[发明专利]一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统

说明书

本发明公开了一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，包括电源电路，为控制系统电路、CAN通信电路、模拟电压采集电路提供所需的电能；CAN通信电路，实现电机、电池、DCDC及DCAC信号的采集和控制；PWM输出电路，将控制系统电路的3.3V PWM信号转换为24V脉冲信号输出；高边驱动电路，通过在负载前，实现驱动控制；模拟电压采集电路，实现模拟电压信号的采集；低边驱动电路，通过在负载后，实现驱动控制；数字信号输入电路，实现高低电平信号的采集；脉冲采集电路，实现脉冲信号的采集。本发明解决了16位主芯片主频低，资源少，无法满足功能安全要求的问题。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，更具体的说是涉及一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统。

背景技术

电动汽车整车控制器VCU(Vehicle Control Unit)是电动汽车整车控制系统的核心部件，是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件。VCU作为纯电动汽车控制系统最核心的部件，其承担了数据交换、安全管理、驾驶员意图解释、能量流管理的任务。

国内整车控制企业大都是基于16位单片机开发的整车控制器，随着无人驾驶和功能安全的应用，对整车控制器的功能能和性能都提出了较高要求，开发基于功能安全设计的32位单片机的整车控制器成为行业迫切需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，解决了16位主芯片主频低，资源少，无法满足功能安全要求的问题，零部件少，性能强，具有价格低，可靠性高的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于功能安全设计的32位整车控制器系统，包括：控制系统电路、电源电路、CAN通信电路、PWM输出电路、高边驱动电路、模拟电压采集电路、低边驱动电路、脉冲采集电路及数字信号输入电路；其中，

所述电源电路，用于为控制系统电路、CAN通信电路、模拟电压采集电路提供所需的电能；

所述CAN通信电路，实现电机、电池、DCDC及DCAC信号的采集和控制；

所述PWM输出电路，将控制系统电路的3.3V PWM信号转换为24V脉冲信号输出；

所述高边驱动电路，通过在负载前，实现驱动控制；

所述模拟电压采集电路，实现模拟电压信号的采集；

所述低边驱动电路，通过在负载后，实现驱动控制；

所述数字信号输入电路，实现高低电平信号的采集；

所述脉冲采集电路，实现脉冲信号的采集。

优选的，所述控制系统电路包括单片机U44、复位电路、晶振电路及程序烧写电路，所述复位电路、所述晶振电路及程序烧写电路均与所述单片机U44相连。

优选的，所述电源电路主要分为两路，其中一路将外部供电电压24V经过保险F1和防反接二极管D22，再经过二极管D23和电容C153，电容C154滤波后作为高边驱动电路和低边驱动电路的输入电压，称为功率电；

另一路将外部供电电压从24V转换为12V、5V、3.3V供给整车控制器系统使用，称为控制电。

优选的，所述CAN通信电路包括芯片U1，芯片U1的5号管脚接3.3V供电，5号管脚还连接电容C39作为耦合电容进行滤波，3号管脚接5V供电，5号管脚还连接电容C34进行滤波，单片机U44的113号管脚与芯片U1的4号管脚相连，单片机U44的115号管脚与芯片U1的1号管脚相连，芯片U1的5号管脚与6号管脚分别连接在终端电阻R50的两端，同时CAN-H1和CAN-L1之间连接有共模电感L2和静电保护芯片D6，共模电感L2与终端电阻R50相连。