǎng)CAN，另外兩路為外網(wǎng)CAN，與CANB網(wǎng)絡(luò)和CANC網(wǎng)絡(luò)相連。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述整車控制器為整個(gè)汽車的核心控制部件，用來(lái)通過(guò)三路CAN網(wǎng)絡(luò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行管理、調(diào)度、分析和運(yùn)算。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述電池管理系統(tǒng)接入CANC網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集動(dòng)力電池單體電壓、充放電電流、溫度信息，并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述電容管理系統(tǒng)接入CANC網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集超級(jí)電容單體電壓、充放電電流、溫度信息，并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述發(fā)電機(jī)控制器接入CANA網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓，電流，溫度信息，并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述電機(jī)控制器接入CANA網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速、電壓、電流、溫度信息，并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、速度、機(jī)油壓力、水溫信號(hào)、溫度信息，并通過(guò)CANB網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給儀表模塊和整車控制器；所述后處理DCU接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)采集發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)信息；所述輔助電源DC/DC接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)通過(guò)CAN線接受整車控制器控制進(jìn)行工作，為低壓24V蓄電池充電；所述油泵電機(jī)DC/AC接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)通過(guò)CAN線接受整車控制器控制進(jìn)行工作，為轉(zhuǎn)向油泵電機(jī)提供電源；所述氣泵電氣DC/AC接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)通過(guò)CAN線接受整車控制器控制進(jìn)行工作，為電動(dòng)空壓機(jī)電機(jī)提供電源；所述電動(dòng)空調(diào)接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)接收整車控制器控制電動(dòng)空調(diào)負(fù)荷率。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述智能調(diào)度系統(tǒng)GPS接入CANB網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)為適時(shí)顯示車輛各種運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)CAN線與公交公司調(diào)度站后臺(tái)通訊。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述整車控制器與CAN4網(wǎng)絡(luò)相連，用來(lái)進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述CANB網(wǎng)絡(luò)為串行結(jié)構(gòu)，多個(gè)節(jié)點(diǎn)串聯(lián)在一起。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1、本發(fā)明的用于插電式混合動(dòng)力客車的基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)，采用多路CAN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，可使得CAN線的路徑更明確，使得各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接走線路徑結(jié)構(gòu)清晰化，一目了然，能夠有效降低CAN干擾、增強(qiáng)CAN信號(hào)、方便檢修調(diào)試查線。
[0015]2、本發(fā)明的用于插電式混合動(dòng)力客車的基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)，將電池電容等大數(shù)據(jù)報(bào)文和其他動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)物理隔開(kāi)，因此大大增強(qiáng)了動(dòng)力系統(tǒng)CAN結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明在具體應(yīng)用實(shí)例中CANB網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]如圖2和圖3所示，本發(fā)明用于插電式混合動(dòng)力客車的基于CAN總線的動(dòng)力系統(tǒng)，包括整車控制器、儀表模塊以及與整車控制器相連的三路CAN網(wǎng)絡(luò)，所述三路CAN網(wǎng)絡(luò)分別為:CANA網(wǎng)絡(luò)、CANB網(wǎng)絡(luò)、CANC網(wǎng)絡(luò)；其中:
所述CANA網(wǎng)絡(luò)中包括發(fā)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器，此網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性高；即，用來(lái)單獨(dú)采集電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器)的狀態(tài)并通過(guò)外網(wǎng)CANB轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文至儀表模塊。
[0021]所述CANB網(wǎng)絡(luò)中包括發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶、后處理D⑶、輔助電源DC/DC、油泵DC/AC、氣泵DC/AC、智能調(diào)度系統(tǒng)GPS、電動(dòng)空調(diào)等；此網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)多，數(shù)據(jù)更新量相對(duì)較低。該網(wǎng)絡(luò)與儀表模塊相連，數(shù)據(jù)可以不經(jīng)過(guò)整車控制器轉(zhuǎn)發(fā)處理由儀表模塊直接顯示，從而減輕了整車控制器的負(fù)載率；
所述CANC網(wǎng)絡(luò)中包括電池管理系統(tǒng)、超級(jí)電容管理系統(tǒng)、儀表模塊；此網(wǎng)絡(luò)包括電池和電容，單體多，數(shù)據(jù)量大；數(shù)據(jù)可以不經(jīng)過(guò)整車控制器轉(zhuǎn)發(fā)處理由儀表模塊直接顯示，從而減輕了整車控制器的負(fù)載率；
本實(shí)施例中，還包括第四路CAN網(wǎng)絡(luò):CAN4網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)進(jìn)行調(diào)試作業(yè)。
[0022]本實(shí)施例中，儀表模塊用來(lái)作為人機(jī)交互界面，通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)采集各零部件信息顯示汽車狀態(tài)；本發(fā)明中的儀表模塊實(shí)際上具有三路CAN線，一路為車身內(nèi)網(wǎng)CAN，另外兩路為外網(wǎng)CAN，即與CANB網(wǎng)絡(luò)和CANC網(wǎng)絡(luò)相連。
[0023]本實(shí)施例中，整車控制器為整個(gè)汽車的核心控制部件，作用是通過(guò)CAN總線對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行管理、調(diào)度、分析和運(yùn)算；針對(duì)車型不同配置，進(jìn)行相應(yīng)的能量管理，實(shí)現(xiàn)整車驅(qū)動(dòng)控制、能量?jī)?yōu)化控制、制動(dòng)回饋和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
[0024]本實(shí)施例中，電