[实用新型]电动汽车CAN总线节点通用控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车CAN总线节点通用控制器,主要用于取代电动汽车的传统线束，实现车载局域网络与车载电器的集中分布式就近控制。

背景技术

传统的汽车线束无论从制作到安装都是一件很麻烦的事情。首先，汽车线束的制作过程大部分工作需要手工制作，无法用机器全部取代；其二，目前一辆高级轿车上连接所有的电子装置和设备的信号线将超过1000根以上,相当于过去汽车线束的20倍以上，众多的线束与车载电器设备的联结其可靠性本身就成问题，不但造成维护上的困难，更重要的是成为汽车进一步轻量化和电子化最大的障碍。为此，从20世纪80年代末，德国波许(Bosch)公司率先提出一种多主机控制器局部网络协议CAN (Controller Area Network),并迅速形成方兴未艾的技术热点,经过多年的开发完善，目前已作为汽车全数字式现场总线的控制仪表和设备的互联规范，是国际标准化组织唯一采纳和承认的国际总线标准。

从网络的物理结构上看, CAN属于总线式通信网络，这是一个具有很高可靠性、保密性、检错能力，可有效地支持分布式控制或实时控制的多主串行通信链路，即大量的汽车内部现场信号连接电缆,由单一简洁的现场总线网络所代替,从而大大减轻现场信号连接的繁琐和成本,提高信号传输的精度。CAN总线既不同于传统的模拟4mA-20mA电流环，又不同于BITBUS位总线和主从RS-485协议。在4mA-20mA电流环中，一般只能携带一个信号，通常为过程变量，而CAN总线在传输变量过程的同时，仪表的标识符和诊断执行信息也可一并传送。数字信号的精确性比4mA-20mA模拟信号分辨率高，因此，使汽车现场智能仪表成为可能。另一方面，CAN与一般的网络重要区别体现在它是一种专门用于工业自动化领域的一种网络,但不同于信息处理网络,例如以太网、Internet等，其物理特性及网络协议特性采用了独特的硬件设计,特别是采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；当节点在发生严重错误的情况下，具有自动切断该节点与总线联系的功能，以使总线上其他操作不受影响，其可靠性远高于已经陈旧的现场通信技术。因此，我国“863计划”关于电动汽车的说明中已经明确提出，新申报的电动车开发项目必须采用CAN总线通讯模式，即用 CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。

发明内容

技术问题

但是，现有的CAN总线节点控制器大都采用模块化的方式，即将每一个CAN接口芯片与网络的接口部分称为一个节点，然后按照就近安装的原则，每个节点模块负责就近的一个子任务，分别将节点模块安放在电动车的前后左右，结果仍导致接线凌乱，安装性不好，电磁兼容性减弱，可靠性变差。

如何克服现有CAN总线节点控制器不足，正是本实用新型要解决的问题。本实用新型的巧妙之处在于，将传统的汽车线束与CAN总线节点控制器结合起来，既支持CAN总线的输入，也支持CAN总线的输出，并且一个CAN总线节点通用控制器可就近支持12路汽车电器的无触点功率控制，做到系统最省，整体最优。

技术方案

其技术方案具体如下：

一种电动汽车CAN总线节点通用控制器，由输入侧端盖、输出侧端盖、输入侧CAN总线插座、输出侧CAN总线插座、PCB板组成，其要点在于：

所述的输入侧端盖为外部为圆形，内部为六边形结构，输入侧端盖上有一个固定用的CAN总线节点控制器支架，端盖中央位置开有中心孔A，输入侧CAN总线插座安装在中心孔A中，所述的输出侧端盖同为外部为圆形，内部为六边形结构，中央位置开有中心孔B，输出侧CAN总线插座安装在中心孔B中；所述的PCB板为六边形状，PCB板上焊接有嵌入式ARM芯片、总线收发中继接口芯片、VMOS驱动芯片、高速光隔离芯片、电平变换芯片、电解电容器、VMOS管，所述的VMOS管紧贴在带散热片的插座插片，再通过螺丝穿过VMOS管紧固孔固定在输入侧端盖的六边形侧壁上，所述的PCB板上开有固定孔，通过螺丝固定在输入侧端盖内；所述的输出侧端盖上，围绕输出侧CAN总线插座的四周安装有12个二芯汽车专用插座，其中，二芯汽车专用插座的一根导电插针为带地线环穿孔的插座插片，由一根搭铁接地的地线环连接，另一根导电插针为紧贴VMOS管的带散热片的插座插片，即VMOS管的功率输出通过带散热片的插座插片直接引到二芯汽车专用插座上。