[发明专利]一种纯电动方程式赛车的整车控制器

说明书

本发明公开了一种纯电动方程式赛车的整车控制器，包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括微控制器模块、电源接口模块、AD采样模块、CAN总线接口模块、继电器驱动模块、加速踏板采集模块、制动踏板采集模块、主开关控制状态采集模块、安全回路及电池状态采集模块；软件部分包括电池状态监测模块、踏板状态监测模块、电机状态监测模块、阻力计算模块、电池SOC计算模块、车辆规则控制模块、保护控制模块和输出控制模块；本发明将硬件部分和软件部分模块化处理，既方便开发人员进行日常的操作，在出现故障时及时准确地找出故障所在，便于维修；集成安全回路和BMS硬件和软件，节省了整车空间及硬件成本，提高了整车电控系统稳定性，优化了整车线束布置。

技术领域

本发明涉及电动汽车控制领域，尤其涉及一种电动方程式赛车的整车控制器。

背景技术

随着纯电动方程式赛车比赛的兴起，纯电动方程式赛车以其卓越的动力性、经济性和环保性备受关注。作为电动汽车概念下的一种原型车，电动方程式赛车在动力结构上与传统燃油方程式赛车存在巨大差别，所以传统燃油方程式赛车的控制策略和方法已不再适用。目前国内纯电动方程式赛车已有电控系统的应用，一般组成有电机、电机控制器、动力电池及BMS、加速踏板、制动踏板及安全回路部分控制板等。控制方案多为整车控制器通过采集踏板信号、外部BMS数据来进一步控制电机转动，为整车提供驱动力。但是现有方案存在以下明显缺点：整车控制器、BMS控制板和安全回路部分电路的分离占用了车辆大量的空间，导致了整车线束布置复杂、可靠性差且硬件成本高。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种纯电动方程式赛车的整车控制器，以解决传统整车控制器不适用于方程式赛车，且传统的整车控制器与BMS控制板、安全回路控制板彼此分离耗费大量车内空间及硬件成本、影响整车电控系统稳定性和线束布置困难的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种纯电动方程式赛车的整车控制器，包括硬件部分和软件部分；硬件部分包括微控制器模块、电源接口模块、AD采样模块、CAN总线接口模块、继电器驱动模块、加速踏板采集模块、制动踏板采集模块、主开关控制状态采集模块、安全回路及电池状态采集模块；软件部分包括电池状态监测模块、踏板状态监测模块、电机状态监测模块、阻力计算模块、电池SOC计算模块、车辆规则控制模块、保护控制模块和输出控制模块；

电源接口模块用于和外部电源相连，为整车控制器供电；

AD采样模块与外部的传感器连接，采集外部传感器的工作状态；

CAN总线接口模块接入车辆的CAN总线，与电机控制器、仪表CAN节点进行组网通信；

继电器驱动模块将控制电信号与驱动电信号进行磁隔离；

加速踏板采集模块将加速踏板两个位移传感器信号和微控制器两路ADC采样通道连接；

制动踏板采集模块将制动踏板两个开关信号及制动油压传感器信号和微控制器三路ADC采样通道连接；

主开关控制状态采集模块与微控制器ADC采样通道连接，采集赛车高低压开关状态；

安全回路包括安全回路高压部分、安全回路低压部分和将安全回路高压部、安全回路低压部分进行隔离的隔离部分；

电池状态采集模块由电池电压、电流和温度信号采样传感器模块组成，通过分布于电池端的传输模块采集传感器数据，与微控制器通过CAN总线组网通信，使整车控制器集成了BMS功能；

电池状态检测模块通过获取电池状态采集模块的电压、电流和温度原始数据，经处理后转换为当前电池电压、电流、温度状态实际值；

踏板状态监测模块通过AD采样模块采集踏板处位移传感器差分信号的原始数据，经过校准和计算后得到相应的踏板行程大小；