PDF《EV2274A》

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com/ EV2274A 技术手册 V1.3 河北优控新能源科技有限公司 http://www.eco-ev.com

2 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 更改历史 修改日期 版本 描述 2018.04 V 1.0 初始版本 2018.06 V 1.2.1 2018.07 V 1.2.7 2018.08 V 1.2.9 更新 3.4 章节 2018.09 V 1.3 更新 3.6 章节

3 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 1. 概述.5 1.1 VCU 简介.5 1.2 VCU 特点.5 1.3 电气属性.6 2. 硬件参数.7 2.1 硬件特性.7 2.2 接插件结构图.8 2.3 接插件.8 2.4 引脚定义.9 3. 功能描述和应用.17 3.1 系统框图.17 3.2 供电电源.18 3.2.1供电输入.18 3.2.2传感器供电输出.19 3.2.3VPWR 逻辑控制.20 3.3 输入.21 3.3.1模拟输入.21 3.3.2数字输入.22 3.3.3频率输入.23 3.4 输出.24 3.4.1低边驱动.24 3.4.2高边驱动.26 3.5 通信模块.27 3.5.1基本介绍.27 3.5.2唤醒功能.28 3.5.3分层介绍.29 3.5.4广播协议实现方式

30 3.5.5CCP 协议实现方式

31 3.6 安全监控模块.32 3.7 软件架构.34

4 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 4. 软件简述.36 4.1 自动代码生成工具- EcoCoder

37 4.2 标定软件 C EcoCAL.38 4.3 程序下载 C EcoFlash.39 5. 机械结构.40 5.1 控制器外观.40 5.2 机械尺寸.41 6. 试验标准.42 6.1 环境试验标准.42 6.2 EMC 试验标准.43 6.3 电性能试验标准.43

5 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 1. 概述 1.1 VCU 简介 VCU (Vehicle Control Unit)是新能源纯电动汽车的整车控制器. VCU 接收驾驶员的输入信号,如踏板输入信号,车辆速度信号,档位信号, 和其他输入信号,协调电机,电池组以及其他附件系统,满足驾驶员需求扭矩, 实现故障诊断与处理,整车状态监控,整车模式转换等功能. VCU 是车辆控制网络或基于 CAN 总线网络的主控单元. 1.2 VCU 特点 ISO26262 功能安全标准 基于 ISO26262 功能安全标准设计(ASIL-C/D) ,双核架构, 扭矩安全监控. 基础软件 基础软件 BSW, 支持所有典型的车辆控制输入/输出驱动程 序. 自动代码生成工具 BSW 封装为 Matlab/Simulink 函数库, 使开发者能够以图形化 的方式使用基础软件和进行一些参数配置,从应用层模型能 够一键生成可执行文件以及数据描述文件. 刷写工具 基于 CAN 总线的软件刷写工具 EcoFlash,用户可以使用此工 具将程序刷写到目标控制器中. 标定工具 标定采用我司自主研发的标定工具软件 EcoCAL,同时兼容 INCA, CANape,或者其他基于 CCP 协议的标定工具.

6 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 1.3 电气属性 项目 设计指标 工作电压 DC 12/24V(9~32V) 工作温度 -40℃~85℃ 工作湿度 0~95%,不结露 存储温度 -40℃~85℃ 防护等级 IP67 耐机械冲击 50g 产品设计寿命

10 年 电气性能及可靠性 满足 ISO16750, ISO7637 行业标准 控制器 EMC 满足 CISPR25 标准 重量 ≤600g 外壳尺寸 207*150*36mm 材料 压铸铝 外壳 装有防水透气阀,良好的散热性

7 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 2. 硬件参数 2.1 硬件特性 ? 主芯片:

32 位NXP SPC5744 汽车级 MCU, 主频 200MHz, Flash 2.5M, SRAM 384K, 支持浮点数运算,支持内存保护,带有锁步核,包含一个

8 KB 指令高速缓存 和一个

4 KB 数据高速缓存 ? 基础芯片: (SBC)MC33CFS6500 ? CAN:3 路CAN 通道, CANA,CANB, CANC.其中 CANA 支持任意帧唤醒,CANB 支持特定帧唤醒 ? 传感器 5V 供电输出:5 路5V 输出,最大电流 50mA ? 模拟量输入:15 路,

12 位精度.其中默认

5 路0~5V 电压型输入,2 路0~ 5V 电阻型输入和

8 路0~36V 电压型输入 ? 数字输入:21 路,默认

10 路高有效,7 路低有效,4 路频率信号输入 ? 频率量输入:4 路,可配置为数字输入 ? 低边驱动:18 路,2 路3A 额定电流,5 路为 1A 额定电流,

11 路为 0.5A 额 定电流,其中

4 路可配置成 PWM 输出 ? 高边驱动:10 路,2 路为 3A 额定电流,5 路1A 额定电流,3 路为 0.5A 额定 电流,其中

2 路可配置成 PWM 输出

8 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 2.2 接插件结构图 接插件为双排

121 针,其中引脚号排列如下图. 2.3 接插件 VCU 的接插件采用全球知名的 泰科 品牌的接插件产品,该接插件产品是 符合汽车安全等级的合格产品,接插件型号如下表. 序号 名称 类别 供应商 链接

1 PCB 针座 1241434-1 TE --

2 81P 护套 1473244-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=1473244-1

3 40P 护套 1473252-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=1473252-1

4 大端子 964282-2 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=964282-2%20

5 小端子 968220-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=968220-1

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6 81P 后盖 1473247-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=1473247-1

7 40P 后盖 1473255-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=1473255-1

8 81P 卡扣 368382-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=368382-1

9 40P 卡扣 368388-1 TE http://www.digikey.com/products/ en?keywords=368388-1 2.4 引脚定义 ID 引脚号 名称 描述 备注 电源 BATT

1 电源正极, 9-32V 首选供电输入端为针脚 116,119.针脚 1,3 作为 供电输入备选 内部采集对应 A28,

12 位精度,EcoCoder 设置分压比为(22K+3.48K)/ 3.48K

3 116

119 PGND

2 电源地线 首选供电 GND 输入端为 针脚120,121 . 针脚2,4,5作为供电GND输入

4 5

10 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/

120 备选

121 GND

48 信号地 对应 5V 电源输出的 GND

50 60

70 74

75 5V2

51 5V 传感器电源输出 5V 传感器供电源输出, 单路输出最大电流 50mA 5V3

41 5V4

49 5V5

69 5V6

6 上电 KEYON

59 KEYON 高有效,数字类型,有效 唤醒电压>

8V DI22

81 DC_WAKE DI21

40 AC_WAKE 通信

11 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ CAN_SHILD1

58 CANA 屏蔽线 CAN_SHILD2

77 CANB 屏蔽线 CANA_H

56 CANA_H CANA 信号, 支持普通唤 醒CANA_L

55 CANA_L CANB_H

57 CANB_H CANB 信号, 支持特定帧 唤醒 CANB_L

76 CANB_L CANC_H

54 CANC_H CANC 信号 CANC_L

73 CANC_L LIN1

78 LINBUS 暂不支持,需定制 输入 AI03

16 模拟输入 X (通道号)

12 位精度, 采集电压范围 0-36V,分 压电阻 3.48K EcoCoder 设置分压 比为(22K+3.48K)/ 3.48K AI04

35 AI05

17 AI09

71 AI11

24 AI16

22 AI18

23 AI20

72 12 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ AI06

36 模拟输入 X (通道号)

12 位精度,采集电压范 围0-5V,上拉电源 5V, 上拉电阻 10K. EcoCoder 设置分压 比为

1 AI07

18 AI08

37 模拟输入 X (通道号)

12 位精度,采集电压范 围0-5V EcoCoder 设置分压 比为

1 AI12

62 AI15

20 AI17

79 AI19

61 DI07

43 数字输入 X (通道号) 高有效 有效电压≥8.5V DI10

65 DI13

26 DI15

45 DI16

63 DI17

67 DI18

68 DI01

42 数字输入 X (通道号) 低有效 有效电压≤5V DI02

52 DI03

53 DI04

38 13 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ DI12

21 DI08

31 DI09

25 DI31

64 默认频率信号输入SPEEDX (通道号) 可配置为数字输入 频率信号输入范围1Hz-5KHz DI32

47 DI33

66 DI34

8 输出 HSO01

108 高边驱动 X (通道号) 单路输出额定 0.5A,最大1A 高低边驱动通道内部 电源 VPWR 输出可控, 内部采集对应PWR12V_DRVP HSO02

100 HSO06

98 HSO03

107 高边驱动 X (通道号) 单路输出额定 1A,最大 3A HSO04

99 HSO05

106 HSO07

94 高边驱动 X (通道号) 单路输出额定 3A,最大 5A HSO10

114 HSO08

86 高边驱动 X (通道号) 单路输出额定 1A,最大 3A 可配置为 PWM 输出,频 率范围 20Hz-1KHz HSO14

85 14 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ LSO01

95 低边驱动 X(通道号) 单路输出额定 0.5A,最大1A LSO06

96 LSO07

110 LSO08

89 LSO10

111 LSO12

103 LSO13

88 LSO02

109 低边驱动 X(通道号) 单路输出额定 1A,最大 3A LSO04

101 LSO09

112 LSO11

102 LSO15

104 LSO14

113 低边驱动 X(通道号) 单路输出额定 3A, 最大 5A LSO16

105 LSO03

90 低边驱动 X(通道号) 单路输出额定 0.5A,最大1A 可配置为 PWM 输出,频 率范围 20Hz-1KHz LSO17

93 LSO18

92 LSO19

91 15 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ NC

7 NC

44 NC

9 NC

10 NC

11 NC

12 NC

13 NC

14 NC

15 NC

19 NC

39 NC

27 NC

28 NC

29 NC

30 NC

32 NC

33 NC

34 16 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ NC

46 NC

80 NC

82 NC

83 NC

84 NC

87 NC

97 NC

115 NC

117 NC

118 17 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 3. 功能描述和应用 3.1 系统框图

18 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 3.2 供电电源 3.2.1 供电输入 电源输出必须是低阻抗,比如电池直接供电,高压源无法作为电源输入.将 供电电源正极连接到 BATT 输入端(引脚 1,

3 和116, 119) ,另一端接 GND (引脚

2、4,

5 和

120、121) .控制器接插件首选供电输入端为 BATT-116,119 与GND-120,121.BATT-1,3 与GND-2,4,5 作为备选.建议连接以上所有相关供 电引脚,避免出现潜在的故障. 供电输入接线图

19 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 注意 ? 电源的输出必须是低阻抗,而不是用电阻和齐纳二极管串联的高压源来 控制驱动. ? 为避免短路或电流过大,建议串联额定电流熔断器. 3.2.2 传感器供电输出 共有五个通道,外部传感器电源 5V 输出,具有过流保护,过温保护,短路 保护.外部传感器将电源信号反馈给模拟输入.传感器供电输入端连接 5V 电压

20 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ (引脚

51、

41、

49、

69、6) ,传感器地端接 5V 地(引脚

48、

50、

60、

70、

74、 75) . 传感器供电输出接线图 以5V2 输出为例: 注:A_n 指0~5V 模拟输入的任一模拟通道. 3.2.3 VPWR 逻辑控制 VPWR 由3路外部硬线信号 KEYON, DI_21, DI_22,或2路CAN wake 信号唤醒上电, VCU 内部软件控制下电延时信号为 PowerDelay. 当KEYON, DI_21, DI_22 任意一个为高电平,或CAN Wake 唤醒报文有 效时, VCU 上电. 当外部唤醒信号无效时,VCU 内部会通过软件控制下电延时, 进而 VCU 下电.

21 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ 3.3 输入 3.3.1 模拟输入 模拟输入模块共有

15 个通道,其中默认

2 路0~5V 电阻型输入,即AI06, AI07,可以输入电阻型传感器;

5 路0~5V 电压型输入,即AI08,AI12,AI15, AI17,AI19;

8 路0~36V 输入,即AI03,AI04,AI05,AI09,AI11,AI16,AI18, AI20.具体通道配置如下: n1=06,07

22 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ n2=08,12,15,17,19 n3=03,04,05,09,11,16,18,20 3.3.2 数字输入 数字输入可用于监测与 VCU 外接输入信号的开关状态,

7 路默认为高电平 有效,即DI07,DI10,DI13,DI15,DI16,DI17,DI18;

7 路默认为低电平有效, 即DI01,DI02,DI03,DI04,DI08,DI09,DI12. n1= 01,02,03,04,08,09,12

23 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ n2= 07,10,13,15,16,17,18 3.3.3 频率输入 频率输入模块共有

4 个通道,即DI31(SPEED1),DI32(SPEED2), DI33(SPEED3),DI34(SPEED4).可以用于测量 PWM 信号的频率和占空比.默认 SPEED1/SPEED2 电阻下拉, SPEED3/SPEED4 电阻上拉.并且该

4 路频率输入通道 可配置为数字输入. n1=1,

2 24 河北优控新能源科技有限公司 http://eco-ev.com/ n2=3,

4 3.4 输出 所有高低边驱动通道的内部电源 ........