本實(shí)用新型屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種新能源汽車融合控制系統(tǒng)，更具體的說，涉及一種各系統(tǒng)之間能夠交互的新能源汽車融合控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電動(dòng)汽車電子控制領(lǐng)域中,現(xiàn)有的技術(shù)通常由汽車電池管理,汽車電機(jī)控制系統(tǒng)與汽車電子控制系統(tǒng)多系統(tǒng)共同組成。其組成結(jié)構(gòu)一般如圖1所示。

這種基于解析性思維的系統(tǒng)構(gòu)成方式下，電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)作為獨(dú)立的子系統(tǒng)，各自有一套獨(dú)立的傳感器、獨(dú)立的決策、執(zhí)行控制。各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互很少，無法完成相對(duì)復(fù)雜的運(yùn)算和綜合決策。由于各系統(tǒng)采用獨(dú)立的協(xié)議解析方式，整車傳感器或電子系統(tǒng)的擴(kuò)展必然涉及到每個(gè)系統(tǒng)的更改，造成擴(kuò)展困難，且穩(wěn)定性能差。

隨著汽車智能化的發(fā)展，數(shù)據(jù)的采集、分析、通訊、決策具有需求數(shù)據(jù)類型多，數(shù)據(jù)量巨大，要求時(shí)間快速，計(jì)算速度快的特點(diǎn)。所以將需要一種集中化處理數(shù)據(jù)，快速通訊與判斷執(zhí)行的新方式來對(duì)汽車的總成系統(tǒng)與各子系統(tǒng)連接，需要強(qiáng)化集中運(yùn)算能力，快速數(shù)據(jù)通道，快速執(zhí)行的融合控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種新能源汽車融合控制系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中傳統(tǒng)的汽車控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互很少，且穩(wěn)定性能差的問題。

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：本實(shí)用新型提供一種新能源汽車融合控制系統(tǒng)，包括中央處理器、擴(kuò)展電子設(shè)備接口、傳感器接口、總線接口；

所述中央處理器通過總線接口分別連接電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)；

所述中央處理器通過傳感器接口連接多個(gè)傳感器；

所述中央處理器通過擴(kuò)展電子設(shè)備接口連接多個(gè)擴(kuò)展設(shè)備。

進(jìn)一步的，所述總線接口包括CAN總線收發(fā)器、第一電阻、第一電容，所述CAN總線收發(fā)器的電源端接第一電容的一端且都接電源電壓，其收發(fā)端和控制端都與中央處理器連接，其輸入端為總線接口的接入端口，且接第一電阻的一端，其輸出端為總線接口的輸出端口，且接第一電阻的另一端，所述第一電容的另一端接地。

進(jìn)一步的，所述傳感器接口包括第二電阻、第三電阻、第二電容、穩(wěn)壓器，所述第二電阻的一端為傳感器接口接入端口，另一端接第三電阻的一端、齊納二極管的陰極、第二電容的一端，所述第三電阻的另一端接齊納二極管的陽極、第二電容的另一端且都接地。

進(jìn)一步的，所述擴(kuò)展電子設(shè)備接口包括收發(fā)器、第四電阻到第六電阻、第三電容，所述收發(fā)器的收發(fā)端和控制端與中央處理器連接，其電源端接電源電壓，其接地端接地，其正極輸入端為擴(kuò)展電子設(shè)備接口的正極接入端口，且接第五電阻的一端、第四電阻的一端，其負(fù)極輸入端為擴(kuò)展電子設(shè)備接口的負(fù)極接入端口，且接第五電阻的另一端、第六電阻的一端，所述第四電阻的另一端接第三電容的一端且都接電源電壓，所述第六電阻的另一端接第三電容的另一端且都接地。

進(jìn)一步的，還包括電源轉(zhuǎn)換模塊，所述電源轉(zhuǎn)換模塊連接中央處理器的電源端。

進(jìn)一步的，所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括電源轉(zhuǎn)換芯片、二極管、第四電容到第七電容，所述電源芯片的輸入端接第四電容的一端、第五電容的一端、二極管的陰極，其輸出端為電源電壓的輸出端，且接第六電容的一端、第七電容的一端，所述二極管的陽極接蓄電池，所述第四電容到第七電容的另一端都接地。

進(jìn)一步的，所述中央處理器還分別連接復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。

本實(shí)用新型的新能源汽車融合控制系統(tǒng)的有益技術(shù)效果是：

1、本實(shí)用新型的電源轉(zhuǎn)換模塊將汽車低壓蓄電池電源BAT轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)電源電壓VCC。其中，二極管用于電源的反接保護(hù)，該電源轉(zhuǎn)換模塊中的電容用于為輸入旁路電容或輸出旁路電容對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾波，電壓轉(zhuǎn)換芯片能夠完成高電壓向低電壓的轉(zhuǎn)換，將蓄電池電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合系統(tǒng)應(yīng)用的電壓，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供穩(wěn)定性能好的電壓。

2、本實(shí)用新型的傳感器接口采用2個(gè)電阻構(gòu)成分壓電路，將傳感器輸出的電壓轉(zhuǎn)換為中央處理器的AD轉(zhuǎn)換通道允許的電壓范圍，齊納二極管用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行鉗位以避免電壓的波動(dòng)對(duì)中央處理器造成損壞，該接口中的電容用于過濾傳感器輸出信號(hào)的高頻干擾以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

3、本實(shí)用新型的擴(kuò)展電子設(shè)備接口通過收發(fā)器連接到中央處理器的串口，其中該擴(kuò)展電子設(shè)備接口中的電容用于收發(fā)器電源的濾波，電阻為總線提供合適的偏置電壓。所有需要擴(kuò)展的設(shè)備均按照事先制定 好的協(xié)議連接到設(shè)備擴(kuò)展總線上，保障擴(kuò)展設(shè)備接入后的穩(wěn)定性能好。

4、本實(shí)用新型的新能源汽車融合控制系統(tǒng)通過總線接口與連接電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)連接，通過傳感器接口連接多個(gè)傳感器，通過擴(kuò)展電子設(shè)備接口連接多個(gè)擴(kuò)展設(shè)備。利用傳感器和擴(kuò)展設(shè)備數(shù)據(jù)獲取車內(nèi)狀態(tài)數(shù)據(jù)和車外環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)的綜合管理以及數(shù)據(jù)的交互。

附圖說明

圖1是傳統(tǒng)的汽車控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型的融合控制系統(tǒng)的電路原理圖。

圖4是本實(shí)用新型的電源轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：

本實(shí)施例包括：一種新能源汽車融合控制系統(tǒng)，如圖2所示，包括中央處理器1、擴(kuò)展電子設(shè)備接口3、傳感器接口2、總線接口4；

中央處理器1通過總線接口4分別連接電池管理系統(tǒng)5、電機(jī)控制系統(tǒng)6、電子控制系統(tǒng)7；

其中，參考圖3，總線接口4包括CAN總線收發(fā)器U1、第一電阻R12、第一電容C9，CAN總線收發(fā)器U1的電源端接第一電容C9的一端且都接電源電壓VCC，其收發(fā)端和控制端都與中央處理器連接，其輸入端為總線接口4的接入端口，且接第一電阻R12的一端，其輸出端為總線接口4的輸出端口，且接第一電阻R12的另一端，第一電容C9的另一端接地。圖3中，CAN總線收發(fā)器選用TJA1050型號(hào)。

中央處理器1通過傳感器接口2連接多個(gè)傳感器；

其中，參考圖3，傳感器接口2包括第二電阻R2、第三電阻R3、第二電容C12、穩(wěn)壓器D2，第二電阻R2的一端為傳感器接口2接入端口，另一端接第三電阻R3的一端、齊納二極管D2的陰極、第二電容C12的一端，第三電阻R3的另一端接齊納二極管D2的陽極、第二電容C12的另一端且都接地。

傳感器接口經(jīng)過電阻R2和R3、齊納二極管D2 、電容C12進(jìn)行電壓變換和濾波后進(jìn)入中央處理器的AD采集通道AD1。其中，采用2個(gè)電阻（R2、R3）構(gòu)成分壓電路，將傳感器輸出的電壓轉(zhuǎn)換為中央處理器的AD轉(zhuǎn)換通道允許的電壓范圍，齊納二極管D2用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行鉗位以避免電壓的波動(dòng)對(duì)中央處理器造成損壞，該接口中的電容C12用于過濾傳感器輸出信號(hào)的高頻干擾以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

中央處理器1通過擴(kuò)展電子設(shè)備接口3連接多個(gè)擴(kuò)展設(shè)備。

其中，參考圖3，擴(kuò)展電子設(shè)備接,3包括收發(fā)器U4、第四電阻R8到第六電阻R9、第三電容C8，收發(fā)器U4的收發(fā)端和控制端與中央處理器連接，其電源端接電源電壓VCC，其接地端接地，其正極輸入端為擴(kuò)展電子設(shè)備接口3的正極接入端口，且接第五電阻R10的一端、第四電阻R8的一端，其負(fù)極輸入端為擴(kuò)展電子設(shè)備接口3的負(fù)極接入端口，且接第五電阻R10的另一端、第六電阻R9的一端，第四電阻R8的另一端接第三電容C8的一端且都接電源電壓VCC，第六電阻R9的另一端接第三電容C8的另一端且都接地。

擴(kuò)展電子設(shè)備接口通過收發(fā)器連接到中央處理器的串口，其中該擴(kuò)展電子設(shè)備接口中的電容C8用于收發(fā)器U4電源的濾波，電阻R8、R9為總線提供合適的偏置電壓，電阻R10為總線終端電阻。所有需要擴(kuò)展的設(shè)備均按照事先制定 好的協(xié)議連接到設(shè)備擴(kuò)展總線上,保障擴(kuò)展設(shè)備接入后的穩(wěn)定性能好。

本實(shí)用新型還包括電源轉(zhuǎn)換模塊，電源轉(zhuǎn)換模塊連接中央處理器的電源端。

參考附圖4，電源轉(zhuǎn)換模塊包括電源轉(zhuǎn)換芯片U5、二極管D1、第四電容C4到第七電容C7，電源芯片U5的輸入端接第四電容C4的一端、第五電容C5的一端、二極管D1的陰極，其輸出端為電源電壓VCC的輸出端，且接第六電容C6的一端、第七電容C7的一端，二極管D1的陽極接蓄電池BAT，第四電容C4到第七電容C7的另一端都接地。

電源轉(zhuǎn)換模塊將汽車低壓蓄電池電源BAT轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)電源電壓VCC。其中，二極管的用于電源的反接保護(hù)，該電源轉(zhuǎn)換模塊中的電容C4、C5用于為輸入旁路電容對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾波，電容C6、C7為輸出旁路電容對(duì)輸出電壓進(jìn)行濾波,電壓轉(zhuǎn)換芯片U5能夠完成高電壓向低電壓的轉(zhuǎn)換，將蓄電池電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合系統(tǒng)應(yīng)用的電壓，能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供穩(wěn)定性能好的電壓。

此外，中央處理器還分別連接復(fù)位電路和時(shí)鐘電路。

工作原理：各子系統(tǒng)（如電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)）、擴(kuò)展設(shè)備、傳感器的數(shù)據(jù)通過不同的接口上傳到中央處理器；并將獲取的車外環(huán)境數(shù)據(jù)和車內(nèi)狀態(tài)數(shù)據(jù)，傳遞給中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；中央處理器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾和解析后；中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)解析結(jié)果刷新功能數(shù)據(jù)表。這樣就完成了數(shù)據(jù)的第一步融合，即歸一化。

中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)解析的結(jié)果確定當(dāng)前的車輛運(yùn)行狀態(tài)（如駐車、啟動(dòng)、加速、減速、上坡等）、電池管理系統(tǒng)的狀態(tài)（如剩余電量、電池電壓、電池溫度、輸出功率等）、電機(jī)控制系統(tǒng)狀態(tài)（如轉(zhuǎn)速、扭矩、電機(jī)溫度、故障信息等）以及擴(kuò)展設(shè)備的狀態(tài)（如360全景泊車、車道偏移預(yù)警、前車碰撞預(yù)警等）。中央處理器將根據(jù)不同設(shè)備總線的特征對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)設(shè)備/系統(tǒng)能夠識(shí)別的格式發(fā)送到對(duì)應(yīng)設(shè)備/系統(tǒng)，以控制設(shè)備/系統(tǒng)的執(zhí)行/切換動(dòng)作。這樣就完成了數(shù)據(jù)的第二步融合，即綜合決策。

最終完成汽車網(wǎng)絡(luò)及傳感器數(shù)據(jù)的綜合采集、汽車網(wǎng)絡(luò)和車外環(huán)境的交互、擴(kuò)展電子設(shè)備的接入和識(shí)別等功能。

本實(shí)用新型的新能源汽車融合控制系統(tǒng)通過總線接口與連接電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)連接，通過傳感器接口連接多個(gè)傳感器，通過擴(kuò)展電子設(shè)備接口連接多個(gè)擴(kuò)展設(shè)備。利用傳感器和擴(kuò)展設(shè)備數(shù)據(jù)獲取車內(nèi)狀態(tài)數(shù)據(jù)和車外環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)的綜合管理以及數(shù)據(jù)的交互。

利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。