一種適用于純電動汽車的電動真空泵控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種適用于純電動汽車的電動真空泵控制器，該控制器包括給控制器供電的電源模塊、用于采集汽車真空罐氣壓的氣壓傳感器、模擬量采集模塊、主控芯片和用于驅(qū)動真空泵控制開關(guān)的功率驅(qū)動模塊，所述主控芯片通過模擬量采集模塊與氣壓傳感器連接，所述主控芯片與功率驅(qū)動模塊連接。本實用新型可以實現(xiàn)真空泵的智能化控制，并實時檢測氣壓傳感器是否存在故障，同時采用集成化設(shè)計，安裝方便，可靠性高。
【專利說明】
一種適用于純電動汽車的電動真空泵控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及新能源純電動領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于純電動汽車的電動真空栗控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]面對日趨嚴重的能源短缺與環(huán)境惡化問題，新型車輛的開發(fā)利用愈來愈受到各國政府的高度重視，在這種背景下，清潔無污染、零排放的純電動物流車成為當今最有發(fā)展前途的運輸工具之一。傳統(tǒng)汽車的真空栗使用發(fā)動機作為真空源，而純電動車由于無發(fā)動機，車輛無法獲取持續(xù)真空源，導致無法使用真空栗進行輔助制動。
[0003]為解決前述問題，目前的做法是采用繼電器等部件搭建真空栗控制系統(tǒng)，當檢測到真空儲氣罐氣壓低于設(shè)定閥值時，報警開關(guān)輸出開關(guān)信號，并通過延遲繼電器給真空栗持續(xù)供電一段時間(通過延遲繼電器設(shè)定)，在供電期間內(nèi)，真空栗持續(xù)工作，然后延遲繼電器斷開，真空栗停止工作，持續(xù)循環(huán)。這種方式具有以下缺點:
[0004]1、由于報警開關(guān)安裝工作環(huán)境惡劣，對報警開關(guān)的性能提出了較高的要求，若使用一般器件，故障率高，而質(zhì)量好的報警開關(guān)，成本較高；
[0005]2、因為無法知道整車氣壓情況，采用粗糙的時間控制方式，導致真空栗工作時間過長，且大部分時間在做無用功，浪費能源；
[0006]3、零部件較多，安裝繁雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，為無發(fā)動機的純電動汽車解決無法利用真空進行輔助制動的問題，同時根據(jù)新能源汽車真空助力系統(tǒng)的特點，設(shè)計控制器模塊，提高新能源汽車運行可靠性。
[0008]本實用新型的實用新型目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0009]—種適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，該控制器包括給控制器供電的電源模塊、用于采集汽車真空罐氣壓的氣壓傳感器、模擬量采集模塊、主控芯片和用于驅(qū)動真空栗控制開關(guān)的功率驅(qū)動模塊，所述主控芯片通過模擬量采集模塊與氣壓傳感器連接，所述主控芯片與功率驅(qū)動模塊連接。
[0010]作為進一步的技術(shù)方案，該控制器還包括與汽車CAN網(wǎng)絡(luò)實時通信的CAN模塊，該CAN模塊與主控芯片連接。
[0011]作為進一步的技術(shù)方案，所述電源模塊包括將第一電壓轉(zhuǎn)化成第二電壓的第一電路和將第二電壓轉(zhuǎn)換成第三電壓的第二電路。
[0012]作為進一步的技術(shù)方案，所述氣壓傳感器設(shè)置在汽車真空罐中。
[0013]作為進一步的技術(shù)方案，所述第一電路采用GM7130芯片，該芯片的輸入和輸出側(cè)設(shè)置有濾波電容，同時還設(shè)置有共模電感和TVS管。
[0014]作為進一步的技術(shù)方案，所述第二電路采用GM660芯片，其輸入輸出端設(shè)有濾波器。
[0015]作為進一步的技術(shù)方案，所述電源包括三端穩(wěn)壓器TL431，該穩(wěn)壓器直接從汽車電池取電并對外供電。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0017]1、實現(xiàn)真空栗的智能化控制，實時檢測車輛氣壓，根據(jù)車輛氣壓控制真空栗啟停，提尚了真空栗打氣效率；
[0018]2、檢測氣壓傳感器是否存在故障，并將故障發(fā)送給整車控制器，提高整車運行的安全性；
[0019]3、集成化設(shè)計，安裝方便，可靠性高。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0022]實施例
[0023]本實用新型提供一種適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，該控制器包括給控制器供電的電源模塊、用于采集汽車真空罐氣壓的氣壓傳感器、模擬量采集模塊、主控芯片和用于驅(qū)動真空栗控制開關(guān)的功率驅(qū)動模塊，主控芯片通過模擬量采集模塊與氣壓傳感器連接，主控芯片與功率驅(qū)動模塊連接。另外，控制器還設(shè)置與汽車CAN網(wǎng)絡(luò)實時通信的CAN模塊，該CAN模塊與主控芯片連接。以下對各模塊進行詳細說明:
[0024]電源模塊:由于純電動貨車的電源為24V(即第一電壓)，而控制器內(nèi)部芯片的工作電壓為5V(即第二電壓)或3.3V(即第三電壓)，因此電源模塊應(yīng)包括24V轉(zhuǎn)5V和5V轉(zhuǎn)3.3V兩個電路，除此之外，控制器還要為氣壓傳感器提供5V電源，以保證AD轉(zhuǎn)換器的參考電平和模擬量輸入信號的參考電平一致。
[0025]為保證電壓輸出的穩(wěn)定性及良好的抗干擾能力，24V轉(zhuǎn)5V的電路采用GM7130芯片，GM7130是一款輸出能力為3A的開關(guān)電源芯片。采用合理的元器件配置可使GM7130在7?40V直流輸入電壓下輸出精度為±4%的5V電壓。另外，電源模塊必須要求通過靜電放電、傳導發(fā)射、輻射發(fā)射等測試。因此，在GM7130的輸入輸出側(cè)要設(shè)置良好的旁路與濾波電路，其濾波電容耐壓為50V，以保證承受38V的靜電放電測試。對共模電流要采用共模電感進行抑制，增加TVS管吸收浪涌電流。
[0026]5V轉(zhuǎn)3.3V的電路設(shè)計采用線性電源GM6605-3.3?？紤]該芯片PWM斬波控制的開關(guān)電源，輸出級為工作主頻為40MHz的MCU，輸入輸出級都對隔離與濾波有較高要求，因此，在輸入輸出級使用濾波器。
[0027]在對外提供的5V電源時(主要為氣壓傳感器提供電源)，使用汽車級三端穩(wěn)壓器TL431從24V電源平面取電輸出。
[0028]功率驅(qū)動模塊:功率驅(qū)動模塊主要是對繼電器的驅(qū)動，即控制真空栗開閉的繼電器。此處采用4通道智能功率開關(guān)芯片TLE6220GP。該芯片可同時驅(qū)動4路繼電器，4路并行驅(qū)動能力為1A，單路輸出能力為3A，具有過溫、過壓和短路故障保護功能，故障信息通過SPI總線進行傳輸。
[0029]模擬量采集模塊:模擬輸入信號來自于氣壓傳感器。電壓范圍在O?5V之間。這類信號濾波后，為增加驅(qū)動能力，一般用電壓跟隨器送到MCU的AD 口進行A/D轉(zhuǎn)換。
[0030]CAN模塊:采用S12XEP100，由于S12XEP100片內(nèi)集成了兩個CAN210B總線控制器模塊，所以VCU的CAN通信模塊不需要添加片外CAN控制器、電路設(shè)計較為簡單。
[0031 ]本實用新型的控制原理為:
[0032]真空栗控制采用飛思卡爾的9S12XEP100作為主控芯片，內(nèi)部電源模塊將整車24v電壓轉(zhuǎn)化為5V及3.3V電壓，給芯片內(nèi)部器件及氣壓傳感器供電。氣壓傳感器放置于真空罐中，實時采集整車氣壓，并將獲得的氣壓對應(yīng)的電壓發(fā)送給模擬量采集模塊，主控芯片實時獲取整車氣壓狀態(tài)。當整車氣壓低于設(shè)定值(_60kap)時，通過功率驅(qū)動模塊閉合繼電器，給真空栗提供5V電源，真空栗開始工作。當整車氣壓高于設(shè)定值(-SOkpa)時，通過高端驅(qū)動模塊斷開繼電器，真空栗停止工作。
[0033]同時，主控芯片還具有自檢功能，當氣壓傳感器輸入的電壓信號異常(小于0.2v或大于4.5V時)，即認為電源模塊異常或者電源線信號線線路存在異常。
[0034]本控制器的CAN模塊，用來與整車CAN網(wǎng)絡(luò)實時通信，將整車氣壓及控制器故障狀態(tài)發(fā)送給整車控制器，為整車控制提供故障判斷及處理依據(jù)，提高新能源汽車運行的安全性。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，應(yīng)當指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，該控制器包括給控制器供電的電源模塊、用于采集汽車真空罐氣壓的氣壓傳感器、模擬量采集模塊、主控芯片和用于驅(qū)動真空栗控制開關(guān)的功率驅(qū)動模塊，所述主控芯片通過模擬量采集模塊與氣壓傳感器連接，所述主控芯片與功率驅(qū)動模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，該控制器還包括與汽車CAN網(wǎng)絡(luò)實時通信的CAN模塊，該CAN模塊與主控芯片連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，所述電源模塊包括將第一電壓轉(zhuǎn)化成第二電壓的第一電路和將第二電壓轉(zhuǎn)換成第三電壓的第二電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，所述氣壓傳感器設(shè)置在汽車真空罐中。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，所述第一電路采用GM7130芯片，該芯片的輸入和輸出側(cè)設(shè)置有濾波電容，同時還設(shè)置有共模電感和TVS管。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，所述第二電路采用GM660芯片，其輸入輸出端設(shè)有濾波器。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于純電動汽車的電動真空栗控制器，其特征在于，所述電源包括三端穩(wěn)壓器TL431，該穩(wěn)壓器直接從汽車電池取電并對外供電。
【文檔編號】B60T17/22GK205686396SQ201620643060
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月27日 公開號201620643060.X, CN 201620643060, CN 205686396 U, CN 205686396U, CN-U-205686396, CN201620643060, CN201620643060.X, CN205686396 U, CN205686396U
【發(fā)明人】盛旺, 張龍, 肖東
【申請人】成都雅駿新能源汽車科技股份有限公司