CN104093219A - 一种新型电动汽车车载终端 - Google Patents

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李磊
刘小琛
邹琪
杨光
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种新型电动汽车车载终端，包括微处理器单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的显示器及触摸屏单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的音频单元，通过CAN总线收发器及LIN总线收发器与微处理器单元连接的汽车接口单元，通过地址及数据总线与微处理器单元连接的存储单元，用于传输定位信息与微处理器单元连接的通信单元，用于数据包传输与微处理器单元连接的射频单元以及为整个系统供电的电源供电单元。本发明可实现电池实时监测，站内引导，充换电站桩位置导航，后台系统交互等多种功能，为电动汽车的有效管理提供了可靠的系统设备。

Description

一种新型电动汽车车载终端
技术领域
本发明属于电动汽车技术领域，尤其是一种新型电动汽车车载终端。
背景技术
随着电动汽车产业的发展，电动汽车运营管理系统已逐渐开始进行建设，从而为电动汽车的运营提供支撑。运营管理系统中，为了实现动力电池实时信息展示、车辆及电池位置信息展示等功能，需对动力电池进行实时信息采集。同时，充换电站也需对前来进行充换电的电动汽车进行合理有序的充电导引。这些功能都对车载终端提出了新的要求，即不仅需要实时采集电池信息，还要与管理系统及站内设施进行通信。
对于电动汽车用户，车载终端应能像市场中普通的终端产品一样实时显示当前剩余电量，并在电量过低时进行报警提示；此外，现有充换电站的建设仍在进行，站点覆盖面积较小，用户充换电不便，因此终端还应具有最近充换电站(桩)位置导航功能。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型电动汽车车载终端。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种新型电动汽车车载终端，包括微处理器单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的显示器及触摸屏单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的音频单元，通过CAN总线收发器及LIN总线收发器与微处理器单元连接的汽车接口单元，通过地址及数据总线与微处理器单元连接的存储单元，用于传输定位信息与微处理器单元连接的通信单元，用于数据包传输与微处理器单元连接的射频单元以及为整个系统供电的电源供电单元；
其中，所述微处理器单元选择使用ARM9内核SoC控制芯片；
其中，所述显示器及触摸屏单元，该单元包括实现终端与用户信息交互的触摸屏及显示器；
其中，所述音频单元包括音频编码器，音频编码器的音频模数转换与音频输入接口连接，音频编码器的音频数模转换与扬声器及耳机连接；
其中，所述汽车接口单元为车载终端与电动汽车之间进行通信的接口，包括连接在车内连接端口与微处理器之间的CAN总线收发器及LIN总线收发器。
其中，所述存储单元包括有内部存储及外部存储两种存储器：内部存储为SDRAM或FLASH，外部存储为SD或TF；
其中，所述通信单元包含GPRS通信模块、GPS模块及ZigBee模块；
其中，所述射频单元包括与微处理器单元连接的射频发射机及射频接收机，射频发射机及射频接收机通过天线实现微处理器单元与外部设备的数据交换；
其中，所述电源供电单元包括系统电源供电，存储电源供电及外设电源供电的三路供电单元。
而且，所述微处理器单元还连接有MINIUSB接口，TF卡及键盘。
而且，所述射频单元还包括有SIM卡。
本发明的优点和积极效果是：
本发明具备如下基础功能：
(1)电池实时监测：
车载终端通过控制器局域网(Controller Aera Network，CAN)总线收发器采集电池管理系统(Battery Management System，BMS)的电池实时数据，通过GPRS网络将数据上传至管理平台前置机，并将剩余电量显示在终端屏幕上。当电池状态发生异常或电量过低时，终端将通过声光进行报警。
(2)站内引导：
本发明的车载终端通过短距无线通信如ZigBee等与站内设施、手持终端进行通信，站内管理机通过采集的数据展示当前车辆站内的方位信息及入站车辆的先后信息，进而指导工作人员对前来驶入车辆进行有序管理。
(3)充换电站(桩)位置导航：
本发明可以方便用户使用的同时，通过采集车辆的地理位置信息，还可以开展远程救援等增值服务。
(4)后台系统交互：
本发明通过车载终端，后台系统不仅可以对电池、充换电设备进行资产管理，还可以实现电池运行状态的监控、电动汽车的轨迹回放、电动汽车相关服务及资费短消息推送等功能。车载终端对于电动汽车的信息化管理具有至关重要的作用，车载终端不仅是管理平台所依赖实时数据的提供者，还是管理平台为用户提供电动汽车服务的窗口。用户通过车载终端可以获取最新的充换电套餐资费、远程救援申请、预约充换电提醒等一系列服务信息。
附图说明
图1是本发明车载终端的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种新型电动汽车车载终端，如图1所示，包括微处理器单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的显示器及触摸屏单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的音频单元，通过CAN总线收发器及LIN总线收发器与微处理器单元连接的汽车接口单元，通过地址及数据总线与微处理器单元连接的存储单元，用于传输定位信息与微处理器单元连接的通信单元，用于数据包传输与微处理器单元连接的射频单元以及为整个系统供电的电源供电单元。
其中，所述微处理器单元选择使用ARM9内核SoC控制芯片，为处理核心，通过集成的多种外设控制单元及总线控制单元将终端内不同的功能单元紧密、高效地连接为一个整体，保证各模块合理、有序协同工作；
其中，所述显示器及触摸屏单元，该单元包括实现终端与用户信息交互的触摸屏及显示器；
其中，所述音频单元包括音频编码器，音频编码器的音频模数转换与音频输入接口连接，导入音频输入信号，音频编码器的音频数模转换与扬声器及耳机连接用于实现音频的输出；
其中，所述汽车接口单元为终端与电动汽车之间进行通信的接口，包括连接在车内连接端口与微处理器之间的CAN总线收发器及LIN总线收发器，在汽车工业中，CAN总线已得到了广泛应用，已成为车用总线的代名词，汽车接口单元用于终端采集已挂载到车内总线上电池的工作状态信息、工作环境信息，因而该功能单元是终端最重要的基础单元，也是射频单元通信数据的主要来源；
其中，所述存储单元包括有内部存储及外部存储两种存储器：内部存储是用于终端内部集成的存储设备，例如SDRAM、FLASH；外部存储是用于扩展的存储器，如SD、TF卡等，存储单元负责存储Bootloader、操作系统、用户参数、应用程序及其他用户数据及资料，同时为保障实验用电动汽车不丢失宝贵的实验数据，还可将电池历史信息存储在外部存储中，技术人员定期对数据进行维护；
其中，所述通信单元包含GPRS通信、GPS通信及ZigBee通信，通过GPRS通信模块，终端将采集的电池信息定时上传至后台管理系统，接收后台系统推送的服务信息，通过GPS模块确定车辆位置信息，导航软件依据这些数据为用户提供最近充换电站信息及导航信息，ZigBee模块是为实现充换电站站内导引所设计的功能单元，通过与站内设备通信，将电动汽车指引到相应充换电设备；
其中，所述射频单元包括与微处理器单元连接的射频发射机及射频接收机，射频发射机及射频接收机通过天线实现微处理器单元与外部设备的数据交换；
其中，所述电源供电单元包括系统电源供电，存储电源供电及外设电源供电三路供电，由于整个终端的外部电源输入来自车内12V铅酸蓄电池，蓄电池的输出电压与车辆行驶状况有着密切联系，车辆行驶过程中，铅酸蓄电池输出电压范围是10～12V；汽车启动过程中，电压可升至14～16V，因此为防止输入电压的突变导致终端工作异常，因此电源采用多路供电的独立供电电路。
在本发明的具体实施中，所述微处理器单元还连接有MINIUSB接口，TF卡及键盘。
在本发明的具体实施中，所述射频单元还包括有SIM卡。
车载终端的扩展功能开发
(1)多媒体娱乐
具有多媒体播放器的功能，并依托高速发展的无线通信网络实现用户视频点播、网上冲浪等娱乐需求，通过自组无线网络，实现车内移动办公、移动会议的工作需求。
(2)充电预约及缴费
通过车载终端，用户可查找最近的充电桩，通过管理平台对该充电桩进行充电预约，用户得知预约时间后可以视等待时间的长短决定前往充电时间。当用户抵达充电桩进行充电时，充电桩将通过与车载终端的通信确认用户身份，而后按照用户输入的充电电量或充电金额进行充电。充电结束后，充电桩再次与车载终端通信确认本次充电信息，用户确认后既可以刷卡进行缴费，也可以通过预存金额缴费。缴费结束后车载终端与管理平台通信，将此次充电信息上传，并更新账户信息。
(3)用户身份识别
用户身份识别功能是对现有智能电卡功能的扩展，车载终端对智能电卡进行识别并将卡内用户基本信息上传管理平台，信息确认后显示用户信息。此后车载终端采集的有关本车电池使用信息、充换电信息、充换电缴费信息都将上传并储存在后台系统用户档案中。此外用户身份识别还可以成为车辆防盗措施之一，用户的智能电卡与电动汽车及车载终端一一对应，非本车对应的车载终端或智能电卡被识别后都将触发防盗报警，后台系统将通过用户预留的手机号进行短信通知。
(4)车辆行驶安全控制
通过采集车内各式传感器数据，对车辆进行诸如胎压、电池箱体工作环境信息(温湿度)等可能出现安全隐患的位置进行监测，将检测结果及时反馈给司机，提醒司机进行排查。在故障或事故发生时，终端将报警信息及时反馈给后台系统，切断电池动力供给并开启车门门锁。防止用户因紧张而进行的误操作，保证用户可以及时逃生。

Claims (3)

1.一种新型电动汽车车载终端，其特征在于包括微处理器单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的显示器及触摸屏单元，通过I/O接口与微处理器单元连接的音频单元，通过CAN总线收发器及LIN总线收发器与微处理器单元连接的汽车接口单元，通过地址及数据总线与微处理器单元连接的存储单元，用于传输定位信息与微处理器单元连接的通信单元，用于数据包传输与微处理器单元连接的射频单元以及为整个系统供电的电源供电单元；
其中，所述微处理器单元选择使用ARM9内核SoC控制芯片；
其中，所述显示器及触摸屏单元，该单元包括实现终端与用户信息交互的触摸屏及显示器；
其中，所述音频单元包括音频编码器，音频编码器的音频模数转换与音频输入接口连接，音频编码器的音频数模转换与扬声器及耳机连接；
其中，所述汽车接口单元为车载终端与电动汽车之间进行通信的接口，包括连接在车内连接端口与微处理器之间的CAN总线收发器及LIN总线收发器；
其中，所述存储单元包括有内部存储及外部存储两种存储器：内部存储为SDRAM或FLASH，外部存储为SD或TF；
其中，所述通信单元包含GPRS通信模块、GPS模块及ZigBee模块；
其中，所述射频单元包括与微处理器单元连接的射频发射机及射频接收机，射频发射机及射频接收机通过天线实现微处理器单元与外部设备的数据交换；
其中，所述电源供电单元包括系统电源供电，存储电源供电及外设电源供电的三路供电单元。
2.根据权利要求1所述的新型电动汽车车载终端，其特征在于所述微处理器单元还连接有MINIUSB接口，TF卡及键盘。
3.根据权利要求1所述的新型电动汽车车载终端，其特征在于：所述射频单元还包括有SIM卡。
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