[发明专利]一种基于CAN总线的电动车控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电动车控制领域，尤其涉及一种基于CAN总线的电动车控制系统。

背景技术

在现代电动自行车尤其是助力自行车、智能自行车中，车身设备随着人们对自行车各功能需求的不断提高也在逐渐地增加，从电动机控制，安全保证系统，报警系统，码表，及提高骑行舒适性和娱乐性而做出的各种努力，大量的传感器和控制器的加入使电动车电气系统形成一个复杂的系统，而传统电动车电气控制系统中几乎没有通信通道，所有的控制信号靠线缆传输，无论从成本还是复杂度、美观度上都难以应对。有些高端电动车或助力车配有码表，但是与码表通信只是通过简单串口，传输速度、可靠性、抗干扰性都存在很大问题，更无法应对水、沙尘、高频电磁波等外界恶劣环境的影响。对车身电控系统盲目的增加设备但无法获取其工作状态，使其无法发挥最大效用，更无法根据工作环境及时对设备进行参数调整，特别是锂电池，对工作时充放电的电压电流有严格要求，简陋的使用管理方式可能对电芯造成极大损害。

232甚至CAN总线有着通信距离近、通信速度慢，抗干扰性能差等缺点。通信一般采用主从方式，通过主站查询方式进行通讯，实时性、可靠性较差。当系统有错误，多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点。

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。世界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(捷豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，CAN的高性能和可靠性已被认同，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。

CAN总线上的节点没有类似于MAC物理地址的信息，所以在总线上增减单元时，连接在总线上的其他单元的软硬件及应用层都不需要改变。单元根据报文ID决定接收或者屏蔽该报文，报文ID在一定程度上也决定了此帧数据的优先级，发送的信息遭到破坏后，可自动重发；节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。CAN总线上所有的节点都可以检测错误，检测出错误的单元会立刻通知其他所有单元。CAN总线技术以其高可靠性，实时性和性价比，随着对自行车智能需求的增长，未来会被广泛应用于自行车领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于CAN总线的电动车控制系统，旨在解决现有电动车没有通信通道，在增加设备时无法获取其工作状态，无法对车载电池进行保护的问题。

本发明是这样实现的，一种基于CAN总线的电动车控制系统，包括：

码表单元；

分别通过CAN总线与所述码表单元相连接的控制器单元、电源管理单元、车灯单元、监控与调试单元和安全单元；

所述码表单元用于接收用户的操作指令并通过CAN总线传输至对应的单元，对应的单元根据接收到的操作指令进行相应的操作并将操作结果通过CAN总线反馈给所述码表单元；所述码表单元还用于将接收反馈的操作结果及状态信息进行处理，同时将处理结果进行存储并传输至外部系统。

进一步地，所述控制器单元包括：

第一CAN总线通信模块，与所述码表单元通过CAN总线相连接，用于与所述码表单元进行信息交互；

控制器模块，与所述第一CAN总线通信模块相连接，用于根据从所述第一CAN总线通信模块接收的来自所述码表单元的控制指令，控制电动车的电机进行启动、运转或停止的操作。

进一步地，所述控制器单元还包括与所述控制器模块相连接的转把调速器；

所述转把调速器，用于根据用户的转把调节操作，生成一分压信号传输至所述控制器模块以控制所述电机的转速。