專利名稱：一種具備gprs和gps功能的電動汽車整車控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，更具體的說， 尤其涉及一種對汽車的位置信息和運行參數(shù)進行監(jiān)測和監(jiān)控的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器。
背景技術：
能源短缺和環(huán)境污染的日益嚴重，迫使人們發(fā)展新技術和清潔的能源轉化形式， 來最大限度的在節(jié)約能源的同時降低對環(huán)境的污染。電動汽車在運行中將電能轉化為機械能，接近“零排放”，發(fā)展純電動汽車可節(jié)省燃油、降低排放、減少噪音，有利于實現(xiàn)經(jīng)濟綠色發(fā)展。盡管當前在電動汽車技術有長足進展，但就總體而言，在電動汽車的關鍵技術上尚未完全突破。整車控制器是電動汽車的核心，建立合適整車控制系統(tǒng)結構和優(yōu)化整車控制策略是實現(xiàn)汽車穩(wěn)定行駛、能量高效利用的技術關鍵?，F(xiàn)在電動汽車由于技術等原因不具備或具有簡單功能的整車控制器，難以滿足當前電動汽車發(fā)展需求。

發(fā)明內容本實用新型為了克服上述技術問題的缺點，提供了一種對汽車的位置信息和運行參數(shù)進行監(jiān)測和監(jiān)控的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特別之處在于， 包括微處理器、用于實時獲取車輛位置信息和運行參數(shù)的GPRS-GPS模塊以及與微處理器相連接的模擬量處理模塊、開關量處理模塊和輸出驅動模塊；所述微處理器內置或擴展有CAN總線接口、信息存儲模塊、LIN診斷接口 ；所述模擬量處理模塊和開關量處理模塊分別與車內采集的模擬量和開關量相連接，輸出驅動模塊與車內的被控制設備相連接。 GPRS-GPS模塊可實現(xiàn)與GPRS網(wǎng)絡基站和全球定位系統(tǒng)的通信，通過GPRS網(wǎng)絡進入到 INTERNET網(wǎng)絡之后完成與監(jiān)控中心的通信。通過與全球定位系統(tǒng)的通信，可對電動汽車的位置信息進行計算，并實現(xiàn)導航作用。模擬量處理模塊和開關量處理模塊的輸入端口分別與待檢測的模擬量和數(shù)字量信號相連接；模擬量處理模塊對采集的模擬信號進行處理，如對信號進行放大和濾除雜波等；開關量處理模塊用于對采集的開關量進行處理。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，所述微處理器內置或擴展有RS232和RS485接口 ；所述微處理器為16位或32位單片機。采用高位單片機，可以保證整車控制器的數(shù)據(jù)處理速度。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，與開關量處理模塊的輸入端相連接的信號包括啟動開關、空調開關、擋位開關和巡航開關信號，與模擬量處理模塊的輸入端相連接的信號包括加速踏板位置、制動踏板位置、車內溫度信號。啟動開關、空調開關、擋位開關和巡航開關與開關量處理模塊相連接，實現(xiàn)了對開關的狀態(tài)檢測和控制； 加速踏板位置、制動踏板位置、車內溫度信息形式的模擬量通過微處理器的采集和處理后， 可以通過GPRS網(wǎng)絡和INTERNET網(wǎng)絡輸出到監(jiān)控中心，以便實現(xiàn)對電動汽車的運行參數(shù)進
3行監(jiān)控。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，所述CAN總線接口與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和儀表模塊相連接。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，所述模擬量處理模塊包括信號放大電路、濾波電路和整形電路；所述開關量處理模塊通過光電隔離模塊與微處理器相連接；所述輸出驅動模塊通過光電隔離模塊與微處理器相連接。通過設置光電隔離模塊，可實現(xiàn)微處理器周圍的弱電與待檢測的較高電平的開關量之間的隔離，保證了檢測電路的安全性。本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，所述信息存儲模塊為內置或外部擴展的用于存儲控制策略MAP和故障信息的存儲器。本實用新型的有益效果是本實用新型通過對行車狀態(tài)的模擬信號和開關量信號的采集和處理，有利于實現(xiàn)司機駕駛意圖解釋及車輛狀態(tài)分析，對動力電池放電狀態(tài)及驅動電機輸出轉矩實現(xiàn)控制，滿足車輛行駛工況變化需求；整車控制器對車輛行駛狀態(tài)進行檢測，實現(xiàn)各部件狀態(tài)信息和故障診斷信息的顯示存儲及傳輸報警，整車控制器通過GPRS/ GPS模塊能夠實時獲取車輛的位置信息，經(jīng)GPRS無線網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)車輛位置信息、車速、加速踏板位置、制動踏板位置、電機轉速、電池電壓及SOC信息與監(jiān)控中心的雙向傳輸，實現(xiàn)車輛的遠程監(jiān)控管理、故障診斷及軟件升級；整車控制器根據(jù)動力電池狀態(tài)及各耗能部件信息實現(xiàn)整車的能量管理，實現(xiàn)能量的合理分配。

圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為采用本實用新型的電動汽車通過GPRS-GPS模塊與衛(wèi)星和監(jiān)控中心的通信原理圖；圖中1微處理器，2 GPRS-GPS模塊，3模擬量處理模塊，4開關量處理模塊，5光電隔離模塊，6電源模塊，7 RS232接口，8 RS485接口，9 CAN總線接口，10 LIN診斷接口，11 輸出驅動模塊，12光電隔離，13存儲器。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，給出了本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器的電路原理圖，其包括微處理器1、GPRS-GPS模塊2、模擬量處理模塊3、開關量處理模塊4、光電隔離模塊5、電源模塊6、RS232接口 7、RS485接口 8、CAN總線接口 9、LIN診斷接口 10、 輸出驅動模塊11、光電隔離模塊12，存儲器13 ；所示的微處理器1為16位雙核MC9S12XE單片機，具有多路開關量輸入輸出及模擬量采集接口，具有多路CAN總線接口及LIN、RS485、 RS232接口，內置大容量存儲器并可進行擴展。MC9S12XE單片機接口豐富，性能優(yōu)越，同時具備低成本、低功耗、EMC和高效的代碼率等優(yōu)勢。GPRS-GPS模塊2與微處理器1相連接，GPRS-GPS模塊2內嵌PPP、PCT/IP、UDP多種協(xié)議，可實現(xiàn)用戶設備到數(shù)據(jù)中心遠程透明或格式數(shù)據(jù)通信。開關量處理模塊4通過光電隔離模塊5與微處理器1相連接，開關量處理模塊4輸入端的開關量包括啟動開關、空調開關、擋位開關和巡航開關的開關量，通過光電隔離模塊5實現(xiàn)了外部開關量與微處理器1 的隔離，起到了保護作用。模擬量通過模擬量處理模塊3中的放大電路、濾波電路和整形電路的處理后，形成微處理器可以直接進行處理的信號，輸入到微處理器1的模擬量采集端口，輸入的模擬量包括加速踏板位置、制動踏板位置、車內溫度。微處理器1的輸出端經(jīng)過光電隔離模塊12的隔離后與輸出驅動模塊11相連接，實現(xiàn)大功率開關量輸出驅動，對輸入和輸出的開關量進行處理的光電隔離模塊均采用高速光耦6N137。微處理器1采用MC9S12XE，MC9S12XE單片機內置多個CAN模塊，圖1中所示的CAN 總線接口 9直接采用單片機內置的CAN模塊；微處理器1通過CAN總線接口 9與電機控制器、電池管理系統(tǒng)、儀表燈模塊實現(xiàn)信息交互，選擇TLE6250作為總線驅動器。MC9S12XE單片機內置LIN診斷接口 10，微處理器1還設置有與其相連接的RS485接口和RS232接口。信息存儲模為內置4K的EEPROM及并行外擴的256M的K9F2G08U0B大容量存儲器 13，實現(xiàn)控制策略MAP及故障信息的存儲。電源模塊6選擇DC/DC轉換模塊及芯片，各模塊的供電需求，所選模塊及芯片必須具有較強抗干擾能力。系統(tǒng)各個模塊功能具有自檢及保護功能，實現(xiàn)故障信息的存儲及通訊，如供電防反接保護及過流保護等。如圖2所示，給出了采用本實用新型的電動汽車通過GPRS-GPS模塊與衛(wèi)星和監(jiān)控中心的通信原理圖；本實用新型的汽車整車控制器把檢測到的電動汽車的行車參數(shù)通過 GPRS-GPS模塊進行發(fā)射，數(shù)據(jù)首先經(jīng)過基站進入GPRS服務支持節(jié)點，然后通過GPRS骨干網(wǎng)連接到GPRS網(wǎng)關支持節(jié)點，最后數(shù)據(jù)經(jīng)過GGSN流入hternet，根據(jù)監(jiān)控中心的IP地址可把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心。整車控制器能夠實時獲取車輛的位置信息，經(jīng)GPRS無線網(wǎng)絡能夠實現(xiàn)車輛位置信息、車速、加速踏板位置、制動踏板位置、電機轉速、電池電壓及SOC等信息與監(jiān)控中心的雙向傳輸，實現(xiàn)車輛的遠程監(jiān)控管理、故障診斷及軟件升級等。上面所述的實例僅僅是對本實用新型優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本實用新型的技術方案做出的各種變形和改進，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于包括微處理器(1)、 用于實時獲取車輛位置信息和運行參數(shù)的GPRS-GPS模塊(2)以及與微處理器相連接的模擬量處理模塊(3)、開關量處理模塊(4)和輸出驅動模塊(11)；所述微處理器內置或擴展有 CAN總線接口(9)、信息存儲模塊、LIN診斷接口( 10)；所述模擬量處理模塊和開關量處理模塊分別與車內采集的模擬量和開關量相連接，輸出驅動模塊與車內的被控制設備相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于 所述微處理器(1)內置或擴展有RS232和RS485接口 ；所述微處理器為16位或32位單片機。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于與開關量處理模塊的輸入端相連接的信號包括啟動開關、空調開關、擋位開關和巡航開關信號，與模擬量處理模塊的輸入端相連接的信號包括加速踏板位置、制動踏板位置、車內溫度信號。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于所述CAN總線接口(9)與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和儀表模塊相連接。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于所述模擬量處理模塊(3)包括信號放大電路、濾波電路和整形電路；所述開關量處理模塊(4)通過光電隔離模塊(5)與微處理器(1)相連接；所述輸出驅動模塊(11)通過光電隔離模塊(12)與微處理器相連接。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，其特征在于所述信息存儲模塊為內置或外部擴展的用于存儲控制策略MAP和故障信息的存儲器 (13)。
專利摘要本實用新型的具備GPRS和GPS功能的電動汽車整車控制器，包括微處理器、用于實時獲取車輛位置信息和運行參數(shù)的GPRS-GPS模塊以及與微處理器相連接的模擬量處理模塊、開關量處理模塊和輸出驅動模塊；所述微處理器內置或擴展有CAN總線接口、信息存儲模塊、LIN診斷接口；所述模擬量處理模塊和開關量處理模塊分別與車內采集的模擬量和開關量相連接，輸出驅動模塊與車內的被控制設備相連接。本實用新型通過對行車參數(shù)的檢測和運算，實現(xiàn)了智能化控制，滿足車輛行駛工況變化需求；通過GPRS/GPS模塊實現(xiàn)了車輛位置信息、車速、加速和制動踏板位置、電機轉速、電池電壓及SOC信息與監(jiān)控中心的雙向傳輸，實現(xiàn)車輛的遠程監(jiān)控管理、故障診斷及軟件升級。
文檔編號B60R16/023GK202071789SQ201120137208
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權日2011年5月4日
發(fā)明者劉斐, 劉楊, 楊永廣, 王慶松, 程勇, 紀少波, 黃萬友 申請人:劉楊