CN108496325A - 配备有通信网络的电动车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备有通信网络(100)的电动车辆，所述通信网络包括：‑至少一个通信总线(102)，称为主总线；‑和至少两个子网络(104‑110)，每个子网络(104‑110)与所述车辆的至少两个构件进行通信；每个子网络(104‑110)包括将所述子网络(104‑110)连接到所述主总线(102)的通信节点。

Description

配备有通信网络的电动车辆
本发明涉及一种配备有通信网络的电动车辆。
本发明的领域是用于电动车辆的通信网络的领域。
背景技术
车辆，特别是能够从外部电源充电的电动车辆包括必须彼此通信或与外部充电站进行通信的各种组件，以确保所述车辆的正确操作。
此外，安装在目前车辆中的传感器的数量持续增加。这些传感器与车辆的组件和/或与车辆的驾驶员进行通信以确保车辆的正确操作和安全性。
由于这些原因，车辆内部交换的数据项的数量，以及车辆与车辆外部的设备之间交换的数据项的数量不断增加。为了确保这些数据项的交换，当前的车辆配备有日益复杂的通信网络。
然而，目前安装在车辆中的通信网络并不是非常灵活，因此使它们适应于同一车辆的不同应用是复杂的。此外，目前安装在车辆中的通信网络并不总是可升级的。因此，当车辆的电子架构随时间升级时，有时需要修改安装在所述车辆中的通信网络的架构的大部分或甚至全部。这些缺点在可再充电的电动车辆的情况下被放大，所述可再充电的电动车辆由于例如管理车辆内的电能而需要车辆的不同组件之间进行更多的通信。
本发明的目的在于克服这些缺点。
本发明的另一目的是提出一种配备有比当前车辆的通信网络更灵活的通信网络的电动车辆。
本发明的又一目的是提出一种配备有比当前车辆的通信网络更好升级的通信网络的电动车辆。
发明内容
本发明通过配备有通信网络的电动车辆可以实现这些目标中的至少一个，所述通信网络包括：
-至少一个通信总线，称为主通信总线；和
-至少两个子网络，每个子网络与所述车辆的至少两个组件进行通信；
每个子网络包括将所述子网络连接到所述主总线的通信节点。
因此，本发明提出在电动车辆中使用在子网络中相对于主通信总线构成的通信网络，该主通信总线从这些子网络中输送数据项或将数据项输送到这些子网络。该通信网络架构使得可以根据车辆中的期望应用或根据车辆升级来修改或升级子网络中的一个，而不必修改通信网络的其余部分。例如，通信子网络能够与从驾驶室的组件传输数据项或向驾驶室的组件传输数据项相关联。当修改驾驶室以适应特定应用时或升级之后，只修改了该子网络，而不必干涉通信网络的其余部分。因此，根据本发明的车辆的通信网络比当前车辆的通信网络更灵活且更好升级。
根据本发明，每个子网络独立于其他子网络运行。
有利地，至少一个子网络能够包括至少一个通信总线，称为辅通信总线，其将所述车辆的几个组件连接到所述子网络的通信节点。
这种子网络是灵活的且可升级的，使得可以以简单、快速且简便的方式独立于连接到所述辅总线的其他组件进行每次修改，诸如添加或移除或升级连接到所述辅通信总线的至少一个组件。
有利地，至少一个通信总线，即主总线和/或至少一个辅总线能够是复用的通信总线，优选为控制器局域网络(CAN)类型。
有利地，在至少一个子网络中，通信节点能够通过专用于所述车辆的至少一个组件的通信链路，即通过点对点连接，连接到所述组件。
与通信节点的这种点对点连接能够例如用于相对于其他组件而言更重要的组件。
此外，在至少一个子网络中，所述车辆的至少一个组件能够经由所述车辆的另一组件连接到所述子网络的通信节点。
这样的另一组件形成了所述组件和通信节点之间的通信网关。
当然，在至少一个子网络中，通信节点能够：
-经由通信总线连接到车辆的几个组件，
-经由点对点连接连接到车辆的至少一个组件，和/或
-经由车辆的另一组件连接到车辆的至少一个组件。
此外，主通信总线能够布置为使得所述车辆的至少一个组件能够直接连接到所述主通信总线，例如遥测组件和/或电力转换组件。
根据一个实施例，至少一个、特别每个通信节点能够是专用模块/装置。这种架构可以使通信网络更加灵活和可升级。
可替代地或另外地，至少一个、特别每个通信节点能够被并入所述车辆的组件中。这种架构可以减少形成通信网络的组件的数量，并因此降低其成本和体积。
根据特别优选的实施例，至少一个、特别每个子网络能够与专用于预定功能或形成预定功能组的车辆组件进行通信。
例如，通信网络能够包括：
-专用于与可再充电的电能存储模块进行通信的子网络，
-专用于与包括传动系的组件进行通信的子网络，
-专用于与用户接口组件进行通信的子网络，和/或
-专用于与所述车辆的操作辅助组件(例如开口、一个或更多个压缩机等)进行通信的子网络等。
根据本发明的车辆能够例如是公共汽车、长途汽车或有轨电车类型的电动公共交通地面车辆。
在本申请中，“有轨电车”表示安装在车轮上的并且在每个车站充电的电动公共交通地面车辆，使得其不需要道路系统上的轨道或悬链线类型的重型基础设施。这种电动车辆在每个车站借助于车站的充电元件和将所述车辆连接到所述车站的连接器进行充电。
根据本发明，车辆能够包括一个或更多个可再充电的电能存储模块。每个模块能够包括一个或更多个电池。每个电池能够有利地为或包括至少一个锂金属聚合物电池，也称为电池或超级电容器。
附图说明和实施例
在研究非限制性实施例的详细描述和附图时，本发明的其他优点和特征将变得显而易见，在附图中：
-图1是根据本发明的车辆的通信网络的非限制性示例的示意图；以及
-图2-5是构成图1中的通信网络的部分的子网络的示意图。
应当理解，下面描述的实施例决不是限制性的。特别地，可以设想本发明的变型，所述变型仅包括下文中与所描述的其他特征孤立的特征选集，只要该特征选集足以赋予本发明技术优点或将本发明与现有技术区分开。如果部分结构细节足以提供技术优点或将本发明与现有技术区分开，则该选集包括不具有结构细节或具有所述部分结构细节的、优选为功能性的至少一个特征。
在附图中，用相同的附图标记表示几个附图中共有的组件。
图1是根据本发明的电动车辆的通信网络的非限制性实施例的图示。
图1中所示的通信网络100包括主通信总线102。
通信网络100还包括经由通信节点分别连接到主总线102的四个子网络104至110。每个子网络104至110使得可以以单向或双向通信的方式与车辆的多个组件进行通信。
此外，通信网络包括将主通信总线102直接连接到车辆的一个或更多个组件的通信链路，例如：
-遥测组件112，其例如连接到GPS类型的地理定位装置或GPRS类型的无线通信装置；
-电力转换组件114，例如400V→24V电压转换器；
-可选组件116，其对应于车辆用户所期望的选项或车辆专用的应用所需的选项；
-等。
现在将参考图2-5来描述不同的子网络104至110。
图2是根据本发明的能够形成通信网络的一部分的子网络的示例的示意图。
特别地，图2中表示的子网络对应于图1中的子网络104。
子网络104包括通信节点202，使得形成子网络104的部分的每个组件能够彼此通信和/或访问主通信总线102。
子网络104包含使用点对点连接连接到通信节点202的组件2041至2043。组件2041可以对应于速度传感器，组件2042可以对应于转向柱模块，转向柱模块包括与雨刮器、灯/前照灯等相关联的控制装置，并且组件2043可以对应于雨/光传感器。
子网络104能够包括位于子网络104中并且将组件2062和2063连接到通信节点202的辅通信总线2061。组件2062能够对应于车辆的动力转向，并且组件2063能够对应于车辆的电子转向角度传感器(SAS)箱用于测量车辆的方向盘的角度。
子网络104包含将组件盒2082连接到通信节点202的连接链路2081，组件盒2082可以是设置在驾驶室中的致动按钮(也称为“开关”)，以便操作车辆的门、加热、通风、灯光等。
此外，子网络104包含组件210，该组件210例如可以是经由开关盒2082连接到通信节点202的电子驻车制动(EPB)杆。换句话说，开关盒2082形成了组件210和通信节点202之间的网关。
如所描述的，子网络104使得可以与形成车辆的驾驶员界面的一部分的车辆组件进行通信。因此，当元件被添加到该驾驶员界面或者驾驶员界面的元件被修改时，只有通信子网络104需要操作员的介入。这种添加或这种修改不会影响通信网络100的其余部分。
图3是根据本发明的能够形成通信网络的一部分的子网络的另一示例的示意图。
特别地，图3中表示的子网络对应于图1中的子网络106。
子网络106包括通信节点302，使得形成子网络106的一部分的每个组件能够彼此通信和/或访问主通信总线102。
子网络106包含使用点对点连接连接到通信节点302的组件304。组件304可以对应于电动车辆的空气压缩机。
子网络106能够包括位于子网络106中并且将组件3062至3064连接到通信节点302的辅通信总线3061。组件3062至3064中的每一个能够对应于电动车辆的开口，并且特别是对应于电动车辆的门。
子网络106能够包括位于子网络106中并且将组件3082至3086连接到通信节点302的、独立于辅通信总线3061的第二辅通信总线3081。组件3082至3086中的每一个能够对应于确保车辆的通风、灯光、加热等的辅助组件。
如所描述的，子网络106使得可以与车辆的操作组件(例如开口、压缩机等)进行通信。因此，当操作组件被添加到车辆或者车辆的操作组件被修改时，只有通信子网络106需要操作员的介入。这种添加或这种修改不会影响通信网络100的其余部分。
图4是根据本发明的能够形成通信网络的一部分的子网络的另一示例的示意图。
特别地，图4中表示的子网络对应于图1中的子网络108。
子网络108包括通信节点402，使得形成子网络108的一部分的每个组件能够彼此通信和/或访问主通信总线102。
子网络108包含使用点对点连接连接到通信节点402的组件4041至4043。组件4041和4042能够对应于车辆的传动系的温度传感器，并且组件4043能够对应于车辆的加速踏板。
子网络108能够包括位于子网络108中并且将组件4062和4063连接到通信节点402的第一辅通信总线4061。组件4062和4063能够对应于车辆的传动系的水泵。
子网络108能够包括位于子网络108中并且将组件4082至4085连接到通信节点402的第二辅通信总线4081。组件4082至4085是形成所述车辆的传动系的一部分的车辆组件。例如，组件4082能够对应于EBS类型的制动模块，组件4083能够对应于悬架系统等。
此外，子网络108包含经由组件4082连接到通信节点402的组件4101至4103。换句话说，EBS制动模块4082能够形成通信网关，即组件4101至4103和通信节点402之间的开关。组件4101至4103能够是介入车辆的制动操作的组件。
组件4101至4103中的至少一个能仅与组件4082进行通信而不与通信节点402通信。
可替代地或另外地，组件4101至4103中的至少一个能够仅与其它组件4101至4103中的至少一个进行通信而不与通信节点402通信。
此外，组件4102至4103经由仅位于组件4102至4103和组件4082之间的另一辅总线4104连接到组件4082。
此外，子网络108包含经由组件4084连接到通信节点402的组件4121和4122。换句话说，组件4084能够形成在组件4121和4122与通信节点402之间的通信网关。
可替代地，组件4121和4122能够彼此通信和/或与模块4084通信而不与通信节点402通信。
组件4121和4122经由仅位于组件4121和4122与组件4082之间的另一辅总线4123连接到组件4084。
如所描述的，子网络108使得可以与车辆的传动系中涉及的组件进行通信。因此，当组件被添加到传动系，或者传动系的组件被修改时，只有通信子网络108需要操作员的介入。这种添加或这种修改不会影响通信网络100的其余部分。
图5是根据本发明的能够形成通信网络的一部分的子网络的另一示例的示意图。
特别地，图5中表示的子网络对应于图1中的子网络110。
子网络110包括通信节点502，使得形成子网络110的一部分的每个组件能够彼此通信和/或访问主通信总线102。
子网络110包括位于子网络110中并且将组件5042至50410连接到通信节点502的辅通信总线5041。组件5042至5049能够对应于可再充电的电存储模块，例如电池或超级电容器。组件50410能够对应于每个存储模块5042至5049的管理盒。
如所描述的，子网络110使得可以与车辆中的电能存储组件进行通信。因此，当电能存储组件被添加或被修改时，只有通信子网络110需要操作员的介入。这种添加或这种修改不会影响通信网络100的其余部分。
通信节点202、302、402和502中的至少一个能够是仅专用于通信的附加盒。可替代地，通信节点202、302、402和502中的至少一个能够被并入在车辆中执行至少一个其他操作的现有组件/模块/盒中。
当然，本发明不限于上面详述的示例，与(一个或更多个)子网络相关联的数量和/或架构和/或操作组可以不同。另外，通信网络能够包括与作为示例示出的那些操作组不同的操作组相关联的子网络。

Claims (10)

1.一种配备有通信网络(100)的电动车辆，所述通信网络(100)包括：
-至少一个通信总线(102)，称为主总线；和
-至少两个子网络(104-110)，每个子网络(104-110)与所述车辆的至少两个组件进行通信；
每个子网络(104-110)包括将所述子网络(104-110)连接到所述主总线(102)的通信节点(202、302、402、502)；
其特征在于，所述通信网络(100)包括专用于与可再充电的电能存储模块通信的子网络(110)。
2.根据前述权利要求所述的车辆，其特征在于，所述至少一个子网络(104-110)包括通信总线(2061、2081、3061、3081、4081、4123、5041)，称为辅总线，用于将所述车辆的几个组件连接到所述子网络(104-110)的通信节点(202、302、402、502)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，至少一个通信总线(102、2061、2081、3061、3081、4081、4123、5041)是控制器局域网络(CAN)类型的复用通信总线。
4.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，在至少一个子网络(104-110)中，所述通信节点(202、302、402、502)经由专用于所述车辆的至少一个组件(204、304、404)的通信链路，即通过点对点连接，连接到所述组件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，在至少一个子网络(104、108)中，所述车辆的至少一个组件(210、410、412)经由所述车辆的另外组件(2082、4082、4084)连接到所述子网络的通信节点。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，所述车辆的至少一个组件(112-116)直接连接到所述主通信总线，所述组件诸如遥测组件和/或电力转换组件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，子网络(104-110)中的至少一个与所述车辆的专用于预定操作的组件进行通信，特别是子网络(104-110)中的每个与所述车辆的专用于预定操作的组件进行通信。
8.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，通信节点(202、302、402、502)中的至少一个被并入所述车辆的组件中，特别是节点(202、302、402、502)中的每个被并入所述车辆的组件中。
9.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，所述通信网络包括：
-专用于与构成传动系的组件进行通信的子网络(108)，和/或
-专用于与用户接口组件进行通信的子网络(104)，和/或
-专用于与所述车辆的操作辅助组件进行通信的子网络(106)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的车辆，其特征在于，所述车辆是公共汽车、长途汽车或有轨电车类型的电动公共交通地面车辆。
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