专利名称：一种纯电动场地车仪表显示系统的制作方法
技术领域：
本发明属于纯电动场地车车用零部件技术领域，具体涉及一种纯电动场地车仪表
显不系统。
背景技术：
现有电动场地车仪表显示系统，是把采集到的信号，通过驱动电路显示在仪表中。 现有技术中的显示系统，仅仅显示了车速、转速、指示灯等简单信号。而一些对行车安全、监 视整车运行状态、影响驾驶员操控的信号没有从仪表中显示出来。本发明公开的仪表显示 系统，拟在解决电池、电机、系统故障的监控显示，为驾驶的安全性，系统的可靠性提供更大 的保障。
发明内容
针对现有技术的不足，提出一种纯电动场地车仪表显示系统，本发明与传统场地 车相比新增加了整车上电指示，动力电池电流及电压显示，动力电池电量大小显示，电机故 障显示、充电指示。本发明具体采用以下技术方案一种纯电动场地车仪表显示系统，包括显示控制器�？�、电源�？�、开关量采集模 块、模拟量采集�？楹拖允疽潜恚涮卣髟谟谒龅缭茨？槲鱿允究刂破髂？�、模拟量采集�？樘峁┑缭础Ｋ隹亓坎杉？榈氖淙攵朔直鹆诱档滴恍藕�、加速器微动开关信号、制 动信号、点火开关信号，所述开关量采集�？橥ü獾珩詈掀鞲衾牒蠼杉恼档滴� 信号、加速器微动开关信号、制动信号以及点火开关信号输入至所述显示控制器�？椤Ｋ瞿Ｄ饬坎杉？榈氖淙攵朔直鹆佣Φ绯氐缪剐藕拧⒌绯啬赶叩缌餍藕牛� 加速器模拟信号输入，所述模拟量采集模块的输出端与所述显示控制器�？榈氖淙攵讼� 连，将所采集的动力电池电压信号、动力电池母线电流信号、加速器信号上传至所述显示控 制器�？�。所述显示控制器�？榈氖涑龆擞胨鱿允疽潜硐嗔糜诙Φ绯氐缌肯允�、动 力电池电压显示、动力电池母线电流显示、整车驱动电机以及所述显示控制器�？樯系脱� 12V以及高压48V电指示信号显示。当所述显示控制器�？椴杉男藕挪辉谒稣登� 电机标定的范围内，就通过显示控制器�？榘颜登缁收闲藕畔允驹谏鲜鱿允疽潜� 中，当动力电池电量低于电量设定阈值或用电功率大于功率设定阈值，导致电量急剧下降 引起馈电现象时，还在显示仪表中显示里程信号。本发明显示系统的原理是通过采集信号，输入给显示控制�？榧扑悖詈笫涑龈� 仪表进行显示。其输入信号主要有12V电压信号，作用是给控制器系统供电；加速踏板信号，属于模拟输入，根据驾驶员踩踏板的深浅，得到一个连续变化的电压信号，电压信号被采集到控制器，就可以知道驾驶员对加速的需求；开关量输入有档位信号以12V电压高电平有效，12V点火开关信号，电源信号。本发明纯电动场地车仪表显示系统硬件结构包括系统电源模块，开关量采集模块，模拟量采集�？椋允究刂破髂？椋允疽潜硎涑霾糠�。系统电源模块的输入电源为DC+12V，经过DC/DC转换芯片将输入+12V电压转化为 系统工作的+5V电压，以及采样使用的-5V及+2. 5V电源其分别踏板传感器、动力电池电流 采集�？�、动力电池电压采集�？楣┑�。所述开关量主要包括整车档位信号采样、加速器微动开关信号采样、制动信号采 样、点火开关采样等，利用光电耦合器将输入信号和整车控制器隔开，同时实现电平转换。所述模拟量采集�？槭侵赶咝圆裳饕ǘΦ绯氐缪沟南咝圆裳�、电流线性 采样，加速踏板位置的线性采样。大压的采集是通过大电阻分压的形式，使OV到48V之间 按比例变化为一个小的电压等级范围，然后输送给控制器；电流采集是通过分流器处理之 后，输送给控制器；加速踏板信号的采集是根据布置在加速踏板位置的位置传感器，通观记 录踏板的位置变化，进而转化为OV到5V之间的电压变化，最后输送给控制器。显示仪表显示以下信息包括动力电池电量显示、动力电池电压显示、电池母线电 流显示、主控制器以及电机上电指示信号、电机故障信号、馈电指示、里程信号。本仪表显示系统相比传统仪表显示系统增加了电机电流、电压的显示，通过该参 数的显示，可以清楚的知道电机的工作状态；同时新增加的电机故障显示，本质是对电机运 行安全的监控，使电机不至于在过高温，过流、过压下工作，防止电机及其电机控制器寿命 的减低，减小了安全隐患；新增加的动力电池电量显示，是根据控制器采集到的电流、电压 计算之后显示在仪表板中，可以时刻的告知驾驶员动力电池的荷电水平，可以安全的保证 用电平衡。可见，本发明解决了电池、电机、系统故障的监控显示问题，为驾驶的安全性，系统 的可靠性提供更大的保障。
图1本发明显示系统的原理框图；图2本发明显示控制器的直流电源等级转化示意图；图3本发明显示系统的开关量输入采样示意图；图4本发明显示控制器的启动流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步详细说明。图1为系统原理框图中，整车控制器中的电源�？樽？椋芽刂破魍饨拥�12V 直流电源，通过DCDC转换电路，以便给连接在控制器上的传感器，采样电路供电；开关量的 组成主要由制动信号、档位信号、12V电源信号、点火信号组成；另一部分就是采样电路和 仪表显示�？樽槌伞ＤＤ饬肯咝圆裳饕ǘΦ绯氐缪共裳⒍Φ绯刈槟赶叩缌鞑裳铀倨� 信号采样。动力电池电压为48V/72V，必须将该电压转化为0-5V的信号才能输入给单片机进行AD转化，所以系统电压采样需经过电阻分压、滤波后输入给单片机AD 口进行采样。母 线电流一般比较大，200A左右无法直接进行采集，所以系统先通过分流器将大电流转为小 电压信号，然后经过放大滤波给单片机AD 口进行采样。加速器位置变化导致加速器输出的 电阻值线性变化，当电阻线性的变大时，采集到的电压信号也是对应变大的，该阻值分压信 号间接的反映加速器位置的变化，所以系统单片机通过采集该分压信号来得到加速信号。仪表输出主要包括动力电池电量显示、电压显示、电流显示、上电指示信号、电机 故障信号、馈电指示、里程信号。其中电机故障显示是指当电机以及控制器温度超过标定 的数值之后，为了系统的安全，必须报故障，并显示出来；当系统检测到的电流、电压与标定 的数值做比较，出现差异的时候，也会把故障报出来；当整车控制器与电机控制器之间的通 讯中断或异常的时候。也会报出故障。对于电池电压显示，是直接将电压值分压成仪表对 应的量程进行显示即可，控制器将采样的电池母线电流信号经过滤波、电平转化后输出给 仪表即可，所述里程显示是将轮速传感器的脉冲信号经过滤波整形后输给仪表。该控制器 单片机通过对采集的电池电压、电流信号进行处理得到当前动力电池电量值，首先通过PWM 口输出一定的脉宽的信号，然后将该信号转换为直流信号，最后输出给仪表指示当前的SOC 值。图2为外接12V电源输入到控制器中为DC+12V，以便使其工作，经过DC/DC转换芯 片将输入+12V电压转化为系统工作的+5V电压，以及采样使用的-5V及+2. 5V电源。这些 电源给信号采样电路、传感器提供使用电源。 在图3指示的开关量输入部分主要包括整车档位信号采样、加速器微动开关信号 采样、制动信号采样、点火开关采样等，开关信号采样原理基本一样，利用光电耦合器将输 入信号和整车控制器隔开，同时实现电平转换，其作用是变换输入信号的高低电位，使低有 效或高有效。图4为系统的启动过程，当钥匙在启动位置时，12V电源接通，此时整车控制器上 电正常后，动力电池高压电也上电完毕，动力电池电流修正计算，如果此时的电量大于启动 电机所需最小值，且电机无故障报出，则系统即可启动。所述控制器MCU部分主要包括系统单片机、系统复位、系统单片机晶振。系统复 位使用MC系列芯片，能够保证系统稳定可靠的工作，使用4M有源晶振，工作稳定抗干扰能 力强。整车控制器系统采用8位单片机9S08DZ60系列单片机，片上资源如下60K的片上 flash ；2k 的 EEI3ROM ；4K RAM) ；1 路 CAN 通信；SPI 通信；IIC 通信；10 路 AD ；多达 53 路 I/O 口，有64pin、48pin、32pin三种管脚芯片供选择。整车ECU检测到上电信号、通过CAN总线接收到电机故障信息、确定系统电量不足 后，通过单片机相应的I/O 口发出一个电平信号给仪表驱动点亮仪表的LED，指示相应的状 态。
权利要求
一种纯电动场地车仪表显示系统，包括显示控制器�？�、电源�？�、开关量采集�？�、模拟量采集�？楹拖允疽潜恚涮卣髟谟谒龅缭茨？槲鱿允究刂破髂？�、模拟量采集�？楣┑纾凰隹亓坎杉？榈氖淙攵朔直鹆诱档滴恍藕�、加速器微动开关信号、制动信号、点火开关信号，所述开关量采集�？橥ü獾珩詈掀鞲衾牒蠼杉恼档滴恍藕�、加速器微动开关信号、制动信号以及点火开关信号输入至所述显示控制�？椋凰瞿Ｄ饬坎杉？榈氖淙攵朔直鹆佣Φ绯氐缪剐藕�、动力电池母线电流信号，加速器踏板模拟信号，所述模拟量采集�？榈氖涑龆擞胨鱿允究刂颇？榈氖淙攵讼嗔杉亩Φ绯氐缪剐藕�、动力电池母线电流信号，加速器信号上传至所述显示控制�？椋凰鱿允究刂颇？榈氖涑龆擞胨鱿允疽潜硐嗔糜诙Φ绯氐缌肯允�、动力电池电压显示、动力电池母线电流显示、整车驱动电机以及所述显示控制器�？樯系脱�12V以及高压48V电指示信号显示；当所述显示控制器�？椴杉男藕挪辉诘缁甓ǖ姆段冢屯ü允究刂破髂？榘训缁收闲藕畔允驹谙允疽潜碇校坏倍Φ绯氐缌康陀诘缌可瓒ㄣ兄祷蛴玫绻β蚀笥诠β噬瓒ㄣ兄担贾碌缌考本缦陆狄鹄〉缦窒笫保乖谙允疽潜碇邢允纠锍绦藕�。
2.根据权利要求1所述的纯电动场地车仪表显示系统，其特征在于所述模拟量采集�？榘ㄌぐ宕衅鳌⒍Φ绯氐缌鞑杉？�、动力电池电压采集模块；其中所述动力电池电压采集�？椴杉亩Φ绯氐缪剐藕磐ü缱璺盅沟姆绞绞淙� 至所述显示控制器�？椋凰龆Φ绯氐缌鞑杉？椴杉亩Φ绯啬赶叩缌餍藕磐ü缌鞣至髌魇淙胫了� 述显示控制器�？�。
全文摘要
本发明提出一种纯电动场地车仪表显示系统，包括显示控制器�？�、电源�？�、开关量采集�？�、模拟量采集�？楹拖允疽潜恚凰隹亓坎杉？榈氖淙攵朔直鹆诱档滴恍藕�、加速器微动开关信号、制动信号、点火开关信号；所述开关量采集�？橥ü獾珩詈掀鞲衾牒蠼杉恼档滴恍藕�、加速器微动开关信号、制动信号以及点火开关信号输入至所述显示控制�？椋凰瞿Ｄ饬坎杉？榻杉亩Φ绯氐缪剐藕�、动力电池母线电流信号，加速器信号上传至所述显示控制�？椋凰鱿允究刂颇？橛糜谙允径Φ绯氐缌�、动力电池电压、动力电池母线电流、整车驱动电机以及低压12V以及高压48V电指示信号显示。本发明解决了电池、电机、系统故障的监控显示，为驾驶的安全性，系统的可靠性提供更大的保障。
文档编号G01D7/02GK101839729SQ20101004205
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者周安健, 张裕强, 徐福祥, 李宗华 申请人:重庆长安汽车股份有限公司
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