CN202986849U - 电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统 - Google Patents

电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统 Download PDF

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胡林浩
郑高阳
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Abstract

本实用新型公开了电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,包括:传感器、信号调理模块、C-RIO系统、PDA手持电脑,传感器与信号调理模块相联,信号调理模块与C-RIO系统相联,C-RIO系统与PDA手持电脑通信,传感器采集电动汽车的主要性能参数,并把所采集到的原始信号传输给信号调理模块,经信号调理模块进行放大、隔离、滤波处理,调理后的信号传输给C-RIO系统,C-RIO系统进行实时在线处理和判别,处理完成后的数据通过以太网传输到PDA手持电脑进行存储;PDA手持电脑运行人机界面,对处理后的数据及波形进行查看和发送控制指令。本实用新型实现了对电动汽车的主要性能参数的实时在线处理、监测,并可把结果及时地显示和报警,同时可把结果传输到远端手机或电脑。

Description

电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电动汽车技术领域,具体地说,涉及一种电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,可以实现对电动汽车关键参数进行实时高速采集,并且可以进行实时监测、实时在线处理及判别,并可将结果传输到远端。
背景技术
[0002] 在石油、天然气等传统化石燃料逐渐枯竭和汽车尾气污染日益严重的形势下,各国政府和各大汽车公司、科研院所等都加大了电动汽车的研制力度。我国在“十五”计划期间设立了 “电动汽车重大科技专项”,组织企业、高等院校和科研机构联合进行攻关,以电动汽车产业化技术平台为工作重心,在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得了重大突破,研究确立了促进电动汽车产业化推广的政策、法规和相关标准,从而为我国在5〜10年内实现电动汽车产业化而奠定了政策和技术基础。随着国内外对电动汽车研发和生产,目前市场上出现了多种电动汽车产品,其性能参数参差不齐,尚无一种功能全、准确度高的测试系统来对电动汽车的研制、试验、维护提供全套的测试数据。经检索,中国专利号ZL200620103954.6公开了一种电动汽车车载信息平台,其可以实现对电池、电机、电控模块进行数据采集,但,由于其采用嵌入式平台,数据采集的速度比较低,数据量也非常小,且整个装置体积比较大,无法在线处理和判别。
[0003] 因此,设计一种可以对电动汽车主要性能参数实时数据采集与监测设备具有重要的理论意义和实用价值,为电动汽车的研发、可靠运行和进一步推广提供技术支持和理论依据。
发明内容
[0004] 针对现有电动汽车采集系统中存在的实时性差、无法在线处理和报警、体积大、采集速率比较慢、数据存储小等缺点,本实用新型提供了一种电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,解决了现有技术中存在的问题,实现了对电动汽车主要性能参数的采集与监测,为后续的研发和生产提高了技术支持和理论依据。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,包括传感器、信号调理模块、C-RIO系统、PDA手持电脑,传感器与信号调理模块相联,信号调理模块与C-RIO系统相联,C-RIO系统与PDA手持电脑通信,传感器采集电动汽车的主要性能参数,并把所采集到的原始信号传输给信号调理模块,经信号调理模块进行放大、隔离、滤波处理,调理后的信号传输给C-RIO系统,C-RIO系统进行实时在线处理和判别,处理完成后的数据通过以太网传输到PDA手持电脑进行存储;PDA手持电脑运行人机界面,对处理后的数据及波形进行查看和发送控制指令,实现对电动汽车主要性能参数的实时采集、处理和显示。
[0006] 经信号调理模块调理后的信号传输给C-RIO系统,C-RIO系统装载数据采集卡,接收来之信号调理模块的信号经数据采集卡进行模数转换。C-RIO系统是一款工业级嵌入式测控系统,集成了嵌入式实时控制器、可编程硬件逻辑和可重配置的I/o模块,由于内置处理器,因此可以实现对电动汽车的信号进行实时数据采集和处理、判别,判断当前的值是否在正常的范围内,并将处理的结果传输到其他设备上,如C-Rio系统所处理的结果通过网口把原始数据、处理和判别的结果传输到PDA手持电脑上进行实时显示和存储,并可以把处理的结果以报警的形式进行显示和输出,并可以通过PDA手持电脑查看任意电动汽车的主要性能参数的采集波形和数据变化趋势。
[0007] 所述的电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、转速传感器,电压传感器测量电动汽车的动力电池组总电压、低压电池组电压,电流传感器测量电动汽车的蓄电池充放电电流、发电电流、驱动电机电流,温度传感器测量电动汽车的车内温度、驱动电机温度、发电机温度、蓄电池组温度,转速传感器测量电动汽车的发动机转速、电机转速。
[0008] 所述的电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,还包括GSM Modem,C-RIO系统通过串口控制GSM Modem, GSM Modem具有一张SM卡,C-RIO系统通过串口指令可以把监控数据、状态或者报警信息通过短消息的方式发送到终端如手机或者电脑,从而监控系统便具有了一个短信通知功能。
[0009] 经本实用新型系统的传感器、信号调理模块、C-RIO系统、PDA手持电脑、GSM Modem可以实现对电动汽车关键部位的主要性能参数进行数据采集,并能实时在线处理和显示,并可以把监控数据、状态或者报警信息通过短消息的方式发送到终端如远端的手机或者电脑,并且采集和处理后的数据可以通过以太网口传输到外围存储设备进行存储和后续的进一步分析。
[0010] 为了实现对电动汽车主要性能参数的高速采集和实时处理,本实用新型采用基于嵌入式的C-Rio系统,它可以实现对数据的实时在线处理,并把电动汽车的主要性能参数与处理判别的结果可以通过网口传输到PDA手持电脑,实时显示电动汽车主要性能参数的波形,并对电动汽车的主要性能参数进行实时处理、判别和报警输出,故障信息可以通过GSM modem发送到手机上,实时报告电动汽车当前的状态。本实用新型实现了对电动汽车的主要性能参数的实时在线处理、监测,并可把结果及时地显示和报警,同时可以把结果传输到远端手机或电脑。
附图说明
[0011] 图1为本实用新型一种实施例的结构框图。
[0012] 图2为信号调理模块框图。
[0013] 图3为彳目号调理模块电路原理图。
[0014] 图4为NI C-RIO系统原理图。
[0015] 图中:1、传感器,2、信号调理模块,3、NI C-RIO系统,4、PDA手持电脑,5、GSMmodem。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0017] 图1为本实用新型一种实施例的结构原理示意图。如图1所示,本实施例电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统包括:传感器1、信号调理模块2、NI C-RIO系统
3、PDA手持电脑4、GSM m0dem5。传感器I包括电压传感器、电流传感器、热电偶即温度传感器、转速传感器,利用前述传感器可以实现对电动汽车的主要性能参数如动力电池组总电压、低压电池组电压、蓄电池充放电电流、发电电流、驱动电机电流、车内温度、驱动电机温度、发电机温度、蓄电池组温度、发动机转速、电机转速进行高速的采集,并传输给信号调理模块2,信号调理模块2对传感器所采集的模拟量进行放大、隔离、滤波处理,并将信号调理到正负IOV电压范围内。
[0018] 图2为信号调理模块的框图,外置供电电源为220V,采集到的信号从测试信号输入端口输入,本实施例共有11路信号,采集到的信号经图3所示的电路将测试信号进行隔离、放大,11路电动汽车信号进入电路后首先经RC电路进行滤波,除去50HZ以上的干扰信号,提高了信号的品质;然后经IS0124电路进行隔离,隔离后的信号经两级放大跟随电路,将信号调理到正负IOV以内;为了保证信号的品质,调理后的信号通过跟随电路再次对信号进行滤波。
[0019] 经信号调理模块处理后的数据传输给NI C-RIO系统3,本实施例采用NI C-RIO系统是由美国NI公司所生产的一体化实时处理系统,参见图4,NI C-RIO系统3内集成了嵌入式实时控制器、可编程硬件逻辑和可重配置的I/O模块,由于采用了实时地采集系统,最高采样速率可以达到1M/S ;NI C-RIO系统3具有八槽机箱,最多可以插八块数据采集卡,采集通道还提供自动调节采样率的内置抗混叠滤波器,同时以每通道高达51.2kHz的速率对信号进行数字化。NI C-RIO系统3还具有实时处理器,对传感器所采集到的信号进行实时在线处理,并将处理的数据进行实时判别,判别当前的电压、电流、温度、转速是否在规定的范围内,并将处理过程中的结果和最终数据通过TCP/IP网络发送给PDA手持电脑4,PDA手持电脑4可以随时观察所采集到的数据波形以及各个信号的状态,当信号超出规定范围将输出报警信号,显示在PDA手持电脑4的界面上,可以直接地观察出当前的状态。同时,NIC-RIO系统3还通过串口控制GSM modem5, NI C-RIO系统3通过串口指令把监控数据、状态或者报警信息通过短信方式发送到手机上。并且通过PDA手持电脑4也可以来指定发送内容、时间和目标手机号码。此外,所有电动汽车主要参数的原始数据和处理的结果数据具有三种方式可以传输到远端或其他电脑上面,第一种方式是网口,第二种方式是串口,第三种方式是通过GSM modem5拨号上网,把NI C-RIO系统3接入Internet,即使没有网线,也可以让所采集到的数据传输到网络上任意一台电脑上。
[0020] 本实用新型电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,具有高速数据采集、处理的能力,保证了监控系统的实时性,对于电动汽车的主要性能参数的危险状态能够提前判断并预警,并可以把数据和结果传输到远端设备进行实时显示状态和后续处理,真正地实现了对电动汽车的主要性能参数进行高速采集、实时处理、监测和判别。
[0021] 本领域的普通技术人员应当认识到,以上实施例仅是用来说明本实用新型,而并非作为对本实用新型的限定,只要在本实用新型的实质范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,其特征是包括:传感器、信号调理模块、C-Rio系统、PDA手持电脑,传感器与信号调理模块相联,信号调理模块与C-RIO系统相联,C-RIO系统与PDA手持电脑通信,传感器采集电动汽车的主要性能参数,并把所采集到的原始信号传输给信号调理模块,经信号调理模块进行放大、隔离、滤波处理,调理后的信号传输给C-RIO系统,C-RIO系统进行实时在线处理和判别,处理完成后的数据通过以太网传输到PDA手持电脑进行存储;PDA手持电脑运行人机界面,对处理后的数据及波形进行查看和发送控制指令,实现对电动汽车主要性能参数的实时采集、处理和显示。
2.根据权利要求1所述的电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,其特征在于:所述的传感器包括电压传感器、电流传感器、温度传感器、转速传感器,电压传感器测量电动汽车的动力电池组总电压、低压电池组电压,电流传感器测量电动汽车的蓄电池充放电电流、发电电流、驱动电机电流,温度传感器测量电动汽车的车内温度、驱动电机温度、发电机温度、蓄电池组温度,转速传感器测量电动汽车的发动机转速、电机转速。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统,其特征在于:所述的电动汽车主要性能参数实时在线处理与监控系统还包括GSM Modem, C-RIO系统通过串口控制GSM Modem, GSM Modem具有一张SM卡,C-RIO系统通过串口指令把监控数据、状态或者报警信息通过短消息的方式发送到终端。
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CN105702091A (zh) * 2016-03-09 2016-06-22 黄颂晖 一种利用手机展示和提示行车主动安全系统信息的方法
CN106895979A (zh) * 2015-12-20 2017-06-27 西安图安电机驱动系统有限公司 电动汽车通用行驶数据记录分析平台

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