整车控制器硬件设计规范

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XXXXXXXXXX有限公司

整车控制器硬件设计规范

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2017-04-10发布 2017-04-30实施

XXXXXXXXXX有限公司发布

整车控制器硬件设计规范

1 范围

本标准规定了新能源汽车用整车控制器硬件设计所需的基本原则和要求,对新能源汽车用整车控制器硬件设计起指导作用。

本设计规范适用于各种硬件形式的新能源汽车整车控制器的硬件设计。

2 规范性引用文件

下列文件中条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

QC/T413汽车电气设备基本技术条件

GB19596电动汽车术语

GB193 各类电工产品包装的通用技术要求

3 整车控制器硬件设计

3.1 基本设计原则

3.1.1 必须保证整车控制器在工作条件下的可靠性。

3.1.2 应充分考虑整车控制器硬件的经济性、密闭性、抗震性等。

3.2 整车控制器布置要求

3.2.1为了降低整车控制器的振动,布置时要布置在远离强振源的位置。

3.2.2为了减少对整车控制器的干扰,布置时要布置在远离强干扰的位置。

3.2.3整车控制器布置时,要布置在易装配、易调试及易维护的位置。

3.3 整车控制器硬件要求

3.3.1机壳不但要求美观,而且要能够提供良好的接地,要具有良好的防水防潮防尘性能,同时要能够屏蔽机壳外部的电磁辐射和电磁干扰。

3.3.2 在机壳内部保证ECU能够固定,并在ECU和机壳内部的上下表面有一定的空间,防止ECU在收到外力(如线束插拔)时,ECU的焊点和机壳接触短路。

3.3.3 接插件应该采用防水防潮的汽车电子专用接插件。

3.3.4 控制器壳体硬件应牢固,应能承受在正常使用条件下可能遇到的机械、电

气、热应力以及潮湿的影响。

3.3.5 壳体表面应平整,无凹凸现象,涂料颜色应均匀一致,整洁美观,不得有起泡、裂缝和流挂现象。

硬件原理图设计规范(修订) V10

上海XXXX电子电器有限公司 原理图设计及评审规范 V1.0 拟制: 审查: 核准:

一.原理图格式: 原理图设计格式基本要求 : 清晰,准确,规范,易读.具体要求如下: 1.1 各功能块布局要合理,整份原理图需布局均衡.避免有些地方很 挤,而有些地方又很松,同 PCB 设计同等道理 . 1.2 尽量将各功能部分模块化(如步进电机驱动、直流电机驱动,PG 电机驱动,开关电源等), 以便于同类机型资源共享 , 各功能模块界线需清晰 . 1.3 接插口(如电源输入,输出负载接口,采样接口等)尽量分布在图 纸的四周围 , 示意出实际接口外形及每一接脚的功能 . 1.4 可调元件(如电位器 ), 切换开关等对应的功能需标识清楚。1.5 每一部件(如 TUNER,IC 等)电源的去耦电阻 / 电容需置于对应 脚的就近处 . 1.6 滤波器件(如高 / 低频滤波电容 , 电感)需置于作用部位的就 近处 . 1.7 重要的控制或信号线需标明流向及用文字标明功能 . 1.8 CPU 为整机的控制中心,接口线最多 . 故 CPU 周边需留多一些 空间进行布线及相关标注 , 而不致于显得过分拥挤 . 1.9 CPU 的设置二极管需于旁边做一表格进行对应设置的说明 . 1.10 重要器件(如接插座 ,IC, TUNER 等)外框用粗体线(统一 0.5mm). 1.11 用于标识的文字类型需统一 , 文字高度可分为几种(重要器件

如接插座、IC、TUNER 等可用大些的字 , 其它可统一用小些的 ). 1.12 元件标号照公司要求按功能块进行标识 . 1.13 元件参数 / 数值务求准确标识 . 特别留意功率电阻一定需标 明功率值 , 高耐压的滤波电容需标明耐压值 . 1.14 每张原理图都需有公司的标准图框 , 并标明对应图纸的功能 , 文件名 , 制图人名/ 确认人名 , 日期 , 版本号 . 1.15 设计初始阶段工程师完成原理图设计并自我审查合格后 , 需 提交给项目主管进行再审核 , 直到合格后才能开始进行 PCB 设计 . 二.原理图的设计规划: 2.原理图设计前的方案确认的基本原则: 2.1 需符合产品执行的标准与法规 包括国标,行规,企业标准,与客户的合同,技术协议等. 2.2 详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求。一般包括:精度/功能/功率/成本/强度/机构设计合理等考虑因素. 2.3产品的稳定性和可靠性设计原则:

石油化工分散控制系统设计规范

《石油化工分散控制系统设计规范》SH/T3092-1999 发布者:shui5jjt | 来源:转载 | 时间:2010-04-06 UDC 中华少火民共和国行」k标准 SH/T 3092一1999 石油化工分散控制系统 设计规范 Code for the design of distributed control system fo rp et ro ch e mi ca l i n du stry 1999一09一22 发布2000一01一01 实施 国家石油和化学工业局发布 中华人民共和国行业标准 统 系 制 控范 散规 分计 工设 化 由 石 Code for the design of distributed control sys te m forp etrochemicali ndustry SH 3092一1999 主编单位:中国石化集团北京设计院 主编部门:中国石油化工集团公司 批准部门:国家石油和化学工业局 国家石油和化学工业局文件 国石化政发(1999)400号 关于批准《石油化工控制室和自动分析 器室设计规范》等7项石油化工

行业标准的通知 中国石油化工集团公司: 你公司报批的《石油化工控制室和自动分析器室设计规范》等7项石油化工行业标准草案,业经我 局批准,现予发布。标准名称、编号为: 强制性标准 1 S H 3006一1999 石油化工控制室和自动分析器室设计规范(代替S1I6-88) 2 SH 3 005- 1 999 石油化工自动化仪表选型设计规范(代替SHJ5- 8 8) 3 SH 3 022一1999 石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范(代替SH22一90) 4 S H 3524一1999 石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准(代替SH3524- 9 2) 5 SH 3 048一1999 石油化工钢制设备抗震设计规范(代替SH3048一93) 推荐性标准 1 SH/T 3092一1999 石油化工分散控制系统设计规范 2 SH/T 30% 一1999 加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则 以上标准自2000年1月1日起实施。 国家石油和化学工业局 一九九九年九月二十二日 SH/T 3092一1999 前言 本规范是根据中石化(1995)建标字269号文的通知由我院主编。 本规范共分9章和1个附录。主要内容包括:分散型控制系统工程各设计阶段的设计范围,系统技 术规格要求,硬件、软件的配置,应用软件组态及有关安装设计等技术规定。 在编制过程中,进行了比较广泛的调查研究,总结了近几年来石油化工厂的设计经验,吸收了国外 标准的有关内容,征求了有关设计、施工、生产等方面的意见,对其中主要问题进行了多次讨论,最后经 审查定稿。 本规范在实施过程中,如发现需要修改补充之处,请将意见和有关资料提交我院,以便今后修订时 参考。 我院的地址:北京西城区安德路甲67号 邮政编码:100011

电气原理图设计规范

电气原理图设计规范 目录 ●电器原理图及其构成●设计制图的一般规则●电原理图的幅面及其格式●简图的绘制步骤●电原理图设计的基本要求●电路图的组成要素●元器件的标注方法●电路原理图的设计●图纸的更改●文件名及图号编号规则●对电原理图的审核 电器原理图及其构成 电器电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等: ●原理图 电器原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用,一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图,由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系,所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时,通过识别图纸上所画各种电路元件符号,以及它们之间的连接方式,就可以了解电路的实际工作时情况。 电原理图又可分为整机原理图,单元部分电路原理图,整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。 ●方框图(框图) 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从某种程度上说,它也是一种原理图,不过在这种图纸中,除了方框和连线,几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式,而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分,将每一个部分描绘成一个方框,在方框中加上简朴的文字说明,在方框间用连线(有时用带箭头的连线)说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理,而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外,还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。 ●元件装配以及符号标记图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸,图上的符号往往是电路元件的实物的形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔,再将电路不需要的金属箔腐蚀掉,剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线,然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上,利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线,完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它主要考虑所有元件的分布和连接是否合理,要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素,综合这些因素设计出来的印刷电路板,从外观看很难和原理图完全一致。 ● 电器原理图幅面及其格式

硬件-原理图布线图-设计审核表

硬件设计检查列表——Check List 产品名称开发代号 PCB P/N PCB 版本 PCBA P/N PCBA 版本 产品功能简述: 原理图设计部分(参考《电路原理图设计规范》) 1.电路图图幅选择是否合理。(单页,多页)是?否?免? 2.电路图标题栏、文件名是否规范。是?否?免? 3.元件大小、编号、封装是否有规律,是否符合要求。是?否?免? 4.元器件标注(名称,标称值,单位,型号,精度等)是否符合要求是?否?免? 5.元器件摆放和布局是否合理、清晰。是?否?免? 6.器件间连线是否正确,规范。是?否?免? 7.电气连线交叉点放置是否合理。是?否?免? 8.重要的电气节点是否明确标示。是?否?免? 9.重要网络号是否标准清晰。是?否?免? 10.是否对特殊部分添加注释。是?否?免? 11.零件选型是否符合要求(零件封装,可购买性,电压电流是否满足等)。是?否?免? 12.是否设计测试点,Jump点。是?否?免? 13.是否符合ESD保护设计要求。是?否?免? 14.是否符合EMI/EMC设计要求。是?否?免? 15.是否有过流、过压保护设计。是?否?免? 16.元器件选项是否能满足功能设计的功耗,电压,电流的要求。是?否?免? 17.时钟晶振电容是否匹配,晶振选项是否正确(有源、无源)。是?否?免? 18.I/O口开关量输入输出是否需要隔离。是?否?免? 19.上拉、下拉电阻设计是否合理。是?否?免? 20.是否进行过DRC检查。是?否?免? 21.是否存在方框图。是?否?免? 22.是否标注模块名称。是?否?免? 23.原理图层级结构是否合理、清晰。是?否?免? 24.标注部分字体、大小是否合理。是?否?免? 25.零件选型的可采购性。是?否?免? 26.零件选型的可生产性。是?否?免?Designed by:Checked by:Approved by:

可编程控制器课程设计目的与要求

《可编程控制器》课程设计目的与要求 一、设计目的 可编程序控制器简称PLC,是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制装置,它已成功地应用于工业中几乎所有领域,能完成从重复开关控制单一机器到复杂的制造加工控制的许多控制任务。《可编程控制器》是一门实用技术课程,既有一定的理论知识,又有实际技能训练,为此,在教学中安排一周的课程设计,其目的是: 1.综合运用PLC及相关课程的理论知识和实际应用知识,进行PLC控制程序设计,从而使这些知识得到进一步的巩固,加深和发展。 2.熟悉和掌握PLC控制系统的设计方法,PLC的选型和程序设计。 3.通过课程设计,熟悉设计资料,掌握编程技术,提高编程技巧,从而可以提高PLC 技术综合应用设计能力,培养独立分析问题和解决问题的能力,为今后毕业设计及实践打下必要的基础。 二、设计步骤和内容 1.总体方案的确定 根据控制要求,确定总体方案。 2.正确选用电气控制元件和PLC 根据选用的输入输出设备的数目和电气特性,选择合适的PLC,要求进行电气元件的选用说明。 3.分配I/O点,画出I/O连线图 根据选用的输入输出设备,确定I/O端口。依据输入输出设备和PLC的I/O端口分配关系,画出I/O连线图。 4.程序设计说明及过程分析 要求绘制控制系统流程图,详细进行程序设计过程的分析说明,设计简单、可靠的控制程序。 5.对系统工作原理进行分析,最后审查控制实现的可靠性 检查系统功能,完善控制程序。 6.在实验台上进行程序调试,直至满足控制要求; 根据系统工作实际工作情况,在实验台上用开关量信号和输出指示灯模拟系统工作实际,逐一置位输入信号,观察程序内部元件运行情况和指示灯输出情况与设计要求是否一致,排查程序和硬件接线错误直至满足控制要求。

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油,排出大量废气,使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源,对环境不造成污染,受到人们的青睐。随着科 技的进步,电动汽车的核心技术不断地革新与突破,逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助,电动汽车已经成为潜力股,逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发,结合整车信息传输过程,设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词:纯电动汽车;整车控制器;硬件设计;软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器(vehicle control unit,VCU)作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽,主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中,积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化,汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件,整车厂只需要开发核心应用软件,有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案,开发技术进步明显,但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖,所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象,针对电动汽车应有的结构和特性,对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 (一)整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互,获取整车的实时数据,然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断,从而进入不同的工况与运行模式,对电机控制系统或制动系统 发出操控命令,并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行,并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器,属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令,依照给定的控制策略做出工况与模式的判断,实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电,以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络,实现了数据快速、可靠的传递。 (二)整车控制系统设计 复合电源的结构设计,选择了超级电容与DC/DC串联的结构,双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压,使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全,同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量,在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关,防止了纯电动汽车处于再生制动状态时,动力电池继续供电,降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计,由整车控制器(VCU)、电机控制器(motor control unit,MCU)、电池管理系统(battery management system,BMS)、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元(Electronic Control Unit,ECU)组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计

纯电动汽车整车控制器(TAC)

纯电动汽车整车控制器(TAC) 项目介绍: 纯电动汽车整车控制器对新能源汽车的动力性、安全性、经济性、操纵稳定性和舒适性等都有重要影响,它是新能源汽车上的一种关键装置。在车辆行驶过程中,整车控制器通过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬件线路采集路况信息、驾驶员意图、车辆状态、 设备运行状态等参数,依托高速运行的 CPU和控制端口来执行预设的控制算法和管理策略,再将指令和信息等通过 CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件进行实时的、可靠的、科学的控制,以实现车辆的动力性、可靠性和经济性。 其硬件结构框图如图一所示。

tihJTJt 川“ J人 整车控制器实物图如图二所 示。 it电" * st 电 M U 电柢第iC 4- if 邨 ESlh 卜 [? ■: *■ DC IX*科电乳 ■ 1 .^ptt'AN :■' - 彝竝 tt」 7%谢洩M!* WI KX T.7*帀小

性能指标: 1)工作环境温度:-30 C—+80C 2)相对湿度:5%~93% 3)海拔高度:不大于3000m 4)工作电压:18VDC —32VDC 5)防护等级:IP65 功能指标: 1)系统响应快,实时性高 2)采用双路 CAN总线(商用车 SAE J1939协议) 3)多路模拟量采样(采样精度10位);2路模拟量输出(精度 12位)4)多路低/高端开关输出 5)多路I/O输入 6)关键信息存储 7)脉冲输入捕捉 8)低功耗,休眠唤醒功能 该项目使用的INFINEON 的物料清单:

整车控制器(VMS, vehicle management Syetem ),即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件,它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,并做出相应判断后, 控制下层的各部件控制器的动作,驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心,动力总成控制器主要功能包括:驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网 络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等,它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。 纯电动汽车整车控制器 (Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件,它对汽车的正常行驶,再生能量回收,网络管理,故障诊断与处理,车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。 与各部件控制器的动态控制相比,整车控制器属于管理协调型控制。 整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构,各部件都有 独立的控制器,整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数 据交换量大,实时性、可靠性要求高的特点,整个分布式控制系统之间采用CAN总线进 行通讯。 整车控制器主要由控制器主芯片,Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成,控制器主 芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。 整车控制器通过 CAN总线接口连接到整车的 CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。 控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护 电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12,它具有运 算速度快和内部资源与接口丰富的特点,适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信 模块符合CAN2.0B技术规范,采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计;BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定;电源模块进行了二级滤波的冗余设计,保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作,并具短路保护功能。 CAN,全称为"Controller Area Network ”,即控制器局域网,是一种国际标准的,高性价的现场总线,在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线,具有较高的实时性能,因此,广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。 决策层控制单元是车辆智能化的关键,其收集车辆运行过程中的信息,并根据智能算法的决 策向物理器件层控制单元发送命令;动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求;驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况,如驱动控制、防抱制动等。 整车控制器功能需求: 整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务,具体功能包括:(1)接收、处理驾驶员的驾驶

电路原理图设计规范

C 电路原理图设计规范 Hardware

Revision List

一、Purpose/ 目的 本规范规定了公司硬件电路原理图的设计流程和设计原则,主要的目的是为电路原理图设计者提供必须遵守的规则和约定。 提高原理图的设计质量和设计效率,提高原理图的可读性,可维护性,为PCB Layout做好基础。 二、Scope/ 适用范围 本规范适用于研发部硬件人员使用Altium Designer 工具绘制电路原理图,亦可作为其他工具参考规范。 三、Glossary/ 名词解释 图幅 网络标号 网络表 标称值 元器件库 图形符号 四、Necessary Equipment/ 必须文件 设计需求分析。 系统方案说明。 主要零件的datasheet,参考设计,注意事项。 产品机构图(可选) 五、Procedure/ 流程规范细则 确定图纸尺寸、标题规范 根据实际需要,电路的复杂程度选择图纸尺寸,常用的图纸尺寸有A2,A3,A4. 每个图纸可根据实际情况分为纵向和横向排版,一般选用横向。 在选用图纸时,应该能准确清晰的表达该区域电路的完整功能。 标题栏规范 项目名称宋体三号 图纸名称宋体四号 版次宋体四号 页数/页码宋体四号 设计人员宋体四号 分页规范 当同一块PCB上的电路原理图,由于内容太多,无法在同一张图纸上画完,这时需分多页绘制原理图,分页绘制的原理图,在结构属性上各页之间是同级平等的,相互可以拼接成一张图。分页绘制的首要规则是同一个子功能单元电路必须绘制在同一页上。

当分页绘制时,要注意此时网络标号和项目代号是全局变量,不同网络不能用相同的网络标号,即此时网络标号和项目代号在总图中是唯一的,不得有重复。 元器件标识规范 元器件标注的基本信息,即是显示在原理图上的信息,应包括元器件的编号和标称值。 其中元器件的编号一般根据元器件种类以不同的英文字母表示,后面加注流水编号。注意:元器件编号要连续,中间不要间断,不要出现重复。 标称值规范 标称值是器件的电器特性的必要描述,标称值的标注原则是能准确反映该器件的特征,只要选用了满足该参数的同类器件,就可以保证正常的电气性能,不会因为其它未标明的参数改变而造成原理图错误或导致电路故障。 电阻类 ≤1ohm 以小数表示,而不以毫欧表示0RXX,例如0R47,0R033 ;包含小数表示为XRX,例如4R7,4R99,49R9 ;包含小数表示为XKX,例如4K7,4K99,49K9 ;包含小数表示为XMX,例如4M7,2M2

出入口控制系统工程设计规范

中华人民共和国国家标准 出入口控制系统工程设计规范 Code of design for access control systems engineering GB50396-2007 主编部门:中华人民共和国公安部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2 0 0 7年8月1日 中华人民共和国建设部公告第588号 建设部关于发布国家标准 《出人口控制系统工程设计规范》的公告 现批准《出人口控制系统工程设计规范》为国家标准,编号为GB 50396-2007,自2007年8月1 日起实施。其中,第3.0.3、5.1.7(3)、6.0.2(2)、7.0.4、9.0.1(2)条(款)为强制性条文,必须严格执行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二o o七年三月二十一日 前言 根据建设部建标E200i]87号文件《关于印发“二000至二00一年度工程建设国家标准制订、修订计划”的通知》的要求,本规范编制组在认真总结我国出入口控制系统工程建设实践经验的基础上,参考国内外相关行业的工程技术标准,广泛征求国内相关技术专家和管理机构的意见,制定了本规范。 本规范是《安全防范工程技术规范}GB 50348的配套标准,是安全防范系统工程建设的基础性标准之一,是保证安全防范工程建设质量、保护公民人身安全和国家、集体、个人财产安全的重要技术保障。 本规范共10章,主要内容包括:总则,术语,基本规定,系统构成,系统功能、性能设计,设备选型与设置,传输方式、线缆选型与布线,供电、防雷与接地,系统安全性、可靠性、电磁兼容性、环境适应性,监控中心。 本规范中黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行,本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,由公安部负责日常管理。本规范由全国安全防范报警系统标准化技术委员会(SAC/TC 100)负责具体技术内容的解释工作。在应用过程中如有需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄送全国安全防范报警系统标准化技术委员会秘书处(北京市海淀区首都体育馆南路一号,邮政编码:100044,电话:010-********,传真010-********,E-mail:tcl00sjl@https://www.360docs.net/doc/f29452183.html,)以供修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人员: 主编单位:全国安全防范报警系统标准化技术委员会 参编单位:北京艾克塞斯科技发展有限责任公司 北京天龙控制系统公司 主要起草人:朱峰刘希清施巨岭何培重 目次 1总则 (1) 2术语 (2) 3基本规定 (6) 4系统构成 (8) 5系统功能、性能设计………………………………………(I 3) 5.1一般规定………………………………………………(1 3) 5.2各部分功能、性能设计……………………………………(1 5) 6设备选型与设置…………………………………………(1 7)

电动汽车整车控制器功能结构说明

新能源汽车整车控制器系统结构 和功能说明书 新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点,其是由多个子系统构成的一个复杂系统,主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件(如图1所示)。各子系统几乎都通过自己的控制单元(ECU)来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标,一方面必须具有智能化的人车交互接口,另一方面,各系统还必须彼此协作,优化匹配,这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点,己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议,CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束,并提高系统监控水平。另外,在不减少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制单元,拓展网络系统功能。 新能源汽车控制系统硬件框架 整车控制器电机控制器仪表ECU电池管理系统车载充电机MCU 外围 电路信号 调理 电路功率 驱动 电路电源 电路通讯 电路

图1新能源汽车控制系统硬件框架 一、整车控制器控制系统结构 公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能,可显示整车状态信息;具备完善的故障诊断和处理功能;具有整车网关及网络管理功能。 其结构原理如图2所示。 电源模块 CAN 加速踏板传感器 制动踏板传感器模 拟 量 调 理微 控 制 器光 电

电路原理图设计规范

xxxx交通技术有限公司——原理图设计规范 目录 一、概述...........................................错误!未定义书签。 二、原理图设计.....................................错误!未定义书签。 1、器件选型:..................................错误!未定义书签。(1)、功能适合性:.........................错误!未定义书签。(2)、开发延续性:.........................错误!未定义书签。(3)、焊接可靠性:.........................错误!未定义书签。(4)、布线方便性:.........................错误!未定义书签。(5)、器件通用性:.........................错误!未定义书签。(6)、采购便捷性:.........................错误!未定义书签。(7)、性价比的考虑.........................错误!未定义书签。 2、原理图封装设计:............................错误!未定义书签。(1)、管脚指定:...........................错误!未定义书签。(2)、管脚命名:...........................错误!未定义书签。(3)、封装设计:...........................错误!未定义书签。(4)、PCB封装:............................错误!未定义书签。(5)、器件属性:...........................错误!未定义书签。 3、原理设计:.................................错误!未定义书签。(1)、功能模块的划分:.....................错误!未定义书签。

硬件设计规范

XXX电子有限公司 XXX电子硬件设计规范 V1.2

xxx 电子有限公司发布 1.目的: 为规范硬件设计、保证产品质量和性能、减少各类差错,特制定本规范。 2.适用范围 XXX公司自行研发、设计的各类产品中硬件设计的全过程,各部门涉及到有关内容者均以此规范为依据。 3.文档命名规定 硬件设计中涉及各种文档及图纸,必须严格按规则命名管理。由于XXX公司早期采用的 6.01设计软件不允许文件名超过8个字符,故文件名一直规定为8.3模式。为保持与以前文件 的兼容,本规范仍保留这一限制,但允许必要情况下在文件名后面附加说明性文字。 3.1.原理图 3.1.1.命名规则 原理图文件名形如 xxxxYmna.sch 其中xxxx:为产品型号,由4位阿拉伯数字组成,型号不足4位的前面加0。 Y:为电路板类型,由1位字母组成,目前已定义的各类板的字母见附录1。 m:为文件方案更改序号,表示至少有一个电路模块不同的电路方案序号,不同方案的电路可同时在生产过程中流通,没有互相取代关系。 n:一般为0,有特殊更改时以此数字表示。 a:为文件修改序号,可为0-z,序号大的文件取代序号小的文件。 例如:1801采用SSM339主控芯片的主板原理图最初名为1801M001.SCH,进行电路设计改进后为1801M002.SCH、1801M003.SCH等;改为采用AK1020主控芯片后名为1801M101.SCH,在此基础上的改进版叫1801M102.SCH、1801M103.SCH等。 3.1.2.标题框 原理图标题框中包含如下各项,每一项都必须认真填写: 型号(MODEL):产品型号,如1801(没有中间的短横线); 板名(BOARD):电路板名称,如MAIN BOARD、FRONT BOARD等; 板号(Board No.):该电路板的编号,如1801100-1、1801110-1等,纯数字表示,见“3.2.2.”; 页名(SHEET):本页面的名称,如CPU、AUDIO/POWER、NAND/SD等; 页号(No.):原理图页数及序号,如1 OF 2、2 OF 2等; 版本(REV.):该文件修改版本,如0.1、0.11、1.0等,正式发行的第一版为V1.0; 日期(DATE):出图日期,如2009.10.16等,一定要填出图当天日期; 设计(DESIGN):设计人,由设计人编辑入标题框; 审核(CHECK):审核人,需手工签字; 批准(APPROVE):批准人,需手工签字。 3.2.PCB图 3.2.1.命名规则 PCB文件除后缀为.PCB外,文件名主体及各字段的意义与对应的原理图文件完全相同。 注意:PCB图更改后,即便原理图没有变动,也必须更改原理图文件名,使二者始终保持这种对应关系。

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间:2019-07-05T11:27:03.790Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:王坚 [导读] 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。 (柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007) 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油,排出大量废气,使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源,对环境不造成污染,受到人们的青睐。随着科技的进步,电动汽车的核心技术不断地革新与突破,逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助,电动汽车已经成为潜力股,逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发,结合整车信息传输过程,设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词:纯电动汽车;整车控制器;硬件设计;软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器(vehicle control unit,VCU)作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽,主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中,积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化,汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件,整车厂只需要开发核心应用软件,有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案,开发技术进步明显,但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖,所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象,针对电动汽车应有的结构和特性,对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 (一)整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互,获取整车的实时数据,然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断,从而进入不同的工况与运行模式,对电机控制系统或制动系统发出操控命令,并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行,并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器,属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令,依照给定的控制策略做出工况与模式的判断,实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电,以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络,实现了数据快速、可靠的传递。 (二)整车控制系统设计 复合电源的结构设计,选择了超级电容与DC/DC串联的结构,双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压,使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全,同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量,在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关,防止了纯电动汽车处于再生制动状态时,动力电池继续供电,降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计,由整车控制器(VCU)、电机控制器(motor control unit,MCU)、电池管理系统(battery management system,BMS)、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元(Electronic Control Unit,ECU)组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 (一)整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计,如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心,基础的信号处理模块,CAN通信与串口通信组成的通信接口模块,以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 (二)整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1)微控制器模块:本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片,负责数据的运算及处理,控制方法的实现,是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快,控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2)辅助电源模块:由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片,所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源,使其正常工作,因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和-5V的供电电压。 3)信号调理模块:输入整车控制器的踏板信号是1~4.2V模拟电压信号,TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0~3.0V,因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算,以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器,在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号,减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰,再作为电压比较器LM393的正端输入,电压比较器的负端输入接分压电路,将LM393的输出引脚外接光耦芯片,在起到电平转换作用的同时,进一步隔离干扰信号,提高信号的安全性与可靠性。 4)通讯模块:TMS320F2812具有一个eCAN模块,支持CAN2.0B协议,可以实现CAN网络的通讯,但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D,其兼容TMS320F2812的引脚电平,用于数据速率高达1兆比特每秒(Mbps)的应

硬件电路原理图设计审核思路和方法

硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU 选型有以下几点要求: a)性价比高; b)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多; c)可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板,我们参考得是yosemite开发板,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU 都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计;

4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守 以下原则: a)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险; b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本; c)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件; d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;e)可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件; g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计;这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点: a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;

纯电动汽车整车控制器硬件电路开发与设计

纯电动汽车整车控制器硬件电路开发与设计 摘要:纯电动汽车整车控制器作为纯电动汽车控制系统的核心部件,直接影响 着整车的动力性、经济性和可靠性。 关键词:纯电动汽车;整车控制器硬件;电路开发;设计 引言:纯电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统,各子系统几乎都通 过其控制单元(ECU)来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、 安全性和舒适性的目标,各系统还必须彼此协作,优化匹配。因此,必须要有一 个整车控制器来管理协调电动汽车中的各个部件。整车控制器通过采集驾驶员的 操作信息与汽车状态,进行分析与运算,通过 CAN 总线对网络信息进行管理和调度,并针对车型的不同配置,进行相应的能量管理,实现整车驱动控制、能量优 化控制、制动回馈控制和网络管理等。 1纯电动汽车电控系统组成及工作原理 1.1 电控系统组成 纯电动汽车电控系统主要由整车控制器(VCU)、驱动电机及其控制器、动 力电池及BMS、电转向助力及其控制器、电空压机及其控制器、DC/DC、操控面 板等组成。 1.2 工作原理 纯电动汽车以动力电池作为全车的动力源,为各个高压用电设备提供动力。 其中:电空压机为整车提供气源;转向助力泵为整车提供转向助力;DC/DC将动 力电池的高压电转化为低压电,提供给车载低压设备使用;整车控制器负责采集 和处理信号,控制驱动电机工作,实现整车正常行驶与制动。 2 整车控制器的功能模块组成及工作原理 2.1 工作原理 整车控制器(VCU)作为纯电动汽车的核心部件,通过读取和处理驾驶员的 驾驶操作指令,与电机驱动系统、电池管理系统(BMS)及其它控制单元进行交互,使车辆按驾驶期望行驶。另外,还可动态监测系统故障,根据故障的紧急程 度作出相应的保护,例如紧急情况下可切断高压系统以保证车辆行驶安全等。 2.2功能模块组成 整车控制器主要由微控制器模块、电源模块、开关量输入和输出模块、模拟 量输入和输出模块、频率量的输入和输出模块、CAN总线模块、存储模块等组成。 2.2.1 微控制器模块 微控制器(MCU)是整车控制器的核心,它负责信号的采集和处理、逻辑运 算以及控制的实现等。本文选用的是DSP芯片TMS320F28335,该芯片在性价比、功耗、运算能力、存储空间、CAN通讯方面等均有很好的表现,完全可以满足整 车控制器的需要。微控制器模块主要包括:电源电路、时钟电路、复位电路、存 储电路,JTAG接口电路等。1)电源电路:选用的是TPS767D301-Q1,该芯片是 专业的汽车级芯片,其输入电压为2.7~10 V,一路输出固定电压3.3 V,另一路 输出可调电压,每路最大输出电流为1 A [3] 。本文通过降压电路将24 V转换为5 V,再通过TPS767D301-Q1将5 V转为DSP芯片所需的3.3 V和1.9 V。2)时钟电路:TMS320F28335 时钟频率为150MHz,由外部时钟信号通过DSP内部的PLL倍 频得到。3)复位电路:为方便调试,增加了复位按钮,当按下复位按钮后,会 产生一个低电平脉冲输入到DSP的复位引脚中。4)JTAG接口电路: TMS320F28335通过JTAG接口与仿真器连接,实现DSP的在线编程和调试。

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