E88新能源汽车网关软件设计方案

车辆管理系统设计方案济南蓝鹏电子有限公司二零零九年八月目录1、企业概况 (2)1.1济南蓝鹏电子有限公司简介 (2)1.2济南蓝鹏电子有限公司组织机构 (2)1.3部分工程业绩.........................................................................................错误!未定义书签。

2、方案设计的目标、依据及原则 (2)2.1方案设计依据 (2)2.2方案设计目标 (3)2.3方案设计原则 (3)3、BlueRoc智能停车场管理系统的基本组成及硬件介绍 (4)3.1系统的基本组成及平面示意图 (4)3.2停车场功能特点 (5)3.3自动道闸 (6)3.4车辆检测器 (7)3.5出入口控制机 (8)3.6、远距离读卡器 (10)3.6.1 读卡器的先进性 (10)3.7有源卡片感应卡 (11)4、BlueRoc智能停车场管理软件 (12)4.1卡片管理 (12)4.1.1 发行 (12)4.1.2 挂失 (12)4.2报表 (12)4.3数据备份、恢复及整理 (12)4.4停车场管理人员的权限管理 (13)5、停车场管理系统需求分析及流程简介 (13)5.1需求分析 (13)5.2车辆进出工作流程 (14)5.2.1 进场过程 (14)5.2.2 出场过程 (15)5.2.3 值班人员工作程序 (15)5.2.4 管理人员工作程序 (16)6、系统培训计划 (16)7、售后服务 (17)8、系统配置及价格 (17)1、企业概况1.1 济南蓝鹏电子有限公司简介济南蓝鹏电子有限公司成立于1995年，是一家集产品研发、市场推广、技术服务为一体的高新技术企业。

十余年来，我们陆续研制成功包含门禁、停车场、考勤、消费、巡更、电梯控制等智能卡一卡通系统在内的数十种产品，主要产品均已获得权威部门的检测认证，公司也已获得ISO9001全面质量管理体系认证。

新能源汽车控制器解决方案上海革路电子科技有限公司April目录公司介绍VCU样机硬件方案软件方案附录020304050101革路公司介绍革路电子介绍革路电子是定位于汽车电子解决方案及产品化服务的提供商，基于对汽车电子及嵌入式软件系统的深入理解，能够根据客户不同需求，围绕汽车电子产品研发周期中的多个环节提供个性化工程技术服务。

公司依托国家可信嵌入式软件工程技术研究中心/上海工业控制系统安全创新功能性平台，与上海汽车，徐工集团等国内知名整车厂，Bosch，Continental等国际知名零部件厂商有长期业务合作。

合作伙伴与ST意法半导体/文晔集团合作，打造汽车电子领域专业的IDH设计团队员工数量研发团队30余人，核心研发人员均具备硕士及以上学历聚焦产品聚焦新能源汽车控制器及功能安全应用领域公司描述02 VCU 样件Demo Car ---GELU VCU InsidePedal BMSMCU Gateway PT CAN DC-DC VCU OBCBrakeGear ShiftChargingPlugCharger Dash BoardIVICooling FANVCU 样件关键指标功能安全设计目标：ASIL-C 关键器件安全等级：ASIL-D 微处理器安全措施存储器安全措施外围器件安全措施安全工作电压：9~16V工作温度：-40~105ºC机械尺寸：205mm X 150mm X 30mm内部PCB 164*120mm 环境额定功率：15W承受24V过压60s待机电流<1mA功耗功能安全支持硬件开发支持软件开发支持系统集成支持支持03控制器硬件解决方案MCUSPC574K72E7U-Chip L9788H-BridgeL9960THSD VQN7050LSD/HSD L9305LSD/HSD L9301CAN FD-PHY1路点火钥匙信号(KL.15)3路唤醒信号(ACC，DC 充电, AC 充电) 2路持续电源电压2路非持续电源电压3路外部5V电压（一共6个PIN脚）3组CAN通讯接口2路LIN通讯17路模拟信号输入口20路数字信号输入口11路频率信号输入口20路低边输出(PWM或DO)2路H桥驱动输出4路高边驱动大电流输出4路VFS 电流阀驱动输出2路高压继电器低边驱动输出2路高边小信号输出4路低边小信号输出6路传感器地3路功率地1路内部环境压力信号采集121 PIN 连接器U-Chip--L9788MCU--SPC574K72Hardware Reference01 GV1完成模高和图高的作业争取尽快做好不能再拖02GPF1辅助软件可以为幻灯片提供很好的辅助等有必要去学习03GPF2形成思路风格仔细考量细节把每一步做好04GX2PDCU Block Diagram （VCU+BMC 二合一）SBC L9788 带高低边输出TQFP100SPC58NG84E7LQFP176 ASIL D ASIL D3x LIN 2.1L9960T高压隔离采样光耦继电器+隔离ADC4xCAN FDPT-CAN BMCAN CG-CANDG-CAN◆SBC L9788MSC 接口与MCU 通信，带监控的电源WatchDog 看门狗，20多路高低边驱动◆MCU SPC58NG双核或三核芯，6M Flash ，180MHz 主频，ASIL D◆4路CAN动力CAN ，BMS 内部CAN ，充电CAN ，诊断CAN◆高压采集隔离TLX9175，光耦隔离继电器◆针对CMC 的CAN 或者菊花链接口◆外部RTC ◆外部存储器◆充电枪锁止RTC低压模拟输入20ch 开关输入20chPWM 输入12chEEPROM/SPI FlashL9301 LSDBMS CMC 电池管理系统从控框图SPC584B60LQFP100 ASIL BSBC L9396电压温度均衡AFE 模拟前端L9963电压温度均衡AFE 模拟前端L9963电压温度均衡AFE 模拟前端L9963Battery PackCAN FDERROR电压温度均衡AFE 模拟前端L9963◆SBC L9396功能安全等级ASIL-D ，SPI 接口与MCU 通信WatchDog 看门狗多路电源输出，6.5V Buck,5V LDO, 3.3V◆MCU SPC58功能安全ASIL B ，高性价比◆AFE 模拟前端L9963，符合功能安全ASIL-D ，4颗组成一组◆CANFD与内部BMS CAN 通信◆可选内外部均衡MOS◆可配置为主从一体，小型BMS可选外部均衡MOS为客户提供硬件设计工程服务0201030506系统功能设计和器件选型PCBA 提供样机调试与匹配原理图设计PCB 设计样品制作硬件开发0404软件解决方案OSEK Based Solution01 HW Driver包括MCU 片内外设驱动，SBC 驱动，LSD/HSD 驱动等，各部分的诊断功能支持02 OSEK OS实时性，可移植性，可扩展性03COM NM Others基于CAN FD / Ethernet(*)，链路层，网络层，交互层，网络管理等，向上可支持UDS ，FLB ，CCP/xCP 等COMOSEK OSDriverHardware(HW)IOAutoSar Based Solution 201 MCAL 集成/复杂驱动开发包括MCU MCAL 集成，SBC/其他外部复杂驱动开发集成，包括各部分的诊断功能支持02 Autosar OS 集成集成面向SPC574/SPC58的Autosar OS03革路整合完毕商用BSW 和完成应用层革路根据客户要求，整合Etas/Vector 的商用BSW ，客户开发完成ASW ，负责整车测试与验证AUTOSAR BSWCDDMCALHardware(HW)IORTEAutosar SupportMCAL Config→VCU BMS ApplicationDirect Test Code ReferenceBased on EBBSWEtas RTA BSW RTE CAN COM J1939 DIAG SAFE XCP Config→VCU BMS Application Driver & Abstraction L9788 Complex DriverL9788 ECU Abstraction Layer Adapt L9305 L9301 Complex DriverSystem ASWSWC Model →VCU BMSINCA Calibration Support(XCP) HIL Validation04 Function SafetyU-Chip L9788VCU 安全架构设计SPC574K72 / SPC58NG84Core 1 PeripheralCore 0 Main5V Supply & TrackerWatchDogChecker CoreBrake Pedal Acce PedalGearCharging PlugKL15BMSBISTLSD/HSDDiagnosisBattery PowerMRD LSDMain RelayExt RelayCAN FD PHYLIN PHYVCU 功能安全设计点◆硬件设计整体满足ASIL C，核心IC按照ASIL D规格选择。

新能源汽车动力系统控制器硬件在环测试解决方案相比较传统汽车，新能源电动汽车（包括纯电动汽车与混合动力电动汽车）动力系统增加了电机驱动系统、电池及其管理系统、整车控制器等关键零部件。

如图1所示，为一种常见的插电式混合动力汽车拓扑结构，与传统汽车相比，动力系统复杂程度增加，控制器数量增多，控制器测试的工作量与难度也相应增加。

图1 一种常见的插电式混合动力汽车拓扑结构新能源电动汽车对动力系统的动力性、经济性、制动性、排放性、可靠性等方面都有很高要求，需要对动力系统进行全面的测试，主要包括：动力性测试：最大输出功率最大扭矩加速时间最大爬坡度最高车速经济性测试：燃油消耗率平均燃油消耗量1 / 6电池能量消耗率平均电池能量消耗量制动性测试制动能量回收功能制动加速度制动距离制动时方向稳定性其它测试相关排放物含量安全防护通信故障诊断在传统的电动汽车动力系统测试中，需要使用大功率直流电源、测功机、功率分析仪、电池检测、数据采集等设备，并需要专门的配套实验室。

即使有了测试环境与测试工具，传统的测试方法还存在以下问题：耗费大量电能并产生废旧电池测试过程繁琐，耗费大量人力物力电机、电池等在极端运行环境下有较大的安全风险测试重现性较差，无法进行自动化测试使用硬件在环(HIL)测试方法，结合传统测试方法，将新能源电动汽车动力系统测试分成两个关键步骤：1.各个控制器的HIL测试，包括电池管理系统的HIL测试，电机控制器的HIL测试、整车控制器的HIL测试以及多个控制器的集成HIL测试，经过这个步骤，可以发现各个控制器存在的大部分问题，大幅降低后续大功率测试的风险与成本；2.整车动力系统的联合测试，利用HIL设备与传统测试台架相结合的联合测试台，对整车动力系统进行联合测试，用于验证动力系统的动力性、经济性、制动性、排放性、可靠性等指标，同时，对动力系统的通信、安全防护、故障诊断等进行全面测试。

相比较传统测试方法，联合测试方法可以更早地发现问题，降低风险与成本，使测试更加全面的同时缩短测试周期。

基于快速原型的新能源汽车网关控制器开发平台设计郭海宇;张晓光【摘要】针对缩短新能源汽车网关控制器开发周期,并利用网关控制器对汽车全局信息的把控能力开发控制算法的需求,采用基于模型的嵌入式开发方法,利用The MathWorks公司的Simulink和Stateflow以及dSPACE公司的快速原型硬件平台MicroAutoboxII和实时管理软件Control Desk NG搭建网关控制器开发平台,并基于此平台设计了一款网关控制器软件.最终通过了台架测试和整车测试,实验结果表明,此平台不仅能够适应功能需求的频繁变化,在车辆开发初期快速响应实验验证的需要,同时能够为后续算法验证提供平台,具有很好的延展性.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2018(041)019【总页数】5页(P141-145)【关键词】电动车网关;基于模型的设计;快速原型;TargetLink;Simulink;Stateflow 【作者】郭海宇;张晓光【作者单位】沈阳工业大学,辽宁沈阳 110870;华晨汽车工程研究院,辽宁沈阳110141【正文语种】中文【中图分类】TN876-34;TP3110 引言当今社会普遍面临着能源枯竭、环境污染等问题。

预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62％以上，因此世界各国都在交通能源转型上加大了投入力度[1]。

新能源汽车具有排放低、综合能源利用效率高的特点，逐渐成为全球研究的重点方向[2]，电动汽车、混合动力汽车得到了飞速的发展。

开发新能源汽车控制技术是今后汽车工业发展的必然方向[3]。

随着电子技术和通信技术的飞速发展，现如今的汽车电控系统普遍采用现场总线网络技术。

汽车通信方式的改变，解决了由于汽车电控单元不断增加带来的线路复杂和线束增加的问题，不仅极大地提高了通信效率，节约成本，满足汽车轻量化需求，同时也是汽车通信和控制的一个重要基础[4]。

由于技术不断创新，汽车网络具有多协议并存的发展趋势，因此网关将是汽车电子的重要组成部分[5]。

电动汽车充电网关控制器开发王鸣;张振东【摘要】外接充电是纯电动车获取能量的唯一途径,而各国充电标准存在较大差异,导致按照不同标准设计的充电桩之间不匹配.为了快速解决该问题,对两个完全不同的充电标准进行了对比分析,并对一款成熟的发动机控制器的硬件结构进行了优化配置,开发了一款充电网关控制器.通过模拟北美标准(SAE)中的局域网络信号,并将其转换为国家标准(GB)中的局域网络信号,实现了不同充电标准协议之间的转换.通过试验验证了设计该控制器的合理性,并使一款符合北美标准的电动汽车在符合国家标准的充电桩上实现了快速直流充电.【期刊名称】《能源研究与信息》【年(卷),期】2018(034)003【总页数】5页(P159-163)【关键词】电动汽车;充电标准;网关控制器;协议转换【作者】王鸣;张振东【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海 200093;上海汽车集团股份有限公司技术中心,上海 201805;上海理工大学机械工程学院,上海 200093【正文语种】中文【中图分类】U469.72随着石油资源紧缺和汽车污染问题的加剧，电动汽车的发展成为必然趋势，我国也将以电动汽车为主的新能源汽车列为战略性新兴产业之一［1-3］。

对于纯电动车来说，外接充电是其获取能量的唯一途径，而各国快速充电标准存在较大差异。

目前电动车的充电方式主要有快充（直流充电）和慢充（交流充电）两种，各国家和地区对快充都有各自的标准。

主流的快速充电接口标准有北美标准（SAE）［4］、欧洲标准（IEC）［5］和中国国家标准（GB）［6-9］等。

近年来，随着国家充电标准，尤其是快充标准的完善和推广，在中国销售的车型须符合国家快充标准。

因此，很多国外电动车在国内都遇到充电标准不匹配的问题，从而影响国外电动车在国内的销售和使用。

因此，如何利用国家标准充电桩对国外电动车进行快速充电成为急需解决的问题。

实现对国外电动车的快充功能，关键是要在国家标准充电桩与国外生产的电动车的电池管理系统之间建立正常的通讯联系。

车辆智能网关升级方案设计随着智能化和信息化的发展，车联网技术已经成为汽车行业的重要发展趋势。

而车辆智能网关作为车联网系统中数据传输的核心组件，也需要不断进行升级以满足不断增长的数据量和更高的安全性需求。

本文将介绍一种车辆智能网关升级方案设计，以提高车辆智能网关的性能和安全性。

现状分析目前，车辆智能网关主要通过传统的有线或无线协议进行通信，包括CAN、LIN、Flexray、Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth等。

在传输过程中，数据可能会受到干扰或攻击，进而导致信息泄露和系统故障。

为了提高车辆智能网关的性能和安全性，需要进行升级。

升级方案设计1. 多协议通信采用多协议通信可以满足不同业务场景的需求，同时也可以增加系统的灵活性和可扩展性。

在传输数据时，可以结合不同协议的优势，进行快速高效的数据传输。

例如，将CAN和Ethernet协议结合使用，可以实现高速传输、大数据量传输和安全性传输。

2. 数据压缩和加密为了解决大数据量和传输安全性问题，可以采用数据压缩和加密技术对数据进行处理。

采用数据压缩可以将数据量缩小，降低传输成本，提高传输速度；采用数据加密技术可以保证数据在传输过程中的安全性，防止数据被窃取和篡改。

3. 安全认证车辆智能网关需要有严格的安全认证机制，以保证系统的安全性和可靠性。

在升级后，可以加强客户端认证和服务端认证，确保只有经过认证的客户端和服务端才能进行数据传输和访问，保障系统的安全性。

此外，还可以采用数字证书、消息摘要等技术对数据进行安全验证。

4. 系统监控和维护在升级后需要进行系统的监控和维护工作，以发现系统中的问题并及时修复。

在系统的实时监测上，可以采用物联网和云计算等技术，对系统进行实时监控，并收集数据信息和系统状态，以便在出现故障时能够及时排查故障点并进行修复。

结论车辆智能网关升级方案设计可以提高车辆智能网关的性能和安全性，同时也可以增加系统的灵活性和可扩展性。

通过多协议通信、数据压缩和加密、安全认证和系统监控和维护等方面的升级，可以保障车辆智能网关的正常运行和数据安全。

国内外电动汽车整车控制器（VCU）性能指标及设计思路一、国外产品介绍（1）丰田公司整车控制器丰田公司整车控制器的原理图如下图所示：该车是后轮驱动，左后轮和右后轮分别由2个轮毂电机驱动。

其整车控制器接收驾驶员的操作信号和汽车的运动传感器信号，其中驾驶员的操作信号包括加速踏板信号、制动踏板信号、换档位置信号和转向角度信号，汽车的运动传感器信号包括横摆角速度信号、纵向加速信号、横向加速信号和4个车轮的转速信号。

整车控制器将这些信号经过控制策略计算，通过左右2组电机控制器和逆变器分别驱动左后轮和右后轮。

（2）日立公司整车控制器日立公司纯电动汽车整车控制器的原理图如下图所示。

图中电动汽车是四轮驱动结构，其中前轮由低速永磁同步电机通过差速器驱动，后轮由高速感应电机通过差速器驱动。

整车控制器的控制策略是在不同的工况下使用不同的电机驱动电动汽车，或者按照一定的扭矩分配比例，联合使用2台电机驱动电动汽车，使系统动力传动效率最大。

当电动汽车起步或爬坡时，由低速、大扭矩永磁同步电机驱动前轮。

当电动汽车高速行驶时，由高速感应电机驱动后轮。

（3）日产公司整车控制器日产聆风LEAF是5门5座纯电动轿车，搭载锂离子电池，续驶里程是160km。

采用200V家用交流电，大约需要8h可以将电池充满；快速充电需要10min，可提供其行驶50km的用电量。

日产聆风LEAF的整车控制器原理图如下图所示，它接收来自组合仪表的车速传感器和加速踏板位置传感器的电子信号，通过子控制器控制直流电压变换器DC／DC、车灯、除霜系统、空调、电机、发电机、动力电池、太阳能电池、再生制动系统。

（4）英飞凌新能源汽车VCU & HCU解决方案该控制器可兼容12V及24V两种供电环境，可用于新能源乘用车、商用车电控系统，作为整车控制器或混合动力控制器。

该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。

软件介绍下图是CPG004_DRV88xxEVM软件的截屏，这个软件通过msp430单片机向下面这些型号的芯片发送命令，可以控制pwm，输出电流，等等。

在选中的时候是激活相应的管脚功能图一图二是DRV8824/25更新的操作界面图二下面图三是DRV8841/43的控制界面（pwm控制）图三跳线功能介绍（a）模式选择msp430单片机的DAC输出（b）模式选择可变电阻电位器为基准（一定要跳线选择要不没有输出）(a)模式是选择各自的可变电阻电位器(b)模式选择msp430单片机的DAC功能(c)模式选择AVREF为基准电压，这个不能悬空不连接，不连接就没有基准电压，就不会有输出（b）模式是选择各自的电阻值衰减如果不接那就是混合衰减模式DRV88xx GPIO控制选中的方框管脚输出一个高电平，没有选中的是低电平Decay衰减模式控制，在管脚上是通过jp3跳线控制链接的去掉jp3跳线Decay管脚高阻态悬空下面是基于DRV8824的控制：图是代表加速或者空时减速的过程，pps是加速到的最后速度，accel rate 是每一步加的幅度，time base是每一步的运行时间（图是对这个歌图的解释）图是控制电机运行多少步TI电机控制软件破解此软件通过串口传输数据，每次发出的是五个char 形数据，下面是软件通过串口发出的数据和接到的数据的解析总结。

Drv8843驱动器：第一个8位的数据是对一组变化的信息的显示，代表一类控制，下面是针对8841和8843芯片来说下面的控制：没有提到的数组元素即为0.AIN1，AIN2，BIN1，BIN2一组。

数组第一数：没选中编号0C,选中编号0E。

第二个数是对应哪个IO变化02，04，03，05分别对应代表AIN1，AIN2，BIN1，BIN2AI0，BI1，AI1，BI0一组，数组第一个数是16，以这样的顺序组合成一个八位二进制数，代表电流控制情况，第二位是这几个数的控制情况，例如上图选中情况是07，nRESET, nSLEEP, Decay一组，数组一个数是03，第二个数是按照官方控制板的管脚连接位置顺序生成的管脚连接如下图，nRESET在P4.6脚上，nSLEEP在P4.7脚上，Decay在P4.1脚上，选中的位为1其他位为0，上图生成的八位二进制码是1000 0000，即80，AIN1 Pwm，AIN2 Pwm，BIN1 Pwm，BIN2 Pwm，第一个数为0B,第二个位，02，04，03，05一次对应AIN1 Pwm，AIN2 Pwm，BIN1 Pwm，BIN2 Pwm，第三位是0到255之间的一个数；例如AIN1 Pwm，发生变化就生成02,。