CN108663959B - 一种通过pwm口实现软件在线更新的ptc控制器 - Google Patents

一种通过pwm口实现软件在线更新的ptc控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，包括PTC控制器本体，PTC控制器本体上设有电压采集口、温度采集口和PWM通讯接口，PTC控制器本体内部设有主控板，主控板上设有处理器模块、电压采集模块、温度采集模块、电流采集模块、驱动控制模块和PWM通讯模块，处理器模块分别连接电压采集模块、温度采集模块、电流采集模块，电压采集模块连接外部高压输入电源，本发明结构原理简单，智能化程度高，能够在不更改整车***设计的前提下，借用PWM信号的输入端口，通过在PTC控制器内部增加通讯电路实现软件的在线升级，并做到不影响控制器的PWM采集功能。从而实现原本采用CAN等通讯接口才能实现的功能。

Description

一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器
技术领域
本发明涉及PTC控制器技术领域，具体为一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器。
背景技术
目前新能源车型为了降低成本，多采用PWM信号直接控制PTC控制器的输出功率。在后期因为功能更新或设计更改时，要对所有车辆内的PTC控制器升级软件，此时只能更换控制器或把控制器拆开通过BDM更新软件。而拆装过程需要７到８个小时，并且由于控制器没有通讯功能，无法有效区分哪些车更新过软件。整个升级的工程成本高达８百多元。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，包括PTC控制器本体，所述PTC控制器本体上设有电压采集口、温度采集口和PWM通讯接口，所述PTC控制器本体内部设有主控板，所述主控板上设有处理器模块、电压采集模块、温度采集模块、电流采集模块、驱动控制模块和PWM通讯模块，所述处理器模块分别连接电压采集模块、温度采集模块、电流采集模块，所述电压采集模块连接外部高压输入电源，所述温度采集模块输入端分别连接IGBT温度传感器和本体温度传感器，所述电流采集模块通过驱动控制模块连接PTC本体加热模块，所述PWM通讯模块连接PWM信号采集模块。
优选的，：所述驱动控制模块包括第一斯密特触发器、第二斯密特触发器、运算放大器A和运算放大器B，所述第一斯密特触发器输入端输入PWM信号，输出端连接第二斯密特触发器输入端，所述第二斯密特触发器输出端连接电阻A一端，电阻A另一端分别连接电阻B一端和电容F一端，所述电阻B另一端分别连接电容G一端和运算放大器A正极输入端，所述电容F另一端连接电容G另一端并接地，所述运算放大器A负极输入端连接输出端，所述运算放大器A输出端连接电阻C一端，电阻C另一端分别连接运算放大器B正极输入端和电阻G一端，所述运算放大器B输出端连接电阻F一端，电阻F另一端连接三极管基极，所述运算放大器B负极输入端分别连接电阻D一端和电阻E一端，电阻D另一端接地，所述电阻E另一端分别连接三极管发射极和电阻H一端，电阻H另一端连接第一二极管负极，所述第一二极管正极接地，所述三极管集电极和电阻G另一端之间接入第二二极管。
优选的，所述PWM通讯模块包括通讯芯片，所述通讯芯片型号采用TJA1027T，所述通讯芯片RXD端连接电阻I一端，SLP端分别连接电阻I一端和电阻J一端，电阻J另一端连接电阻I另一端，NC端悬空，所述通讯芯片VBA1端接VDD端，LIN端连接电容E一端并接PWM信号输入端，电容E另一端连接GND端。
优选的，所述PWM信号采集模块包括三极管、稳压管，所述三极管集电极分别连接电阻I一端和电阻L一端，发射极接地，基极分别连接电阻M一端、稳压管正极和电容D一端，电阻M另一端和电容D另一端均接地，所述稳压管负极分别连接电阻K一端和第三二极管正极，所述第三二极管负极连接PWM信号输入端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明结构原理简单，智能化程度高，能够在不更改整车***设计的前提下，借用PWM信号的输入端口，通过在PTC控制器内部增加通讯电路实现软件的在线升级，并做到不影响控制器的PWM采集功能。从而实现原本采用CAN等通讯接口才能实现的功能, 在实际的使用过程中，将原来升级软件的工作由原来的拆车换件改为将接口连接专门的升级工具在线升级，工时由原来的８小时降低到１５分钟，使PTC控制器后期维变的更加高效，极大的降低的工程成本。
（2）本发明采用的驱动控制模块可以实现 4-20MA 电流的精确输出，且分辨率与PWM 信号的位数相关，只要 PWM 信号分辨率达到一定位数，就可以实现高精度的电流输出，由于采用施密特触发器和电流负反馈电路，其抗干扰能力和稳定性较高。
附图说明
图1为本发明整体结构主视图；
图2为本发明控制原理框图；
图3为本发明驱动控制模块原理图；
图4为本发明PWM通讯模块和PWM信号采集模块连接电路图。
具体实施方式
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做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。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，包括PTC控制器本体1，所述PTC控制器本体1上设有电压采集口2、温度采集口3和PWM通讯接口4，所述PTC控制器本体1内部设有主控板5，所述主控板5上设有处理器模块6、电压采集模块7、温度采集模块8、电流采集模块9、驱动控制模块10和PWM通讯模块11，所述处理器模块6分别连接电压采集模块7、温度采集模块8、电流采集模块9，所述电压采集模块7连接外部高压输入电源12，所述温度采集模块8输入端分别连接IGBT温度传感器13和本体温度传感器14，所述电流采集模块9通过驱动控制模块10连接PTC本体加热模块15，所述PWM通讯模块11连接PWM信号采集模块16。
本发明中，驱动控制模块10包括第一斯密特触发器17、第二斯密特触发器18、运算放大器A1d和运算放大器B2d，所述第一斯密特触发器17输入端输入PWM信号，输出端连接第二斯密特触发器18输入端，所述第二斯密特触发器18输出端连接电阻A1c一端，电阻A1c另一端分别连接电阻B2c一端和电容F6b一端，所述电阻B2c另一端分别连接电容G7b一端和运算放大器A1d正极输入端，所述电容F6b另一端连接电容G7b另一端并接地，所述运算放大器A1d负极输入端连接输出端，所述运算放大器A1d输出端连接电阻C3c一端，电阻C3c另一端分别连接运算放大器B2d正极输入端和电阻G7c一端，所述运算放大器B2d输出端连接电阻F6c一端，电阻F6c另一端连接三极管6基极，所述运算放大器B2d负极输入端分别连接电阻D4c一端和电阻E5c一端，电阻D4c另一端接地，所述电阻E5c另一端分别连接三极管19发射极和电阻H8c一端，电阻H8c另一端连接第一二极管20负极，所述第一二极管20正极接地，所述三极管19集电极和电阻G7c另一端之间接入第二二极管21。本发明采用的驱动控制模块可以实现 4-20MA 电流的精确输出，且分辨率与 PWM 信号的位数相关，只要 PWM 信号分辨率达到一定位数，就可以实现高精度的电流输出，由于采用施密特触发器和电流负反馈电路，其抗干扰能力和稳定性较高。
本发明中，PWM通讯模块11包括通讯芯片22，所述通讯芯片22型号采用TJA1027T，所述通讯芯片22RXD端连接电阻I9c一端，SLP端分别连接电阻I9c一端和电阻J10c一端，电阻J10c另一端连接电阻I9c另一端，NC端悬空，所述通讯芯片22VBA1端接VDD端，LIN端连接电容E5b一端并接PWM信号输入端，电容E5b另一端连接GND端；PWM信号采集模块16包括三极管23、稳压管24，所述三极管23集电极分别连接电阻I9c一端和电阻L12c一端，发射极接地，基极分别连接电阻M13c一端、稳压管24正极和电容D4b一端，电阻M13c另一端和电容D4b另一端均接地，所述稳压管24负极分别连接电阻K11c一端和第三二极管25正极，所述第三二极管25负极连接PWM信号输入端。本发明采用的通讯模块抗干扰能力强，能够实现对PWM信号的高效率传输，进一步提高了软件在线更新效率。
在线软件更新流程如下：
协议定义节点 ID 为 0x3C 和 0x3D 只能使用 Classic Checksum ，而之前软件中已经定义校验采用 Enhanced Checksum ，所以将主节点和从节点的 ID 更改。上位机主节点 ID 为 0x3A ， PTC 为从节点， ID 为 0x3B 。
在 APP 或者 Boot 状态下，主节点发送 3A 02 10 01，表示请求进入默认状态，然后主节点发送从节点 ID ： 3B ，等待从节点响应。如果从节点回复数据为 02 50 01 ，表示同意进入默认状态；
在 APP 或者 Boot 状态下，主节点发送 3A 02 10 02，表示请求进入编程状态，然后主节点发送从节点 ID ： 3B ，等待从节点响应。如果从节点回复数据为 02 50 02 ，表示同意进入编程状态；回复其它数据表示不同意进入编程状态；
在上一步回复同意的状态下，主节点发送 3A 06 27 02 55 AA 33 CC ，请求握手，然后主节点发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果从节点回复 02 67 02 ，表示握手成功；回复其它数据表示握手失败；
在上一步握手成功的状态下，主节点发送 3A 04 31 01 FF 00 ，请求擦除 Flash，然后主节点发送从节点 ID ，如果从节点回复 03 7F 31 78 ，则主节点等待 1s 后再次发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果擦除成功，会回复 04 71 01 FF 00 ；回复其它数据表示擦除失败；
在上一步擦除 Flash 成功的情况下，主节点发送 3A 02 34 01 ，请求下载数据，然后主节点发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果从节点回复 02 74 01 ，表示同意下载请求；
在上一步同意下载的情况下，主节点开始将数据发送给从节点，数据传输完成后，主节点发送数据传输完成的指令，然后发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果从节点回复76 XX，表示数据传输正确；其它情况表示数据传输出错；
在上一步回复数据传输正确的口令后，如果数据全部发送完毕了，主节点发送 3A01 37 ，请求退出下载。然后发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果从节点回复 01 77 ，表示退出成功；其它情况表示退出失败；
在上一步退出成功后，主节点发送 3A 04 31 01 FF 01 ，请求校验 Flash 数据，然后主节点发送从节点 ID ，等待从节点响应，如果从节点回复 03 7F 31 78 ，则主节点等待 1s 后再次发送从节点 ID ，等待从节点响应。如果校验成功，主节点会回复 05 7101 FF 01 00 ；如果校验失败，会回复 05 71 01 FF 01 01 ；
在上一步校验成功后，主节点发送 3A 02 11 03 ，请求复位，然后主节点发送从节点 ID ，等待从节点响应。正常情况下，从节点会回复 02 51 03 ，然后执行复位动作。至此，所有的刷新工作完成。
本发明结构原理简单，智能化程度高，能够在不更改整车***设计的前提下，借用PWM信号的输入端口，通过在PTC控制器内部增加通讯电路实现软件的在线升级，并做到不影响控制器的PWM采集功能。从而实现原本采用CAN等通讯接口才能实现的功能, 在实际的使用过程中，将原来升级软件的工作由原来的拆车换件改为将接口连接专门的升级工具在线升级，工时由原来的８小时降低到１５分钟，使PTC控制器后期维变的更加高效，极大的降低的工程成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，包括PTC控制器本体(1)，其特征在于:所述PTC控制器本体(1)上设有电压采集口(2)、温度采集口(3)和PWM通讯接口(4)，所述PTC控制器本体(1)内部设有主控板(5)，所述主控板(5)上设有处理器模块(6)、电压采集模块(7)、温度采集模块(8)、电流采集模块(9)、驱动控制模块(10)和PWM通讯模块(11)，所述处理器模块(6)分别连接电压采集模块(7)、温度采集模块(8)、电流采集模块(9)，所述电压采集模块(7)连接外部高压输入电源(12)，所述温度采集模块(8)输入端分别连接IGBT温度传感器(13)和本体温度传感器(14)，所述电流采集模块⑼通过驱动控制模块(10)连接PTC本体加热模块(15)，所述PWM通讯模块(11)连接PWM信号采集模块(16)；所述驱动控制模块(10)包括第一斯密特触发器(17)、第二斯密特触发器(18)、运算放大器A(1d)和运算放大器B(2d)，所述第一斯密特触发器(17)输入端输入PWM信号，输出端连接第二斯密特触发器(18)输入端，所述第二斯密特触发器(18)输出端连接电阻A(lc)一端，电阻A(lc)另一端分别连接电阻B(2c)一端和电容F(6b)一端，所述电阻B(2c)另一端分别连接电容G(7b)一端和运算放大器A(1d)正极输入端，所述电容F(6b)另一端连接电容G(7b)另一端并接地，所述运算放大器A(1d)负极输入端连接输出端，所述运算放大器A(1d)输出端连接电阻C(3c)一端，电阻C(3c)另一端分别连接运算放大器B(2d)正极输入端和电阻G(7c)一端，所述运算放大器B(2d)输出端连接电阻F(6c)一端，电阻F(6c)另一端连接三极管(19)基极，所述运算放大器B(2d)负极输入端分别连接电阻D(4c)一端和电阻E(5c)一端，电阻D(4c)另一端接地，所述电阻E(5c)另一端分别连接三极管(19)发射极和电阻H(8c)一端，电阻H(8c)另一端连接第一二极管(20)负极，所述第一二极管(20)正极接地，所述三极管(19)集电极和电阻G(7c)另一端之间接入第二二极管(21)。
2.根据权利要求1所述的通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，其特征在于，所述PWM通讯模块(11)包括通讯芯片(22)，所述通讯芯片(22)型号采用TJA1027T，所述通讯芯片(22)RXD端连接电阻I(9c)一端，SLP端分别连接电阻I(9c)一端和电阻J(10c)—端，电阻J(10c)另一端连接电阻I(9c)另一端，NC端悬空，所述通讯芯片(22)VBA1端接VDD端，LIN端连接电容E(5b)一端并接PWM信号输入端，电容E(5b)另一端连接GND端。
3.根据权利要求1所述的通过PWM口实现软件在线更新的PTC控制器，其特征在于，所述PWM信号采集模块(16)包括三极管(23)、稳压管(24)，所述三极管(23)集电极分别连接电阻I(9c)一端和电阻L(12c)一端，发射极接地，基极分别连接电阻M(13c)一端、稳压管(24)正极和电容D(4b)—端，电阻M(13c)另一端和电容D(4b)另一端均接地，所述稳压管(24)负极分别连接电阻K(llc)一端和第三二极管(25)正极，所述第三二极管(25)负极连接PWM信号输入端。
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