CN202331594U - 电动汽车can总线数据记录仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电动汽车CAN总线数据记录仪，主控制器，用于与电动汽车的电池管理系统的CAN总线连接，并处理接收自CAN总线的报文信息；以及第一存储模块，与所述主控制器连接；其中，所述主控制器根据所需要的报文标识符对报文信息选择性地写入所述第一存储模块中，并根据报文信息，判断电动汽车有无故障，若电动汽车无故障，则清空所述第一存储模块，若电动汽车发生故障，则所述第一存储模块存储故障信息。本实用新型不但可以节约存储器的存储空间，而且不影响对电动汽车的信息进行分析、通信和故障诊断。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动汽车记录仪，尤其涉及一种电动汽车CAN总线数据记录仪。
背景技术
目前，汽车记录仪主要用于记录时间、速度、里程和故障信息。随着电动汽车的发展和汽车CAN总线的广泛应用，需要对CAN总线上的电动汽车的信息(例如动力电池数据、动力电池与整车控制器、电机控制器及充电机通信信息、电动汽车发生故障时故障信息等信息)进行存储，以便分析数据电动汽车运行的状态和故障诊断，且在故障发生后，向工作人员告知电池系统的故障代码等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电动汽车CAN总线数据记录仪，其能选择性存储电动汽车的信息，以便对电动汽车进行分析、通信和故障诊断。
为了实现上述目的，本实用新型提供的电动汽车CAN总线数据记录仪，包括：主控制器，用于与电池管理系统的CAN总线连接，并处理接收自CAN总线的报文信息；第一存储模块，与所述主控制器连接；其中，所述主控制器根据所需要的报文标识符对报文信息选择性地写入所述第一存储模块中，并根据报文信息，判断电动汽车有无故障，若电动汽车无故障，则清空所述第一存储模块，若电动汽车发生故障，则存储电动汽车的故障信息。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：第二存储模块，与所述主控制器连接，用于所述主控制器判断电动汽车发生故障时，将报文信息进行打包存储至所述第二存储模块。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，所述第一存储模块为闪存。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，所述第二存储模块为插拔式SD卡。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，所述主控制器的工作电源为电动汽车电池管理系统的工作电源。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：无线通信模块，与所述主控制器连接，用于所述主控制器判断电动汽车发生故障时，发送电动汽车的故障信息至服务站。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：状态指示灯，与所述主控制器连接，用于对所述第二存储模块的状态分别提示或者用于对所述第二存储模块的状态和电动汽车的故障进行提示。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：CAN隔离收发器，连接于CAN总线和所述主控制器之间，用于所述主控制器和CAN总线之间信息的隔离收发。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：实时时钟电源，与所述主控制器连接，用于在所述主控制器掉电后，保证所述主控制器的内部时钟正常工作。
根据上述电动汽车CAN总线数据记录仪一种优选实施方式，其中，还包括：RS232收发器，与所述主控制器连接，用于所述主控制器能够对RS232信号进行接收、处理和存储。
由上可知，本实用新型针对电动汽车上的电池管理系统CAN总线，能够选择性存储电动汽车的信息，从而便于对电动汽车进行分析、通信和故障诊断。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例的原理框图。
其中，附图标记说明如下：
1主控制器 11CAN隔离收发器 12实时时钟电源
13第二存储模块 14第一存储模块 15状态指示灯
16无线通信模块 17RS232收发器 2CAN总线
Vcc工作电源
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型优选实施例做进一步说明。
图1示意性地示出了本实用新型一个优选实施例的原理结构。
如图所示，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪包括：主控制器1，用于与电动汽车的电池管理系统(Battery Management System，简称BMS)的CAN总线2连接，并处理接收自CAN总线的报文信息；以及第一存储模块14，与主控制器1连接。其中，主控制器1根据所需要的报文标识符(Identifier，缩写为ID)对报文信息选择性地写入第一存储模块14中，并根据报文信息，判断电动汽车有无故障，若电动汽车无故障，则清空第一存储模块14，若电动汽车发生故障，则第一存储模块14存储电动汽车的故障信息。报文信息包括但不限制于电池数据信息、BMS系统状态信息、BMS故障信息、BMS和整车控制器或充电机通信信息等，这些信息可统称为电动汽车信息。电池数据信息包括但不限制于电池单体电压及温度、最高单体电池电压及温度、电池当前荷电状态SOC、电池的循环使用次数和寿命衰减SOH(State of health)、充放电电流、高压输出状态等。BMS系统状态信息包括但不限制于BMS系统自检状态、继电器状态(总正、总负高压继电器、加热继电器、风扇继电器)、最大允许充放电功率(根据检测到外部条件变化)、绝缘状态、预充电状态、充电状态等。BMS故障信息包括但不限制于充放电电流过大、绝缘性能差、单体电池电压过高/过低、单体电池压差过大、温度过高/过低、温差过大、总电压过高/过低、SOC过高/过低、烟雾检测故障、高压母线连接故障、BMS内部通信故障、通信中断故障、充电故障等。BMS和整车控制器或充电机通信信息包括但不限制于高压上电/下电命令(Key-ON、Key-OFF)、高压继电器批准闭合断开、电动机直流母线电压、告知充电机是加热状态、充电状态、控制充电机输出电流等。电动汽车的故障信息为CAN总线协议中定义的各类故障，例如包括但不限制于电池系统自身故障、BMS系统故障、行车过程中整车控制器故障、和充电状态下充电机故障。
在一个实施例中，第一存储模块14可为闪存(FLASH)。FLASH优选采用高速FLASH，采用高速FLASH能快速全面地存储报文信息尤其是故障信息，有利于对电动汽车的故障更准确诊断。FLASH的容量依据存储周期数量以及每个周期内的报文信息的量来确定，例如主控制器1使用串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)把CAN报文一周期内的信息高速存入FLASH。在其他实施例中，可以仅从FLASH中清除无故障报文，即可实现节约存储空间的目的。若无用于信息传输的通信模块，则可以定期或不定期的主动读取FLASH中的报文信息。
为了实现主控制器1在判断电动汽车出现故障时，对报文进行打包存储，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：第二存储模块13，与主控制器1连接，用于主控制器1判断电动汽车发生故障时，将报文信息进行打包存储至所述第二存储模块。在一个实施例中，第二存储模块13可为插拔式SD卡(安全数字存储卡，Secure Digital Memory Card，简称SD卡)。SD卡采用插拔式，方便更换，主控制器1通过SPI往SD卡内写入时间标识和报文信息。
另外，本实用新型的第一和第二存储模块不限于FLASH、SD卡，用户可以根据各类存储器的存储速度、容量、价格、体积等综合因素进行选择。
主控制器1需要外接工作电源Vcc，外接工作电源Vcc例如为12V电源。在一个实施例中，主控制器1的工作电源为电动汽车BMS的工作电源。在优选实施例中，为了提高可靠性和增强抗干扰能力，电动汽车BMS的供电电源可经过电源滤波、隔离和转换等之后，分别为主控制器1的各外设功能模块提供工作电源。
为了便于工作人员及时对电动汽车故障进行判断和处理，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：无线通信模块16，与主控制器1连接，用于主控制器1判断电动汽车发生故障时，发送故障信息至服务站(图未示出)。服务站的工作人员在获取故障信息之后，可及时对故障进行判断和处理。
为了更好地获得外部报警指示，在一个替代实施例中，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：状态指示灯15，与主控制器1连接，用于对第二存储模块13的状态分别提示。例如，当第二存储模块13采用SD卡时，状态指示灯15可对SD的状态，诸如无卡、有卡、卡写满分别进行提示。在另一实施例中，状态指示灯15除了提示第二存储模块13的状态之外，还可提示处理电动汽车故障提示。
为了隔离接收电动汽车BMS的CAN总线上的报文信息，确保电动汽车BMS的CAN总线可靠性、数据传输的有效性以及抗干扰能力，在一个优选实施例中，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：CAN隔离收发器11，连接于CAN总线2和主控制器1之间，用于主控制器1和CAN总线2之间信息的隔离收发。高速CAN隔离收发器11能将CAN总线2的差分电平转换为CAN控制器(图未示出)的逻辑电平，并传送至主控制器1。高速CAN隔离收发器符合ISO11898标准，集成了CAN隔离和收发功能，具有瞬态抑制二极管(Transient Voltage Suppressor，简称TSV)放电总线过保护和静电放电(Electrostatic Discharge，简称ESD)保护功能。只需并联终端电阻，便能准确的把数据传递到主控制器1。在实际应用中，例如可商购CTM1040T、CTM1050T作为高速CAN隔离收发器。
为了进一步保证主控制器的当前时间进而为存储的数据提供时间标识，在一个优选实施例中，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：实时时钟(Real Time Clock，缩写为RTC)电源12，与主控制器1连接，用于在主控制器1掉电后，保证主控制器1的内部时钟正常工作。
为了增加主控制器1处理信息的类型，增加使用时的灵活性，根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪还可包括：RS232收发器17，与主控制器1连接，用于主控制器1能够对RS232信号进行接收、处理和存储。RS232收发器17与外部设备(例如上位机或者手持触摸屏设备)，对电动汽车进行操作控制。例如BMS利用RS232与上位机或者手持触摸屏设备进行数据显示和阀值(例如故障阀值和允许故障持续时间等)修改，此时本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪同样可以记录下BMS系统中人为修改的信息。
在上述所有实施例中，主控制器1可选用具备集成CAN2.0B(即CAN控制器)、USB2.0 OTG全速接口、实时时钟和串行外设接口(Serial PeripheralInterface，简称SPI)等的芯片，当然CAN控制器、USB接口等均可以单独设置。
下面简单说明一下根据本实用新型的电动汽车CAN总线数据记录仪的操作。在以下说明中，以图1中全部部件均工作的最优选实施例来说明。其中，第一存储模块14为FLASH，第二存储模块13为插拔式SD卡。
首先，主控制器1初始化，并判断当前是否插入SD卡，若没插SD卡，通过状态指示灯15提示插SD卡。在成功检测到SD卡插入后，判断SD卡是否写满，如果已满，显示状态指示灯15提示SD卡已写满，并插入新SD卡。SD卡为未满状态时，主控制器1调用RTC的当前日期和时间，在SD卡内创建文件，用于存储后续接收自CAN隔离收发器11的报文(其中，CAN隔离收发器11先行接收来自电池管理系统的CAN总线2的报文)，并CAN离收发器11和RS232收发器17工作，以向主控制器1发送来自CAN隔离收发器11的报文和来自RS232收发器17的信息。
正常接收的过程中，主控制器1把接收到完整周期内的信息存入FLASH，并判断电动汽车故障状态，若无故障，则清除FLASH，若电动汽车故障发生，通过无线通信模块16发送故障信息至服务站终端，显示状态指示灯15处于故障状态显示方式，判断FLASH故障信息包和SD卡可用容量，若剩余容量不足，则删除最早数据信息，直至能存储故障信息包为止，并把故障信息打包转移至SD卡。主控制器1根据报文ID，选择需要存储的报文写入SD卡，并判断SD卡是否存满，若已存满，则删除最早存储的数据文件，关闭当前文件，根据主控制器1调用RTC电源12的日期和时间创建新的文件。存储时，判断当前文件的大小，是否超过设定的值，如果超出，则需关闭当前文件，另外开启新的存储文件。文件存入SD卡后，可拔出SD卡，使用PC机读取，也可通过USB直接读取。存储的信息是原报文，若无通信协议，无法得知详细信息，一定程度上可以确保数据的保密性。针对SD卡的报文信息，可以开发相应的上位机软件，以便将SD卡的报文信息转换成数据、图形等。
本实用新型可以应用于电动汽车上电池管理系统CAN总线数据监听和存储。主控制器能够选择性地存储报文信息，并通过CAN判断电动汽车故障，借此，本实用新型不但可以节约存储器的空间，而且可以对电动汽车CAN总线进行隔离收发、报文筛选、数据处理及存储、故障信息打包收集和故障上报等。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (10)
1.一种电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，包括：
主控制器，用于与电动汽车的电池管理系统的CAN总线连接，并处理接收自CAN总线的报文信息；以及
第一存储模块，与所述主控制器连接；
其中，所述主控制器根据所需要的报文标识符对报文信息选择性地写入所述第一存储模块中，并根据报文信息，判断电动汽车有无故障，若电动汽车无故障，则清空所述第一存储模块，若电动汽车发生故障，则所述第一存储模块存储故障信息。
2.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
第二存储模块，与所述主控制器连接，用于所述主控制器判断电动汽车发生故障时，将报文信息进行打包存储至所述第二存储模块。
3.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，所述第一存储模块为闪存。
4.根据权利要求2所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，，所述第二存储模块为插拔式SD卡。
5.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，所述主控制器的工作电源为电动汽车电池管理系统的工作电源。
6.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
无线通信模块，与所述主控制器连接，用于所述主控制器判断电动汽车发生故障时，发送故障信息至服务站。
7.根据权利要求2所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
状态指示灯，与所述主控制器连接，用于对所述第二存储模块的状态进行提示或者用于对所述第二存储模块的状态和电动汽车的故障进行提示。
8.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
CAN隔离收发器，连接于CAN总线和所述主控制器之间，用于所述主控制器和CAN总线之间信息的隔离收发。
9.根据权利要求5所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
实时时钟电源，与所述主控制器连接，用于在所述主控制器掉电后，保证所述主控制器的内部时钟正常工作。
10.根据权利要求1所述的电动汽车CAN总线数据记录仪，其特征在于，还包括：
RS232收发器，与所述主控制器连接，用于所述主控制器能够对RS232信号进行接收、处理和存储。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120711 Termination date: 20171214 |