CN220933391U - 一种远程车辆状态监控和数据存储装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种远程车辆状态监控和数据存储装置，涉及汽车远程监控设备领域。本实用新型中驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过总线连接所述车载终端数据采集模块，所述车载终端数据采集模块通过总线连接数据存储模块；5G通信模块支持远程操控系统和新能源汽车的车载终端数据采集模块之间通过5G网络进行数据传输。在车辆出现故障时，车载终端数据采集模块采集车辆故障数据，并将采集的数据实时存储，研发和维修人员可以通过PC上位机解析故障数据，以协助车辆故障诊断和解除故障。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车远程监控设备领域，尤其涉及一种远程车辆状态监控和数据存储装置。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展与成熟，我国电动汽车的市场占比在逐年升高，并在全国各地分布较广。在对车辆进行数据统计、故障诊断和车辆状态分析时都需要研发或市场售后技术人员到车辆现场进行处理。目前我国各整车厂对于车载远程终端的使用和研发还相对较少，尤其对于电动商用车，在远程车辆状态监控和数据存储方面的应用较少。为此，如果能够实现远程车辆的状态监控和车辆实时的运行数据获得，不仅可以能够使得研发技术人员可以随时随地的了解车辆各部件的运行情况，在车辆出现故障时，可以远程进行故障的诊断和处理。不仅大大降低了车辆的维护和升级的成本，可以显著缩短了车辆问题处理的时间周期。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供一种远程车辆状态监控和数据存储装置。
本实用新型提供一种远程车辆状态监控和数据存储装置，包括：
隶属于新能源汽车的5G通信模块、驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器、车载终端数据采集模块、数据存储模块；驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过总线连接所述车载终端数据采集模块，所述车载终端数据采集模块通过总线连接数据存储模块；
5G通信模块支持远程操控系统和新能源汽车的车载终端数据采集模块之间通过5G网络进行数据传输。
更进一步地，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过同一CAN总线连接所述车载终端数据采集模块，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器连接设置于所述CAN总线上的保护电路。
更进一步地，所述保护电路包括：电压钳位电路、电流限制电路和能量泄放电路；
更进一步地，所述电压钳位电路包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6和TVS管，其中，二极管D1、二极管D2和二极管D5的N极连接TVS管的一端，二极管D1的P极接CAN总线的一条绞线，二极管D2的P极连接CAN总线的另一绞线，二极管D5的P极连接CAN总线的地；二极管D3、二极管D4和二极管D6的P极连接TVS管的另一端，二极管D3的N极接CAN总线的一条绞线，二极管D4的N极连接CAN总线的另一绞线，二极管D6的N极连接CAN总线的地。
更进一步地，所述电流限制电路包括：设置于CAN差分双绞线上的限流电阻；
更进一步地，所述能量泄放电路包括：设置于CAN差分双绞线上的气体放电管，所述气体放电管接地。
更进一步地，所述远程操控系统包括服务器和经以太网与服务器连接的PC上位机。
更进一步地，所述车载终端数据采集模块通过车载蓄电池供电，所述车载蓄电池电连接电平转换电路，所述电平转换电路包含LMR14020-Q1，在LMR14020-Q1的电源输入端，并联一个瞬态二极管防止电压涌流。
本实用新型实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本实用新型涉及一种远程车辆状态监控和数据存储装置中驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过总线连接所述车载终端数据采集模块，所述车载终端数据采集模块通过总线连接数据存储模块；5G通信模块支持远程操控系统和新能源汽车的车载终端数据采集模块之间通过5G网络进行数据传输。在车辆出现故障时，车载终端数据采集模块采集车辆故障数据，并将采集的数据实时存储，研发和维修人员可以通过PC上位机解析故障数据，以协助车辆故障诊断和解除故障。不仅大大降低了车辆的维护和升级的成本，可以显著缩短了车辆问题处理的时间周期。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种远程车辆状态监控和数据存储装置的示意图；
图2为本实用新型实施例提供的CAN总线上的保护电路的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的车载终端数据采集模块的示意图；
图4为本实用新型实施例提供的电平转换电路的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
参阅图1所示，本实用新型提供一种远程车辆状态监控和数据存储装置，包括：
隶属于新能源汽车的5G通信模块、驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器、车载终端数据采集模块、数据存储模块；其中，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器、车载终端数据采集模块配置有CAN收发器，
所述驱动电机控制器MCU控制、监控和采集驱动电机和其自身的运行数据；所述动力电池管理器BMS控制动力电池充放电和监控采集动力电池系统运行状况；所述整车控制器VCU给整车各个控制发送指令，也接受整车的各个控制器发来的各部件的运行状态，一旦有故障发生，整车控制器VCU将给动力电池管理器BMS发送下电指令，让整车高压下电；所述多合一辅驱系统控制器控制包括气泵、油泵、DCDC和整车配电系统，其可以控制各附件的运行，并将各附件的运行状态发送给整车控制器VCU，以供整车控制器VCU做整车控制的判断条件。
所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过CAN总线连接所述车载终端数据采集模块。具体实施过程中，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过同一CAN总线连接所述车载终端数据采集模块，所述CAN总线对接入CAN总线的驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器进行仲裁，控制驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器利用CAN总线与车载终端数据采集模块通信。
为保护驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器和车载终端数据采集模块，驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器连接设置于所述CAN总线上的保护电路。参阅图2所述，所述保护电路包括：电压钳位电路、电流限制电路和能量泄放电路。所述电压钳位电路包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6和TVS管，其中，二极管D1、二极管D2和二极管D5的N极连接TVS管的一端，二极管D1的P极接CAN总线的一条绞线，二极管D2的P极连接CAN总线的另一绞线，二极管D5的P极连接CAN总线的地；二极管D3、二极管D4和二极管D6的P极连接TVS管的另一端，二极管D3的N极接CAN总线的一条绞线，二极管D4的N极连接CAN总线的另一绞线，二极管D6的N极连接CAN总线的地。
所述电流限制电路包括：设置于CAN差分双绞线上的限流电阻。
所述能量泄放电路包括：设置于CAN差分双绞线上的气体放电管，所述气体放电管接地。
当有差模干扰电压施加在CAN总线时，TVS管响应最快，首先导通，CAN总线两个绞线之间的电压被二极管D1二极管D4或二极管D2二极管D3钳位。限流电阻限制流过TVS管的电流，防止其过功率损坏。气体放电管响应最慢，最后导通，泄放掉大部分能量，并将残压限制在较低水平。当有共模干扰电压施加在CAN总线时，TVS管响应最快，首先导通，芯片总线引脚与CAN总线地之间的电压被二极管D1二极管D4或二极管D3二极管D4钳位。R限流电阻限制流过TVS管的电流，防止其过功率损坏。气体放电管响应最慢，最后导通，泄放掉大部分能量，并将残压限制在较低水平。
所述车载终端数据采集模块通过总线连接数据存储模块；具体实施过程中，参阅图3所示，所述车载终端数据采集模块包括主控制器模块、电平转换电路、CAN收发器、5G通信模块、数据存储模块。其中主控制器模块使用恩智浦LPC1758芯片，电平转换电路将车载蓄电池电压处理后给主控制器供电，5G通信模块与数据存储模块通过UART串口通信，主控制器与数据存储模块通过SPI总线进行数据的存储和读取。
如图4所示，电平转换电路用于给主控器芯片提供5V电源。将车载蓄电池电压转换成5V，电路中采用LMR14020芯片。在电压输入端，并联一个瞬态抑制二极管SMCJ28C用来防止电压涌流对主芯片的损坏。为了防止电流突变，在芯片上连接一个续流电感L1。防止发生电路短路时电流过大，采用快熔断保险丝对电路进行保护。
5G通信模块支持远程操控系统和新能源汽车的车载终端数据采集模块之间通过5G网络进行数据传输。
所述远程操控系统包括服务器和经以太网与服务器连接的PC上位机。
本申请所述提供的远程车辆状态监控和数据存储装置支持研发和维修技术人员通过PC上位机向车辆发送连接请求；服务器与车辆的车载终端数据采集模块进行连接；车载数据采集模块通过其CAN收发器和新能源整车CAN总线连接，进行数据读取；车载数据采集模块将采集的数据储存在SD卡中，并通过5G无线网络将数据发送给服务器，服务器会将数据存储在服务器本地内存中；PC上位机可以通过以太网读取储存在服务器中的数据；研发和维修技术人员本地服务器中的数据进行分析，判断车辆的运行状态进行车辆的故障诊断，可以快速准确的找到车辆的故障点，解决车辆问题。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的模块和单元，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的结构实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，包括：隶属于新能源汽车的5G通信模块、驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器、车载终端数据采集模块、数据存储模块；驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过总线连接所述车载终端数据采集模块，所述车载终端数据采集模块通过总线连接数据存储模块；
5G通信模块支持远程操控系统和新能源汽车的车载终端数据采集模块之间通过5G网络进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器通过同一CAN总线连接所述车载终端数据采集模块，所述驱动电机控制器MCU、动力电池管理器BMS、整车控制器VCU、多合一辅驱系统控制器连接设置于所述CAN总线上的保护电路。
3.根据权利要求2所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述保护电路包括：电压钳位电路、电流限制电路和能量泄放电路。
4.根据权利要求3所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述电压钳位电路包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6和TVS管，其中，二极管D1、二极管D2和二极管D5的N极连接TVS管的一端，二极管D1的P极接CAN总线的一条绞线，二极管D2的P极连接CAN总线的另一绞线，二极管D5的P极连接CAN总线的地；二极管D3、二极管D4和二极管D6的P极连接TVS管的另一端，二极管D3的N极接CAN总线的一条绞线，二极管D4的N极连接CAN总线的另一绞线，二极管D6的N极连接CAN总线的地。
5.根据权利要求3所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述电流限制电路包括：设置于CAN差分双绞线上的限流电阻。
6.根据权利要求3所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述能量泄放电路包括：设置于CAN差分双绞线上的气体放电管，所述气体放电管接地。
7.根据权利要求1所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述远程操控系统包括服务器和经以太网与服务器连接的PC上位机。
8.根据权利要求1所述的远程车辆状态监控和数据存储装置，其特征在于，所述车载终端数据采集模块通过车载蓄电池供电，所述车载蓄电池电连接电平转换电路，所述电平转换电路包含LMR14020-Q1，在LMR14020-Q1的电源输入端，并联一个瞬态二极管防止电压涌流。
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