CN103744379A

CN103744379A - 一种纯电动客车远程监控终端

Info

Publication number: CN103744379A
Application number: CN201310731928.2A
Authority: CN
Inventors: 石春; 吴刚; 秦琳琳; 凌青; 黄周义
Original assignee: University of Science and Technology of China USTC
Current assignee: University of Science and Technology of China USTC
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2014-04-23

Abstract

本发明公开了一种纯电动客车远程监控终端，其特征在于，该终端包括：主控制模块，以及与该主控制模块相连的客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块及无线传输模块；其中，所述客车CAN总线信息采集模块，用于采集客车的电机、电池和故障信息；所述客车地理位置信息采集模块，用于采集客车的地理位置信息；所述主控制模块，用于将所述客车CAN总线信息采集模块与客车地理位置信息采集模块采集到的信息按照预定的数据格式和通讯协议打包发送到无线传输模块；所述无线传输模块，用于将所述主控制模块发送的信息通过无线网络发送至监控中心。通过采用本发明公开的终端可安全、稳定、可靠的实现远程监控。

Description

一种纯电动客车远程监控终端

技术领域

本发明涉及汽车电子信息监控技术领域，尤其涉及一种纯电动客车远程监控终端。

背景技术

我国自加入WTO以来，汽车工业得到了迅猛发展，汽车产量、销量以及保有量得到大幅增加，巨大的汽车保有量同时也带来了大量石油能源消耗和一系列的环境问题。因此，政府在积极加大对于新能源汽车的研发和推广投入。纯电动汽车采用电能驱动，具有零排放、低能耗、高舒适度等特点，被认为是当前节能和减排的重要途径。纯电动客车作为目前电动汽车应用推广比较成熟的领域之一，以城市公交车为主体，是一种公用的纯电动汽车。目前我国纯电动客车已有长足发展，但对实际运营中的整车性能、各部件主要性能缺乏细致的改进优化。因此对纯电动客车进行远程监控是十分有必要的，对纯电动客车的顺利推广、安全管理以及深入地优化改进具有重要的指导意义。

现有技术中的车载监控终端还是以针对传统汽车包括传统客车为主，无法满足纯电动客车远程监控终端的功能需求，也无法满足纯电动客车远程监控终端在安全性、稳定性和可靠性方面的性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯电动客车远程监控终端，可安全、稳定、可靠的实现远程监控。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种纯电动客车远程监控终端，该终端主要包括：

主控制模块，以及与该主控制模块相连的客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块及无线传输模块；

其中，所述客车CAN总线信息采集模块，用于采集客车的电机、电池和故障信息；

所述客车地理位置信息采集模块，用于采集客车的地理位置信息；

所述主控制模块，用于将所述客车CAN总线信息采集模块与客车地理位置信息采集模块采集到的信息按照预定的数据格式和通讯协议打包发送到无线传输模块；

所述无线传输模块，用于将所述主控制模块发送的信息通过无线网络发送至监控中心。

进一步的，所述主控制模块为单片机或微处理器。

进一步的，所述客车CAN总线信息采集模块为高速CAN总线收发器。

进一步的，所述无线传输模块为GPRS模块。

进一步的，该终端还包括：用于存储客车CAN总线信息采集模块与客车地理位置信息采集模块采集到的信息且与所述主控制模块相连的存储模块。

进一步的，该终端还包括：用于提供电源且分别与所述主控制模块、客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块及无线传输模块相连的电源模块。

进一步的，所述电源模块包括：DC转DC电源和低压差线性稳压器。

进一步的，该终端还包括：用于采集模拟信号并进行调理，且与所述主控制模块相连的模拟信号采集与调理电路；用于输入输出数字信号且与所述主控制模块相连的数字信号输入输出电路。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于无线传输模块将主控制模块获得的采集客车的电机、电池和故障信息，以及客车的地理位置信息发送至监控中心，无线传输模块通过GPRS网络与监控中心实现无线通信，将实时监控数据发送到监控中心；能够实现对纯电动客车的整车、电机、电池及客车地理位置的实时监控，具有良好的稳定性、实时性和可靠性。能够在纯电动客车恶劣的电磁环境下应用，并能适应纯电动客车运行的不同路况环境，自动化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种纯电动客车远程监控终端的示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种纯电动客车远程监控终端的示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种客车CAN总线信息采集模块的电路结构图；

图4为本发明实施例二提供的一种客车地理位置信息采集模块内部电路的示意图；

图5为本发明实施例二提供的一种无线传输模块内部电路的示意图；

图6为本发明实施例二提供的一种电源模块内部电路的示意图。

具体实施方式

下面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，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种纯电动客车远程监控终端的示意图。如图1所示，该终端主要包括：

进一步的，所述主控制模块为单片机或微处理器。

进一步的，所述无线传输模块为GPRS模块。

实施例二

为了便于理解本发明，下面结合附图2-6针对各个组件做详细介绍。

本发明实施例中的提供的一种纯电动客车远程监控终端其主要包括：主控制模块、客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块、无线传输模块、存储模块、电源模块、数字信号输入输出电路与模拟信号采集与调理，其连接关系可参见图2。

本发明实施例中，主控制模块可以利用单片机或微处理器来实现。例如，可以采用Freescale公司的16位单片机MC9S12XEQ512，该单片机集成了CPU12X内核和XGATE协处理器，包含32K内部RAM，1MB片内Flash Memory，4K内部EEPROM和32K片内D-Flash；提供2个16路12位精度A/D转换器，2路SCI，5路MSCAN，3路SPI，2路IIC，8路PWM通道，中断控制器，支持BDM背景调试模式（如图2所示）。可以在-40至+125℃温度范围内工作，系统时钟最高可达到40MHz，可靠性高，完全满足车载终端的系统要求。

本发明实施例中，客车CAN（控制器局域网络）总线信息采集模块可以为CAN收发器。例如，可以采用Microchip公司的高速CAN收发器MCP2551（其内部电路可参见图3），MCP2551一端与单片机上的CAN控制器接口相连，一端经过CAN共模噪声滤波器ACT45B和CAN静电保护芯片PESD1CAN，与纯电动客车上的CAN总线相连。

本发明实施例中，客车地理位置信息采集模块可以采用U-BLOX公司的NEO-6M模块（其内部电路可参见图4）来实现，该模块具有16.0＊12.2＊2.4mm的小封装尺寸，功耗小，集成度高，支持URAT、USB、I2C以及SPI接口，可以全天候提供精准标准位置服务，可同时接收并跟踪50个卫星的信号，水平定位精度可达2.5m，跟踪灵敏度和导航灵敏度为-160dBm。根据NEMA-0183协议完成GPS定位信息的采集，系统采用GPRMC格式采集所需定位信息，通过RS232标准串行口发送到微处理器。

本发明实施例中，无线传输模块可以采用Telit公司的GPRS（通用分组无线服务技术）模块GL868-DUAL（其内部电路可参见图5）来实现，该模块是一款支持EGSM900/1800MHz双频通讯高度集成的GPRS模块，内嵌TCP/IP协议栈，支持语音和数据通信，具有体积小，通信速率快等优点，并配置了完善的AT指令，支持文本和PDU（协议数据单元）模式的短消息，可通过RS232标准串行口与处理器传输数据。

本发明实施例中，存储模块可利用EEPROM（带电可擦写可编程只读存储器）来实现，用于存储客车CAN总线信息采集模块与客车地理位置信息采集模块采集到的信息。

本发明实施例中，电源模块可以包括DC/DC（直流转直流电源）和低压差线性稳压器，实现器件工作电压的调节，可以包括LM2765V的DC/DC（其内部电路可参见图6）电源芯片，可以使用车载24V电源输入，具有8～42V的宽电压输入范围，有很好的电源适应性；可以包括LT1962EMS8-33V低压差线性稳压器电源芯片和LT1528CQ3.8V低压差线性稳压器电源芯片，可以输入DC/DC输出的5V电源，分别产生3V和3.8V的电源。

本发明实施例中，模拟信号的采集主要包括加速踏板信号、刹车踏板信号以及汽车预留模拟信号等；数字输入信号主要为汽车钥匙开关信号，踏板信号（数字信号抗干扰能力强）等；数字输出信号主要用于驱动外部控制器的开关。

本发明实施例中，可以采用集成TCP/IP协议栈的GPRS模块作为无线传输模块，能够方便的连接移动基站，并将数据发送到互联网。通过无线通信模块连接传输监控数据到监控中心，监控中心也可通过网络发送监控指令到监控终端，从而实现对纯电动客车的远程监控。在纯电动客车上安装终端时只需将电源和客车上的CAN总线连接到终端上的汽车端子即可，能够与现有纯电动客车直接驳接，改造方便，不需要重新走线，以后的各项操作由主控制模块来进行，有利于在线监控和实现自动监控数据传输。

另外，还能够实现对纯电动客车的常见整车参数和位置信息如行驶里程、车速、加速踏板开度、制动踏板开度和经纬度信息的监控；对纯电动客车的电机参数如电机控制器温度、电机直流侧电源、电机转矩、电机工作模块的监控；对纯电动客车的电池参数如电池最高最低电压、电池最高最低温度、电池SOC均值等的监控；以及对纯电动客车出现的故障信息如绝缘监测和整车故障、电机故障、BMS故障等的监控。并且具有结构简单、稳定性高、可靠性好等特点。能够全天候长期稳定的对纯电动客车的整车、电机、电池进行全面监控，为纯电动客车的安全运行提供了保障。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将终端的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种纯电动客车远程监控终端，其特征在于，该终端包括：主控制模块，以及与该主控制模块相连的客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块及无线传输模块；

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述主控制模块为单片机或微处理器。

3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述客车CAN总线信息采集模块为高速CAN总线收发器。

4.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述无线传输模块为GPRS模块。

5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，该终端还包括：

用于存储客车CAN总线信息采集模块与客车地理位置信息采集模块采集到的信息且与所述主控制模块相连的存储模块。

6.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，该终端还包括：用于提供电源且分别与所述主控制模块、客车CAN总线信息采集模块、客车地理位置信息采集模块及无线传输模块相连的电源模块。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述电源模块包括：DC转DC电源和低压差线性稳压器。

8.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，该终端还包括：用于采集模拟信号并进行调理，且与所述主控制模块相连的模拟信号采集与调理电路；

用于输入输出数字信号且与所述主控制模块相连的数字信号输入输出电路。