一种新能源商用车MCU掉电保护系统的制作方法

一种新能源商用车mcu掉电保护系统
技术领域
1.本发明涉及控制器掉电保护技术领域，具体涉及一种新能源商用车mcu掉电保护系统。


背景技术：

2.mcu是motor control unit的缩写，意思是电机控制单元，就是控制电机动作的模块。汽车mcu就是汽车的微控制器，可以控制汽车内所有的电子系统，包括多媒体、音响、导航、悬挂等。mcu就相当于汽车的大脑，承载着汽车系统中的各种运算功能。也因为汽车mcu可以控制汽车内部如此多的电子系统，而电子系统又关系着汽车的安全，汽车本身的安全又影响着车内人员的生命安全。所述mcu控制器的稳定工作至关重要。随着新能源车的普及，商用车市场对于高效可靠的车载电子系统需求不断提高。
3.在实际使用中，由于供电系统波动和故障等原因，mcu控制器易受到损害，进而导致车辆故障。因此，需要一种有效的掉电保护装置来保障mcu的稳定运行。现有的掉电保护方案通常采用单路掉电检测方案(如图1所示)，其包括供电电源、mcu控制器以及控制系统，控制系统用于检测低压供电电源对mcu控制器的供电状态并根据检测结果控制切换开关的通断。在该方案中，是通过一个开关来检测供电电源是否正常，当检测到供电电源异常时，则切换至备用电源。但是，由于现有的检测方案为单路检测，导致该方案存在供电电源信号检测精度低、开关切换周期长等问题，进而存在容易导致mcu损坏及造成车辆事故的风险。


技术实现要素：

4.本发明所解决的技术问题为：现有的掉电检测方案为单路检测，导致该方案存在供电电源信号检测精度低、开关切换周期长等问题，进而存在容易导致mcu损坏及造成车辆事故的风险。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种新能源商用车mcu掉电保护系统，包括：
7.电机控制器；
8.供电电源，所述供电电源用于对所述电机控制器供电，所述供电电源包括低压供电电源和高压供电电源；
9.备用电源，所述备用电源与所述电机控制器相连，且所述备用电源与所述电机控制器之间设置有切换开关；
10.控制模块，所述控制模块设置在所述电机控制器内，所述控制模块与所述低压供电电源之间设置有电流传感器；
11.控制系统，所述控制系统与所述控制模块通讯连接，所述控制系统用于控制所述切换开关的通断。
12.作为本发明进一步的方案：所述高压供电电源与所述控制模块连接。
13.作为本发明进一步的方案：所述控制模块与所述控制系统之间通过can总线通讯
连接。
14.作为本发明进一步的方案：所述控制模块为dcdc控制器。
15.作为本发明进一步的方案：所述低压供电电源、备用电源的电压均为24v。
16.根据本发明的一种新能源商用车mcu掉电保护系统，至少具有如下技术效果之一：
17.(1)设置有控制模块和电流传感器用于监测低压供电电源的电流情况，进而获得电机控制器低压侧的供电情况，配合控制系统形成双路检测方案，有效提升检测精度，提升系统的可靠性；同时，通过设置有控制模块，有效提高电源的切换效率；大大降低mcu因掉电导致车辆故障的风险；
18.(2)控制模块可以通过电流传感器获得低压侧的负载情况，当mcu控制器低压供电出现异常时，dcdc控制器会即刻启动，通过高压-低压的转换及负载情况，合理调整dc低压侧的供电功率，保证mcu控制器能够正常工作，不会因为低压电异常情况而导致车辆故障；同时可以对电池进行精准管理和监控，延长电池寿命；
19.(3)通过控制模块形成对mcu控制器的保护电路，可在mcu电路出现杂波、电压干扰等异常情况时，及时对电路进行保护，避免mcu出现掉电情况；
20.(4)控制模块与控制系统之间通过can总线通讯连接，增加信号传递的时效性及可靠性，同时，减少外部线路的连接，优化接线及控制方案。
21.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
22.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
23.图1是现有掉电保护系统的结构示意图；
24.图2是本发明掉电保护系统的结构示意图；
25.图3是本发明电源保护的控制流程图。
26.图中：1、电机控制器；2、低压供电电源；3、高压供电电源；4、备用电源；5、控制模块；6、控制系统。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、
第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
30.请参阅图2-3所示，本发明为一种新能源商用车mcu掉电保护系统，包括电机控制器1、供电电源、备用电源4、控制模块5、控制系统6。所述供电电源用于对所述电机控制器1供电，所述供电电源包括低压供电电源2和高压供电电源3；所述备用电源4与所述电机控制器1相连，且所述备用电源4与所述电机控制器1之间设置有切换开关；所述控制模块5设置在所述电机控制器1内，所述控制模块5与所述低压供电电源2之间设置有电流传感器；所述控制系统6与所述控制模块5通讯连接，所述控制系统6用于控制所述切换开关的通断。
31.请参阅图2-3，在本发明的其中一个实施例中，所述电机控制器1为mcu控制器，用于控制汽车内相应的电子系统。所述供电电源用于对所述电机控制器1供电，所述供电电源包括低压供电电源2和高压供电电源3；所述低压供电电源2、高压供电电源3与所述电机控制器1分别通过相应的线路连通，用于分别对mcu控制器进行供电。所述备用电源4与所述电机控制器1相连，且所述备用电源4与所述电机控制器1之间设置有切换开关；所述备用电源4的线路接入所述低压供电电源2的线路，所述切换开关初始时处于断开状态，由所述低压供电电源2对电机控制器1的低压侧进行供电，当所述低压供电电源2的供电出现异常时，则所述切换开关闭合，由所述备用电源4对电机控制器1的低压侧进行供电。所述低压供电电源2、备用电源4的电压均为24v。
32.请参阅图2-3，在本发明的其中一个实施例中，所述控制系统6与所述低压供电电源2之间设置有检测电路，控制系统6通过检测电路检测低压供电电源2的供电状态。但是，由于单路检测检测精度较低，可能会出现虚警或漏报的情况。因此，进一步的，在所述电机控制器1内还设置有控制模块5，所述控制模块5可以为dcdc控制器，所述控制模块5与所述控制系统6通讯连接，所述控制模块5与所述低压供电电源2之间设置有电流传感器。所述控制模块5通过电流传感器监测低压供电电源2的供电状态，与控制系统6的检测电路形成双路检测，有效提升检测精度。同时，通过设置有控制模块5可以根据低压侧的负载情况来调整低压侧的输出功率，保证mcu控制器能够正常工作，不会因为低压电异常情况而导致车辆故障。
33.请参阅图2-3，在本发明的其中一个实施例中，所述高压供电电源3与所述控制模块5连接。现有的备用电源4和车载供电电源都是同一路接口，当接口损坏时，备用电源4将失去作用，无法有效对电机控制器1进行供电。通过设置有控制模块5，低压侧线路与电机控制相连的同时可以与控制模块5相连，同时，高压供电电源3经过控制模块5后同样可以对电机控制器1供电。从而具备多路接口供电的能力，保证对电机控制器1的供电能力。
34.请参阅图2-3，在本发明的其中一个实施例中，所述控制模块5与所述控制系统6之间通过can总线通讯连接。can总线线路结构简单，将控制模块5与控制系统6通过can总线进行通讯连接，增加信号传递的时效性及可靠性，同时可以减少外部线路的连接，优化外部接线及控制方案。
35.本发明的工作原理：
36.当mcu控制器已处于上高压状态时，24v备用电源4和dcdc控制器均处于待机状态，此时dcdc控制器会通过电流传感器时刻采集低压侧负载端的电流值，再经过控制器计算得出低压侧的负载情况，当mcu控制器低压供电出现异常时，dcdc控制器会即刻启动，通过高
压-低压的转换及负载情况，合理调整低压侧的供电功率，保证mcu控制器能够正常工作，不会因为低压电异常情况而导致车辆故障。在dcdc控制器输出低压电源后，控制系统6则不会对切换开关进行控制，此时控制系统6仍会对低压侧电源信号进行监控，当dcdc控制器不能正常输出低压供电且控制系统6检测到24v低压电源供电异常时，控制系统6则控制切换开关进行闭合，通过备用电源4进行低压侧供电，以保证mcu低压侧供电正常。
37.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的权利要求涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种新能源商用车mcu掉电保护系统，其特征在于，包括：电机控制器(1)；供电电源，所述供电电源用于对所述电机控制器(1)供电，所述供电电源包括低压供电电源(2)和高压供电电源(3)；备用电源(4)，所述备用电源(4)与所述电机控制器(1)相连，且所述备用电源(4)与所述电机控制器(1)之间设置有切换开关；控制模块(5)，所述控制模块(5)设置在所述电机控制器(1)内，所述控制模块(5)与所述低压供电电源(2)之间设置有电流传感器；控制系统(6)，所述控制系统(6)与所述控制模块(5)通讯连接，所述控制系统(6)用于控制所述切换开关的通断。2.根据权利要求1所述的一种新能源商用车mcu掉电保护系统,其特征在于，所述高压供电电源(3)与所述控制模块(5)连接。3.根据权利要求1所述的一种新能源商用车mcu掉电保护系统,其特征在于，所述控制模块(5)与所述控制系统(6)之间通过can总线通讯连接。4.根据权利要求1所述的一种新能源商用车mcu掉电保护系统,其特征在于，所述控制模块(5)为dcdc控制器。5.根据权利要求1所述的一种新能源商用车mcu掉电保护系统,其特征在于，所述低压供电电源(2)、备用电源(4)的电压均为24v。

技术总结
本发明公开了一种新能源商用车MCU掉电保护系统，包括电机控制器、供电电源、备用电源、控制模块、控制系统。供电电源用于对电机控制器供电；备用电源与电机控制器相连，且备用电源与电机控制器之间设置有切换开关；控制模块与低压供电电源之间设置有电流传感器；控制系统与控制模块通讯连接，控制系统用于控制切换开关的通断。设置有控制模块和电流传感器用于监测低压供电电源的电流情况，进而获得电机控制器低压侧的供电情况，配合控制系统形成双路检测方案，有效提升检测精度，提升系统的可靠性；同时，通过设置有控制模块，有效提高电源的切换效率；大大降低MCU因掉电导致车辆故障的风险。风险。风险。


技术研发人员：赵金星 陈浩 陈利 王鲲鹏 葛郴可
受保护的技术使用者：安徽苇渡控股有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/9/22