一文详解Tesla开源的Roadster超跑HVAC硬件电路

mizhongquan

特斯拉Tesla Roadster 车型HVAC（空调暖通）属于特斯拉第一代热管理系统，该系统包含电机回路、电池回路、HVAC（空调暖通）回路和空调回路四个回路，各回路基本独立，HVAC回路上布置有鼓风机、散热器、高压PTC、鼓风机、热交换器和电子水泵等。该系统在低温时，对低温空气进行加热；在高温环境下，对高温空气进行冷却，让驾驶舱保持合适的温度。该HVAC的作用就是通过控制鼓风机、散热器、高压PTC、鼓风机、热交换器和电子水泵等部件，实现最佳的驾驶舱温度控制和调节。

电路主要包括主控最小电路，电源电路，采集电路、驱动电路、通讯电路、存储电路等组成。

一、电源供电电路

电源芯片采用的是MC233742 飞思卡尔(已被NXP恩智浦收购)的SBC电源管理芯片，属于车规级的电源芯片，支持CAN通讯、支持低功耗模式、与主控MCU通过SPI通讯、支持高边驱动、电压监控等诊断功能。通过SBC芯片将12V电源电压转为5V，为主控提供供电电压，此外能对电压进行监控。





SN74LVCH三态输出八路缓冲驱动器电路，输入可由 3.3V 或 5.0V 器件驱动，在三态模式中，输出可接 5V，也就是说可以作为3.3V转为5V的电路使用。74HC14实现了6路施密特触发反相器，可将缓慢变化的输入信号转换成清晰、无抖动的输出信号。以及LK115D50组成的电源稳压电路。



二、主控最小电路、存储电路
使用的主控芯片是MC9S12，工作电源5V供电，该5V由电源管理芯片SBC提供。晶振采用的是16MHz的晶振；将5V电压通过LDO芯片（XC6204B）转换为3.3V，为SPIFlash芯片供电。



三、驱动电路
驱动电路通过MCZ33880EW FREESCALE大电流驱动芯片驱动风扇风门，该芯片可以通过SPI通讯配置高低边驱动通道，实现高低边驱动。MC33972电平检测芯片可以检测14路低电平、8路高电平；通过SPI接口和MCU连接；MIC4469低边驱动芯片，支持4路最大电流1.2A的驱动。


MCU主控通过BTS7960大电流电机驱动芯片的IN 及INH的电平变化，控制电机的停止，正转与反转。从而控制水泵与风扇的状态。VNQ660SP高边驱动芯片，支持4路高边驱动。



四、采集电路

AD模拟量信号检测，通过模拟量电路将采集的温度、电池电压等模拟量信号给到MCU主控，用于控制策略的输入，同时，使用了AD5302 DAC芯片，该芯片与主控芯片通过SPI 通讯进行信息的交互与控制。



五、通讯电路

CAN通讯电路，支持2路CAN，一路通过SBC集成的CAN功能，另一路使用主控MCU结合外部CAN PHY实现CAN通讯功能。时钟芯片RTC，通过与主控芯片的SPI接口进行交互，该方案在设计中处于预留的地位。此外，还具备串口通讯，通过MAX3243实现串口通讯的电路。



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下一期预告：一文详解Tesla开源的Roadster超跑车载显示硬件电路。

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关于Tesla开源的Roadster超跑HVAC硬件电路，以下为您详解：

特斯拉Roadster车型的HVAC（空调暖通）系统是其第一代热管理系统的核心部分，包含四个独立回路，确保驾驶舱温度适宜。其中，HVAC回路包括鼓风机、散热器等关键部件。该系统通过精准控制这些部件，实现温度的调节。

电路部分主要包括：

1. 主控最小电路：为核心控制单元，负责整体协调。
2. 电源电路：提供稳定电力供应。
3. 采集电路：采集温度、湿度等信号。
4. 驱动电路：驱动HVAC系统中的各个部件。
5. 通讯电路：实现各部件间的信息交流与反馈。

此开源设计有助于深入理解特斯拉的HVAC系统及电路构造，对汽车工程领域具有重大意义。

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关于Tesla开源的Roadster超跑HVAC硬件电路，以下为您详细解释：

特斯拉Roadster车型的HVAC系统是其第一代热管理系统的重要组成部分，包含四个独立回路，分别为电机、电池、HVAC及空调回路。其中，HVAC回路包含鼓风机、散热器等关键部件，用于调节驾驶舱温度。

电路部分包括：

1. 主控最小电路：控制核心，负责整体操作。
2. 电源电路：提供稳定电力供应。
3. 采集电路：采集温度、湿度等信号。
4. 驱动电路：驱动HVAC系统中的各个部件。
5. 通讯电路：实现各部件间的信息交流与反馈。

该系统效率极高，能在极端温度下迅速调节驾驶舱温度，为驾驶员提供舒适的驾驶环境。特斯拉的开源举措，无疑将推动行业的技术交流与进步。