CN108614500A - 电动汽车监控装置和电动汽车 - Google Patents

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谷丰强
李勃
梁野
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马静雅
白洁音
武斌
王国栋
王念国
王姣
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Abstract

本发明提供了一种电动汽车监控装置，应用于一电动汽车本体，包括：控制模块、收发模块和通信模块，所述收发模块和所述通信模块均分别与所述控制模块连接；所述收发模块，用于在与所述电动汽车的CAN总线连接时，采集所述电动汽车的动态参数信息，并将所述动态参数信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据接收到的所述动态参数信息生成对应的电动汽车运行实时国标数据；所述通信模块，用于在接收到所述控制模块发送的所述电动汽车运行实时国标数据时，向一外部数据平台发送所述电动汽车运行实时国标数据。本发明装置代替了原来的无线模块采集，可以保证数据采集的稳定性；同时收发模块的设计使其拥有低电磁骚扰和高电磁抗扰性能。

Description

电动汽车监控装置和电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车监控领域，具体涉及一种电动汽车监控装置和电动汽车。
背景技术
在电动汽车技术发展的过程中，对电动汽车在运行过程中的各种状态参数采集显得尤为重要；在现有技术中，通常通过无线模块采集各种状态参数存储到服务器中，依托服务器进行管理，一旦服务器或无线模块出现故障，采集的参数就会丢失，这样会影响电动汽车的安全。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动汽车监控装置和电动汽车，以有效改善上述缺陷。
本发明提供的一种电动汽车监控装置和电动汽车通过如下方式实现的：
第一方面
本发明提供了一种电动汽车监控装置，应用于一电动汽车本体，包括：控制模块、收发模块和通信模块，所述收发模块和所述通信模块均分别与所述控制模块连接；
所述收发模块，用于在与所述电动汽车的CAN总线连接时，采集所述电动汽车的动态参数信息，并将所述动态参数信息发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据接收到的所述动态参数信息生成对应的电动汽车运行实时国标数据；
所述通信模块，用于在接收到所述控制模块发送的所述电动汽车运行实时国标数据时，向一外部数据平台发送所述电动汽车运行实时数据。
进一步，所述收发模块包括：保护电路单元和收发单元；所述保护电路单元与所述收发单元连接，所述收发单元与所述电动汽车的CAN总线连接。
进一步，
所述收发单元包括：CAN收发器，所述CAN收发器具有CANH引脚、SPLIT引脚和CANL引脚；
所述保护电路单元包括：共模电感、ESD保护器件、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第四电容，所述ESD保护器件上设有CAN1_H端和CAN1_L端；所述ESD保护器件的CAN1_H端与所述第五电阻的一端连接，所述ESD保护器件的CAN1_L端与所述第六电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的另一端连接，且所述第五电阻和第六电阻的公共端与所述CAN收发器的SPLIT引脚连接，所述第五电阻和第六电阻的公共端还与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端接地；所述ESD保护器件的CAN1_H端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述ESD保护器件的CAN1_L端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端接地；所述共模电感初级的两端分别连接在所述CAN收发器的CANH引脚和CANL引脚上，所述共模电感次级的两端分别连接在所述ESD保护器件的CAN1_H端和CAN1_L端上；
进一步，所述CAN收发器的型号为TJA1043T。
进一步，所述ESD保护器件具体为PESDICAN芯片。
进一步，还包括：定位模块和存储模块，所述定位模块和所述存储模块分别与所述控制模块连接；
所述定位模块，其用于获取电动汽车的实时的定位数据并传送至控制模块；
所述存储模块，其用于供所述控制模块在做数据处理时进行数据缓存。
进一步，还包括：显示模块和I/O检测模块，所述显示模块和所述I/O检测模块分别与所述控制模块相连；
所述显示模块，用于显示所述控制模块的工作状态；
所述I/O检测模块，用于检测信号引脚的状态。
进一步，还包括：电源管理模块，所述电源管理模块与所述控制模块相连，用于给所述控制模块供电。
第二方面
本发明提供了一种电动汽车，包括如上述所述的电动汽车监控装置和电动汽车本体，所述电动汽车监控装置安装在所述电动汽车本体上。
本发明具有如下有益效果：本发明通过CAN总线采集电动汽车的动态参数信息，并将采集的动态参数信息经过控制模块处理后通过通信模块传输至外部数据平台进行监控，避免了现有技术中应服务器或无线模块出现故障而导致采集的参数丢失的情况发生。另外，收发模块中设有保护电路单元，保护电路单元中有共模电感及ESD保护器件，使其拥有低电磁骚扰和高电磁抗扰性能，使得CAN总线引脚能承受高电压静电冲击并具有瞬态保护。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了本发明第一实施例提供的一种电动汽车监控装置的模块示意图；
图2示出了本发明第一实施例提供的一种电动汽车监控装置的收发模块电路图；
图3示出了本发明第一实施例提供的一种电动汽车监控装置的收发模块的流程示意图。
附图标号：100-电动汽车监控装置；110-控制模块；120-通信模块；130-收发模块；140-存储模块；150-I/O检测模块；160-显示模块；170-定位模块；180-电源管理模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。而在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施例
本发明第一实施例提供了一种电动汽车，其特征在于，所述的电动汽车监控装置和电动汽车本体，所述电动汽车监控装置安装在所述电动汽车本体上。
第二实施例
请参阅图1，本发明第二实施例提供了一种电动汽车监控装置100，应用于一电动汽车本体，包括：控制模块、收发模块130和通信模块120，所述收发模块130和所述通信模块120均分别与所述控制模块连接；所述收发模块130，用于在与所述电动汽车的CAN总线连接时，采集所述电动汽车的动态参数信息，并将所述动态参数信息发送至所述控制模块；所述控制模块，用于根据接收到的所述动态参数信息生成对应的电动汽车运行实时国标数据；所述通信模块120，用于在接收到所述控制模块发送的所述电动汽车运行实时国标数据时，向一外部数据平台发送所述电动汽车运行实时国标数据。
其中，所述收发模块130包括：保护电路单元和收发单元；所述保护电路单元与所述收发单元连接，所述收发单元与所述电动汽车的CAN总线连接。
所述收发单元包括：收发器，所述收发器为二路can收发器，所述保护电路单元与所述电动汽车的CAN总线电连接，所述收发器采用休眠唤醒的机制与所述控制模块连接。
其中，所述电动汽车的CAN总线具体的，包括：电池管理系统BMS、整车控制系统VCU、电机控制器、仪表系统、车身控制系统和车载诊断系统的CAN控制单元，所述收发器通过与所述电动汽车的CAN总线连接，对应的分别获得的所述动态参数数据实际包括：电池管理数据、整车控制数据、电机控制数据、仪表数据、车身控制数据和车载诊断数据。
请参阅图2
所述收发单元包括：CAN收发器U1，所述CAN收发器U1具有CANH引脚、SPLIT引脚和CANL引脚；
所述保护电路单元包括：共模电感L1、ESD保护器件D1、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C1、第三电容C3和第四电容C4，所述ESD保护器件D1上设有CAN1_H端和CAN1_L端；所述ESD保护器件D1的CAN1_H端与所述第五电阻R5的一端连接，所述ESD保护器件D1的CAN1_L端与所述第六电阻R6的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻R6的另一端连接，且所述第五电阻R5和第六电阻R6的公共端与所述CAN收发器U1的SPLIT引脚连接，所述第五电阻R5和第六电阻R6的公共端还与所述第四电容C4的一端连接，所述第四电容C4的另一端接地；所述ESD保护器件D1的CAN1_H端与所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述ESD保护器件D1的CAN1_L端与所述第三电容C3的一端连接，所述第三电容C3的另一端接地；所述共模电感L1初级的两端分别连接在所述CAN收发器U1的CANH引脚和CANL引脚上，所述共模电感L1次级的两端分别连接在所述ESD保护器件D1的CAN1_H端和CAN1_L端上。
其中，可选的，作为一种实施方式，在本实施例中的所述ESD保护器件D1具体为PESDICAN芯片。
在本发明实施例中，采用恩智浦芯片TJA1043T作为CAN收发器，配合微处理器的主控芯片内部CAN控制器，实现CAN通信，且CAN控制器和CAN收发器之间的通信遵循ISO11898-1/2和ISO 11898-5标准。为了保证CAN总线的可靠传输，增加包括了共模电感和ESD保护器件D1的所述保护电路单元，使其拥有低电磁骚扰(EME)和高电磁抗扰(EMI)性能。
请参阅图3，图3为收发模块130的流程示意图，收发器采用休眠唤醒的机制与所述控制模块相连具体为：当电动汽车的CAN总线上没有数据，且ACC ON档关闭时，所述控制模块通过控制CAN_EN脚、CAN_STB脚，使所述收发模块130进入sleep模式，当电动汽车的CAN总线上有数据时，CAN收发器的INH脚跳变，所述控制模块被中断唤醒，进入工作模式。
此外，所述的电动汽车监控装置100还包括：定位模块170和存储模块140，所述定位模块170和所述存储模块140分别与所述控制模块连接；所述定位模块170，其用于获取实时定位数据并传送至微处理器；所述存储模块140，其用于供所述控制模块在做数据处理时进行数据缓存。
此外，所述的电动汽车监控装置100，还包括：显示模块160和I/O检测模块150，所述显示模块160和所述I/O检测模块150分别与所述控制模块相连，所述显示模块160，用于显示所述控制模块的工作状态，所述I/O检测模块150，用于检测信号引脚的状态。所述I/O检测模块150可以很好的读取外部信号脚的状态，以做出相应的应对方法。例如，对于车上的ACC引脚进行实时检测，一旦发现ACC断电，证明电动汽车处于熄火状态，这时候可以对本发明装置进行休眠处理，已达到低功耗的目的。再例如，本发明装置通过微处理器检测两路AD信号，一路检测外部输入电压，用于判断外部供电状态；一路检测备用电池，用于确定备用电池的充放电状态。又例如，电动汽车的ON档外部有高电平时，微处理器检测为低电平，微处理器由休眠状态唤醒至工作模式，电动汽车的ON档外部为低电平，微处理器检测为高电平，3分钟后微处理器进入休眠模式，本发明装置进入低功耗模式。
此外，所述的电动汽车监控装置100，还包括：电源管理模块，所述电源管理模块与所述控制模块相连，用于给所述控制模块供电。
其中，所述收发器的STB_N引脚、EN引脚、ERR_N引脚、RXD引脚和TXD引脚分别与所述CAN总线控制器上对应的引脚相连。
本发明第一实施例提供了一种电动汽车监控装置100，应用于一电动汽车本体，包括：控制模块、收发模块130和通信模块120；所述控制模块分别与所述收发模块130和所述通信模块120连接；所述收发模块130与电动汽车的CAN总线连接，用于获取在所述CAN总线上传输的所述电动汽车的动态参数信息，并将所述动态参数信息发送到所述控制模块；所述控制模块，用于根据接收到的所述动态参数信息生成对应的电动汽车运行实时国标数据，并将所述电动汽车运行实时国标数据发送至所述通信模块120；所述通信模块120，用于受所述控制模块控制，用于在接收到所述控制模块发送的所述电动汽车运行实时国标数据时，向一外部数据平台发送所述电动汽车实时国标数据。
所述控制模块为MIPS、x86或ARM等常用类型的嵌入式微处理器，与存储器连接，运行有操作系统。
其中，请参阅图2，所述收发模块130包括：收发器U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、共模电感L1和ESD保护器件D1；所述收发器U1的VCC引脚与所述第一电容C1的一端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述收发器U1的VBAT引脚与所述第一电阻R1的一端连接，接在5V电压上；所述收发器U1的WAKE引脚与所述第二电阻R2的一端连接，所述第二电阻R2的另一端接地；所述收发器U1的INH引脚与所述第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4的另一端接地，所述收发器U1的INH引脚与所述第三电阻R3的一端连接；所述收发器U1的GND引脚接地；所述ESD保护器D1的CANH引脚与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻R6一端、所述第四电容C4一端连接，所述收发器U1的CANL引脚与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与第五电阻R5一端、所述第四电容C4一端连接；所述ESD保护器件D1的CAN1_H端与所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2另一端接地，所述ESD保护器件D1的CAN1_L与所述第三电容C3的一端连接，所述第三电容C3另一端接地；所述收发器U1的SPLIT引脚与所述第四电容C4的一端连接，所述第四电容C4另一端接地；所述共模电感L1的初级两端分别连接在所述CAN收发器的CANH、CANL上，所述共模电感L1的次级两端还分别连接在所述第五电阻R5、第六电阻R6的一端上；所述第五电阻R5的一端和所述第六电阻R6的一端与所述收发器U1的SPLIT引脚连接。
此外，所述收发器U1与所述CAN总线控制器连接；所述收发器U1的VCC引脚上接有VCC_CAN电压，所述收发器U1的VIO引脚上接有3.3V电压。
其中，所述ESD保护器件D1具体为PESDICAN芯片。
此外，所述的电动汽车监控装置100，还包括：电源管理模块180，所述电源管理模块180与所述控制模块110连接，用于给所述控制模块110供电。
该电动汽车监控装置100利用CAN总线采集电动汽车的运行参数，代替了原来的无线模块采集，可以保证数据采集的稳定性；同时收发模块130增加共模第一电感及ESD保护器件，使其拥有低电磁骚扰和高电磁抗扰性能，使得CAN总线引脚能承受高电压静电冲击并具有瞬态保护。
综上所述：本发明实施例提供了一种电动汽车监控装置100，应用于一电动汽车本体，该监控装置利用CAN总线采集电动汽车的运行参数，代替了原来的无线模块采集，可以保证数据采集的稳定性；同时收发模块130增加共模电感及ESD保护器件，使其拥有低电磁骚扰和高电磁抗扰性能，使得CAN总线引脚能承受高电压静电冲击并具有瞬态保护。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车监控装置，应用于一电动汽车本体，其特征在于，包括：控制模块、收发模块和通信模块，所述收发模块和所述通信模块均分别与所述控制模块连接；
所述收发模块，用于在与所述电动汽车的CAN总线连接时，采集所述电动汽车的动态参数信息，并将所述动态参数信息发送至所述控制模块；
所述控制模块，用于根据接收到的所述动态参数信息生成对应的电动汽车运行实时国标数据；
所述通信模块，用于在接收到所述控制模块发送的所述电动汽车运行实时国标数据时，向一外部数据平台发送所述电动汽车运行实时国标数据。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，所述收发模块包括：保护电路单元和收发单元；所述保护电路单元与所述收发单元连接，所述收发单元与所述电动汽车的CAN总线连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，
所述收发单元包括：CAN收发器，所述CAN收发器具有CANH引脚、SPLIT引脚和CANL引脚；
所述保护电路单元包括：共模电感、ESD保护器件、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容和第四电容，所述ESD保护器件上设有CAN1_H端和CAN1_L端；所述ESD保护器件的CAN1_H端与所述第五电阻的一端连接，所述ESD保护器件的CAN1_L端与所述第六电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的另一端连接，且所述第五电阻和第六电阻的公共端与所述CAN收发器的SPLIT引脚连接，所述第五电阻和第六电阻的公共端还与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端接地；所述ESD保护器件的CAN1_H端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端接地，所述ESD保护器件的CAN1_L端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端接地；所述共模电感初级的两端分别连接在所述CAN收发器的CANH引脚和CANL引脚上，所述共模电感次级的两端分别连接在所述ESD保护器件的CAN1_H端和CAN1_L端上。
4.根据权利要求3所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，所述CAN收发器的型号为TJA1043T。
5.根据权利要求3所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，所述ESD保护器件具体为PESDICAN芯片。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，还包括：定位模块和存储模块，所述定位模块和所述存储模块分别与所述控制模块连接；
所述定位模块，其用于获取电动汽车的实时的定位数据并传送至控制模块；
所述存储模块，其用于供所述控制模块在做数据处理时进行数据缓存。
7.根据权利要求1至5任一项所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，还包括：显示模块和I/O检测模块，所述显示模块和所述I/O检测模块分别与所述控制模块相连；
所述显示模块，用于显示所述控制模块的工作状态；
所述I/O检测模块，用于检测信号引脚的状态。
8.根据权利要求1至5任一项所述的一种电动汽车监控装置，其特征在于，还包括：电源管理模块，所述电源管理模块与所述控制模块相连，用于给所述控制模块供电。
9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8中任意项所述的电动汽车监控装置和电动汽车本体，所述电动汽车监控装置安装在所述电动汽车本体上。
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