[发明专利]具有抗电磁干扰能力的纯电动汽车整车控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种纯电动汽车整车控制器，特别涉及一种具有抗电磁干扰能力的纯电动汽车整车控制器。

背景技术

传统汽车的整车控制器ECU主要用于12伏低压电源的电子设备控制，产生电磁干扰源主要是高压点火系统、各种感性负载(如电机类电器部件)、各种开关类部件(如闪光继电器)、各种电子控制单元ECU、甚至各种灯具，无线电设备等，这些部件产生的干扰也会在汽车内部造成相互影响，相对传统汽车，电动汽车的电磁干扰问题更为严重，因为电动汽车不仅有低电压电子产品，而且有高电压大功率汽车电子部件，还要进行变频调速控制，如驱动电机及控制器等，供电电压等级从36伏到600伏都有可能，在这种恶劣的电磁污染环境下，汽车高、低压电子设备干扰源主要干扰途径是：感性负载产生沿电源线传导的干扰，汽车内使用的各种感性负载，当供电被突然切断时，会产生反向瞬变电压，线圈初始储能越大，关断速度越快，瞬变过电压就越高，这类于扰虽然不具有连续性，但是它的瞬变电压的幅值相当大，会对电子模块造成严重影响，甚至损坏；静电放电对车内电子部件的干扰，当静电储存到一定程度后，会通过空气放电，甚至会有火花产生，这种静电放电干扰特点高电压、短时间、微小电流，其干扰影响程度是巨大的，会使一些电子控制单元产生误动作，严重的会损坏电子单元；部件或线缆间的相互耦合干扰，汽车中经常将各种线缆捆绑成一束沿汽车内侧布置，电源线中的瞬变干扰会祸合到信号线或控制线中，形成差模信号，会对车内ECU等电子模块产生影响；辐射干扰，干扰能量的电磁波辐射形式。在电动汽车电磁干扰源增多、干扰强度大范围广、干扰途径广泛的恶劣环境下，整车控制器可靠性和安全性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗电磁干扰能力的纯电动汽车整车控制器，以针对纯电动汽车提高在恶劣电磁干扰环境下整车控制器使用中的可靠性和安全性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有抗电磁干扰能力的纯电动汽车整车控制器，包括电源接口模块、输入接口模块、模数转换接口模块、数模转换接口模块、K线接口模块、CAN通讯接口模块、输出接口模块，其特征在于，所述各接口模块中设有抗电磁干扰电路。

本发明所述的整车控制器，其中在所述电源接口模块中，经过TVS管、防反接电源二极管电路后，在电源正极与负极间加入共模、差模电感抗高频干扰电路，再经过电容滤波电路，最后经过隔离电源模块电路给后续电路供电。

本发明所述的整车控制器，其中在所述输入接口模块中，汽车电子开关量输入信号首先经过电阻限流、电容滤波电路进入光耦隔离器输入端，经过隔离器高速光电耦合、放大、滤波输入到单片机端口。

本发明所述的整车控制器，其中在所述模数转换接口模块中，模拟信号输入首先经过限流、稳压限幅、阻容滤波电路，然后经过线性光耦隔离、放大、滤波电路，最后进入单片机采集、处理。

本发明所述的整车控制器，其中在所述数模转换接口模块中，从单片机出来的数字信号经过D/A芯片转换处理后，经过运放驱动放大、滤波电路、TVS管保护、线性光耦隔离电路输出模拟量给外部接口。

本发明所述的整车控制器，其中在所述K线接口模块中，单片机的K通信收、发信号经过光耦隔离器隔离后，传送到K收发芯片的收、发端，K线端经过阻容滤波、TVS管保护电路与外部接口进行K通信，单片机系统与K收发芯片的电源采用隔离模块。

本发明所述的整车控制器，其中所述CAN通讯接口模块包括动力系统CAN通讯接口模块和信息系统CAN通讯接口模块，在所述动力系统CAN通讯接口模块和信息系统CAN通讯接口模块中，单片机的CAN通信收、发信号经过光耦隔离器隔离后，传送到CAN收发芯片的收、发端，CAN高、低端经过共模电感、电容容滤波、TVS管保护电路与外部接口进行CAN通信，单片机系统与CAN收发芯片的电源采用隔离模块。

本发明所述的整车控制器，其中在所述输出接口模块中，从单片机输出的控制信号经过限流、高速光耦隔离器驱动放大、滤波电路，实现控制外部设备通断、驱动，高速光耦隔离使用外部电源、外部地环路。

本发明所述的整车控制器，还包括一看门狗电路模块；在所述看门狗电路模块中，从单片机发出的喂狗信号经过逻辑芯片给看门狗芯片喂狗信号，看门狗芯片同时监测电源电压、上电复位信号，看门狗电路经过定时输出复位信号、电压监测信号、狗信号给逻辑芯片处理后是否判断输出复位信号给单片机复位端口，实现硬件看门狗复位。