CN102419258A

CN102419258A - 电动车辆实验数据外存储系统

Info

Publication number: CN102419258A
Application number: CN2011102562940A
Authority: CN
Inventors: 冯能莲; 曹剑东; 雍加望; 宾洋; 彭剑坤
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明涉及一种电动车辆实验数据外存储系统，属于数据存储领域，从电动车辆实验获得的数据被存储在其中。电动车辆实验数据外存储系统的特征在于包括：数据采集部分，其采集的数据包括电池组的电压、电流、温度和电机的转速；数据分析及报警部分，其将分析由数据采集部分采集的数据，并实现故障报警功能；数据显示部分，其将数据采集部分采集的数据通过RS232串口在触摸屏上显示；数据外存储部分，其中存储了电动车辆实验数据。本发明能够实时准确的采集电动车辆实验数据，并对数据进行分析显示，完成实验数据的存储。

Description

电动车辆实验数据外存储系统

技术领域

本发明涉及一种电动车辆实验数据外存储系统，属于数据存储领域。具体地说，就是涉及对电动车辆实验运行的各项参数进行检测，并对检测的数据进行分析计算与显示，再将检测到的数据存储在外部存储器上。

背景技术

随着全球汽车总有量的增加，传统汽车发动机在提供强大动力的同时，消耗了大量能源，并排放大量尾气污染物，导致严重的大气污染。汽车尾气排放问题的日益严重和石油资源的短缺，使得电动车辆取代传统燃油车辆的趋势已经越来越明显。在电动车辆的研发过程中，电动车辆实验数据的采集对有效提高整车性能有着指导性的作用。数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。它与传感器技术、信号处理技术、计算机技术一起构成了现代检测技术的基础，现代的数据采集系统在采集速度和数据处理软件方面的发展越来越快。数据采集技术的发展主要包括以下两个方面：1、采集芯片硬件的发展；2、总线技术应用的不断发展，使总线技术在数据采集中的结合应用也越来越广泛。

在电动车辆的研究过程中，对车辆运行的电机、电池等部件各项参数的有效分析，将有助于优化控制策略，改进管理方法，进而提高整车性能。因此，将车辆运行的数据存储于煤质中显得非常重要。通过RS232串口将数据存储于电脑中，是目前汽车上最常用的数据存储方式。这种方式不但成本高，而且由于电脑体积较大，不利于实现实验的轻便化。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种电动车辆实验数据外存储系统，以克服上述背景技术的不足，使其具有性能可靠、操作方便等特点。

本发明是采用以下技术手段实现的：

一种电动车辆实验数据外存储系统，其将从电动车辆实验获得的数据存储在其中，其包括：蓄电池组总电流传感器1，单体电池2，蓄电池组3，蓄电池组总电压传感器4，单体电池电压传感器5，单体电池温度传感器6，电子开关7，电机转速传感器8，微处理器单元9，报警模块10，CH375模块11，RS232串口12，外部存储器13，触摸屏14。

其中，蓄电池组3由单体电池2串联组成；蓄电池组总电流传感器1串接在蓄电池组3的输出端；蓄电池组总电压传感器4并接在蓄电池组3的输出端；蓄电池组3中的每节单体电池的表面均贴有单体电池温度传感器6；蓄电池组3中的每节单体电池的两端均并接单体电池电压传感器5；单体电池温度传感器6，电机转速传感器8、报警模块10分别直接与微处理器单元9连接；蓄电池组总电压传感器4、蓄电池组总电流传感器1、单体电池电压传感器5分别与电子开关7连接；电子开关7与微处理器单元9连接；外部存储器13通过CH375模块11与微处理器单元9连接；触摸屏14与微处理器单元9连接；单体电池温度传感器6分别与微处理器单元9连接。

所述的蓄电池组3为电动车辆提供动力源。

采集蓄电池组电压的蓄电池组总电压传感器4、单体电池电压传感器5；采集蓄电池组电流的蓄电池组总电流传感器1、采集蓄电池组温度的单体电池温度传感器6、采集电机转速的电机转速传感器8构成了数据外存储系统数据采集部分。

所述的蓄电池组总电压传感器4、单体电池电压传感器5、蓄电池组总电流传感器1的信号通过电子开关被依次采集。

微处理器单元9对采集数据进行分析，并实现故障判断报警；电压正常范围为-60～60V，电流正常范围为-40～40A，温度正常范围为-10～60℃；只要一项指标超出正常范围，就发出故障报警。

所述的触摸屏14通过RS232串口12与微处理器单元9进行通信。

所述的外部存储器13为支持USB接口的存储器，包括U盘或SD卡。

所述的CH375模块11、外部存储器13构成数据外存储部分，在其中创建TXT格式文本文件，实现电动车辆海量实验数据的存储。

所述的TXT文本文件内容包括，电动车辆实验数据，数据的容量，以及存储结果提示。

所述的数据的容量为已存储的数据的字节数，存储结果提示为数据存储是否完成提示。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：

一种电动车辆实验数据外存储系统，实时准确的采集电动车辆实验数据，并对数据进行分析显示，完成实验数据的存储。本发明基于通用串行总线(USB)接口，USB是一种在数据通信领域广泛应用的高速总线协议，USB2.0协议中的高速传输模式可达480Mb/s。与其他串行总线相比，USB具有速度快、成本低、总线供电、即插即用、和易于扩展等优点。本发明通过使用USB接口，不尽提高了通信质量，而且支持即插即用，从而实现了电动车辆实验数据的实时便捷地存储。

附图说明

图1是本发明的整体模块框图。

图2是本发明中电子开关的接线示意图。

图中：1为蓄电池组总电流传感器，2为单体电池，3为蓄电池组，4为蓄电池组总电压传感器，5为单体电池电压传感器，6为单体电池温度传感器，7为电子开关，8为电机转速传感器，9为微处理器单元，10为报警模块，11为CH375模块，12为RS232串口，13为外部存储器，14为触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示一种电动车辆实验数据外存储系统，其将从电动车辆实验获得的数据存储在其中，其包括：蓄电池组总电流传感器1，单体电池2，蓄电池组3，蓄电池组总电压传感器4，单体电池电压传感器5，单体电池温度传感器6，电子开关7，电机转速传感器8，微处理器单元9，报警模块10，CH375模块11，RS232串口12，外部存储器13，触摸屏14。

所述的蓄电池组3为电动车辆提供动力源。

所述的蓄电池组总电压传感器4、单体电池电压传感器5、蓄电池组总电流传感器1的信号通过电子开关被依次采集。所述的触摸屏14通过RS232串口12与微处理器单元9进行通信。

如图2所示为电子开关的接线示意图，传感器输出的都是电压信号，微处理器单元控制电子开关依次导通(即，同一时间，只有一个传感器与单片机相连。依次导通的时间很短)来选择连接不同的传感器，从而实现对传感器信号的读取。

微处理器单元9为整个电动车辆实验数据外存储系统的控制核心。系统开机时，微处理器单元9对数据采集系统、触摸屏以及内部中断进行初始化，当系统检测到存储按键被按下后，开启中断并启动数据采集，对外部存储器的容量进行检测，若发现容量不够，启动报警电路；若发现外部存储器13无异常，则检测外部存储器13中是否已经存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系统会在外部存储器13中创建TXT文本文件；若存在TXT文本文件，系统会按照既定格式向文件中写入采集到的数据，写入的数据包括：电动车辆实验数据，数据的容量，以及存储结果提示。

当在触摸屏14上选择相应的按钮后，触摸屏14将检测到的位置信号发送至微处理器单元9，微处理器单元9根据位置信号判断出用户选择的按钮并通过RS232串口12发送相应的显示控制命令至触摸屏14；电机转速传感器、电压传感器、电流传感器的结果以电压的形式传送至微处理器单元9的模拟/数字转换口，微处理器单元9通过读取模拟/数字转换口的值并转换后得到转速、电压、电流的值，并将这些值传递到触摸屏14进行显示；当采集到的电压、电流、温度信号超出正常范围后，报警模块10会发出报警音和报警灯光进行报警。

具体工作原理如下：

1.微处理器单元9：微处理器单元9为整个电动车辆实验数据外存储系统的控制核心，微处理器单元9通过中断实时检测触摸屏14发送来的位置信号以确定所要测量的数据以及触摸屏14所要显示的内容；微处理器单元9充分利用自身的硬件中断资源，通过读取模拟/数字转换口的电压值来计算电压传感器、电流传感器的值；同时，微处理器单元9与外部存储设备通过USB接口进行数据交互，完成采集数据的存储。

2.数据采集：硬件电路中包括有电机转速传感器8、电压传感器、电流传感器、温度传感器，用于采集电机的转速信号，蓄电池组3的总电压、总电流信号以及蓄电池组3中每个单体电池的电压、温度信号。由于微处理器单元9自身模拟/数字转换口数量的限制，微处理器单元9控制电子开关依次选通各传感器，进而采集各传感器采集到的信号。为了数据采集的实时性，本发明充分利用微处理器单元9的定时器硬件中断来实现数据的采集与分析，微处理器单元9定时器定时时间设置为50ms，即每过50ms，微处理器单元9便会对电动车辆实验数据进行采集与计算。

3.数据显示：开机后，微处理器单元9一直检测触摸屏14返回的位置信号，以选择显示不同的数据内容。当用户在触摸屏14上选择相应的按钮后，触摸屏14将检测到的位置信号通过RS232串口12发送至微处理器单元9，微处理器单元9根据位置信号判断出用户选择的按钮并通过RS232串口发送相应的显示控制命令至触摸屏14，将采集到的电压、电流、温度、转速等用户选择的数据内容传送至触摸屏14进行显示。

4.数据分析及报警：微处理器单元9通过定时器中断时刻对车内的传感器数据进行采集，并对采集的数据进行计算分析，电压正常范围为-60～60V，电流正常范围为-40～40A，温度正常范围为-10～60℃，当采集到的电压、电流、温度信号超出正常范围后，系统会启动报警电路，同时在触摸屏14上显示出现故障的因素和详细情况，以提高实验的效率和安全性。

5.数据外存储部分：数据外存储部分包括CH375模块11和外部存储器13。微处理器单元9通过CH375模块11实现与U盘、SD卡等支持USB接口的外部存储器之间的通信，支持USB2.0协议。当系统检测到存储按键被按下后，开启中断并启动数据采集，对外部存储器13的容量进行检测，若发现容量不够，启动报警模块10；若发现外部存储器13无异常，则检测外部存储器13中是否已经存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系统会在外部存储器13中创建TXT文本文件；若存在TXT文本文件，系统会按照既定格式向文件中写入采集到的数据，写入的数据包括：电动车辆实验数据，数据的容量，以及存储结果提示。

Claims

1.一种电动车辆实验数据外存储系统，其将从电动车辆实验获得的数据存储在其中，其特征在于，其包括：蓄电池组总电流传感器(1)，单体电池(2)，蓄电池组(3)，蓄电池组总电压传感器(4)，单体电池电压传感器(5)，单体电池温度传感器(6)，电子开关(7)，电机转速传感器(8)，微处理器单元(9)，报警模块(10)，CH375模块(11)，RS232串口(12)，外部存储器(13)，触摸屏(14)。

其中，蓄电池组(3)由单体电池(2)串联组成；蓄电池组总电流传感器(1)串接在蓄电池组(3)的输出端；蓄电池组总电压传感器(4)并接在蓄电池组(3)的输出端；蓄电池组(3)中的每节单体电池的表面均贴有单体电池温度传感器(6)；蓄电池组(3)中的每节单体电池的两端均并接单体电池电压传感器(5)；单体电池温度传感器(6)，电机转速传感器(8)、报警模块(10)分别直接与微处理器单元(9)连接；蓄电池组总电压传感器(4)、蓄电池组总电流传感器(1)、单体电池电压传感器(5)分别与电子开关(7)连接；电子开关(7)与微处理器单元(9)连接；外部存储器(13)通过CH375模块(11)与微处理器单元(9)连接；触摸屏(14)与微处理器单元(9)连接；单体电池温度传感器(6)分别与微处理器单元(9)连接。

2.根据权利要求1所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的蓄电池组(3)为电动车辆提供动力源。

3.根据权利要求1所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：采集蓄电池组电压的蓄电池组总电压传感器(4)、单体电池电压传感器(5)；采集蓄电池组电流的蓄电池组总电流传感器(1)、采集蓄电池组温度的单体电池温度传感器(6)、采集电机转速的电机转速传感器(8)构成了数据外存储系统数据采集部分。

4.根据权利要求3所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的蓄电池组总电压传感器(4)、单体电池电压传感器(5)、蓄电池组总电流传感器(1)的信号通过电子开关被依次采集。

5.根据权利要求1所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：微处理器单元(9)对采集数据进行分析，并实现故障判断报警；电压正常范围为-60～60V，电流正常范围为-40～40A，温度正常范围为-10～60℃；只要一项指标超出正常范围，就发出故障报警。

6.根据权利要求1所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的触摸屏(14)通过RS232串口(12)与微处理器单元(9)进行通信。

7.根据权利要求1所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的外部存储器(13)为支持USB接口的存储器，包括U盘或SD卡。

8.根据权利要求7所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的CH375模块(11)、外部存储器(13)构成数据外存储部分，在其中创建TXT格式文本文件，实现电动车辆海量实验数据的存储。

9.根据权利要求8所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的TXT文本文件内容包括，电动车辆实验数据，数据的容量，以及存储结果提示。

10.根据权利要求9所述的电动车辆实验数据外存储系统，其特征在于：所述的数据的容量为已存储的数据的字节数，存储结果提示为数据存储是否完成提示。