一種電動(dòng)車微機(jī)總線控制系統(tǒng)及診斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車控制及診斷領(lǐng)域，尤其是涉及一種電動(dòng)車微機(jī)總線控制系統(tǒng)及診斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市外延的擴(kuò)大，交通機(jī)動(dòng)化的需求不斷增加，交通工具便利與否左右著人們的活動(dòng)空間。電動(dòng)車由于輕便、快捷、價(jià)位等優(yōu)勢(shì)異軍突起，日益成為自行車交通工具使用者的一種理想的并廣受歡迎的個(gè)人交通工具。
[0003]隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電動(dòng)車的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和集成化要求也越來越高。使得工程師在開發(fā)設(shè)計(jì)中，遇到了更多的挑戰(zhàn):
1、電動(dòng)車機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，裝載的儀表、報(bào)警器、閃光器、控制器、燈組驅(qū)動(dòng)模塊等外圍設(shè)備繁多，造成線纜復(fù)雜、線路繁瑣、分支較多、線路壓降較大，整車保護(hù)性能較差；
2、昂貴的鋰電池廣泛應(yīng)用，對(duì)防盜技術(shù)提出了更高的要求；
3、用戶對(duì)安全性能要求更加嚴(yán)格，而目前在使用過程中控制器和儀表基本上沒有直接的命令聯(lián)系，這樣對(duì)整車的安全存在很大的隱患，比如用戶無法及時(shí)了解控制器故障信息，就無法采取預(yù)防措施防止意外發(fā)生；
4、市場(chǎng)對(duì)其成本、時(shí)效性限制的日益嚴(yán)格，產(chǎn)品的測(cè)試維修問題已逐漸成為大多數(shù)廠家關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0004]中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局于2011年10月05日公開了名稱為“電動(dòng)車多總線整車控制器”的專利文獻(xiàn)(公開號(hào):CN202003218U)，其包括微控制器；微控制器通信接口分別與1接口控制模塊、脈寬調(diào)制模塊、兩個(gè)串行通信緩沖模塊、CAN緩沖模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊電連接；1接口控制模塊的一個(gè)輸出接口通過繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、輸出繼電器與電動(dòng)車電控子系統(tǒng)接線端子電連接，另一個(gè)輸出接口通過光耦合器與電動(dòng)車電控子系統(tǒng)接線端子電連接其輸入接口通過光耦合器與電動(dòng)車電控子系統(tǒng)接線端子電連接；脈寬調(diào)制模塊的輸出接口通過光耦合器與電動(dòng)車電控子系統(tǒng)接線端子電連接；CAN緩沖模塊通信接口通過CAN控制器、CAN收發(fā)器、光耦合器與電動(dòng)車電控子系統(tǒng)接線端子電連接。此方案僅僅實(shí)現(xiàn)了各個(gè)子系統(tǒng)的互相連接通訊，而并未公開電動(dòng)車與智能手機(jī)之間的無線交互以及電動(dòng)車控制系統(tǒng)與診斷系統(tǒng)之間的交互。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的控制方式單一、線纜復(fù)雜、、線路繁瑣、分支較多、線路壓降較大，整車保護(hù)性能較差，容易產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)，不能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車與智能手機(jī)以及診斷系統(tǒng)之間的交互等的技術(shù)問題，提供一種線路簡(jiǎn)潔，整車保護(hù)性能好，安全性高，可以使電動(dòng)車與智能手機(jī)、診斷系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)交互的電動(dòng)車微機(jī)總線控制系統(tǒng)，并公開了一種準(zhǔn)確性高、檢測(cè)速度快的電動(dòng)車微機(jī)總線控制系統(tǒng)診斷方法。
[0006]本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種電動(dòng)車微機(jī)總線控制系統(tǒng)，包括微機(jī)總線控制器、智能手機(jī)、診斷設(shè)備、液晶儀表、信息采集電路、RS485通訊電路、整車燈光電路、整車電源控制電路和電源電路，所述微機(jī)總線控制器通過無線信號(hào)連接到智能手機(jī)，診斷設(shè)備通過RS485通訊電路連接到微機(jī)總線控制器，液晶儀表通過硬線連接到微機(jī)總線控制器，電源電路與微機(jī)總線控制器連接并為微機(jī)總線控制器、信息采集電路、RS485通訊電路、整車燈光電路和整車電源控制電路供電，微機(jī)總線控制器通過硬線連接整車燈光電路和信息采集電路，微機(jī)總線控制器還通過RS485通訊電路連接到電機(jī)控制器，電機(jī)控制器還分別連接到整車動(dòng)力電池和直流無刷電機(jī)。
[0007]目前適用于工業(yè)及汽車行業(yè)較為常用的總線技術(shù)有UART、RS485、CAN_bus、LIN、MP1、以太網(wǎng)等，UART串行總線通訊易受干擾且距離短，CAN_bus如果在通訊設(shè)備較多的情況下最有效，不過成本相對(duì)較高，LIN總線單線通訊不能滿足我們使用的雙向通訊，MPI是西門子公司開發(fā)的用于PLC之間通訊的保密的協(xié)議。MPI通訊是當(dāng)通信速率要求不高、通信數(shù)據(jù)量不大時(shí)，可以采用的一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的通訊方式。以太網(wǎng)則主要用于互聯(lián)網(wǎng)的相互通訊，并不適合使用則車載通訊上。通過對(duì)比分析，采用RS485的總線技術(shù)方案是最優(yōu)選擇。
[0008]微機(jī)總線控制器通過信息采集電路采集整車狀態(tài)參數(shù)，通過液晶儀表進(jìn)行顯示，并且根據(jù)用戶設(shè)定可以把相關(guān)參數(shù)發(fā)送到智能手機(jī)上。微機(jī)總線控制器通過整車燈光電路實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光和喇叭的控制。整車電源控制電路在微機(jī)總線控制器的控制下實(shí)現(xiàn)整車電源的通斷控制。RS485通訊電路連接微機(jī)總線控制器和電機(jī)控制器，幫助微機(jī)總線控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車電機(jī)的控制。診斷設(shè)備也通過RS485通訊電路連接微機(jī)總線控制器，從而可以完成對(duì)電動(dòng)車的故障診斷功能。智能手機(jī)也可以通過無線信號(hào)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的解鎖上鎖、燈光控制和故障顯不等功能。
[0009]作為優(yōu)選，所述信息采集電路包括電池電壓采集電路、轉(zhuǎn)把信號(hào)采集電路和開關(guān)量采集電路，電池電壓采集電路的一端連接電動(dòng)車電池，另一端連接微機(jī)總線控制器；轉(zhuǎn)把信號(hào)采集電路一端連接轉(zhuǎn)把，另一端連接微機(jī)總線控制器；開關(guān)量采集電路包括遠(yuǎn)光燈采集電路、近光燈采集電路、左轉(zhuǎn)燈采集電路、右轉(zhuǎn)燈采集電路、小燈采集電路、剎車采集電路、喇叭采集電路和鑰匙開關(guān)采集電路，所述遠(yuǎn)光燈采集電路包括電阻R1、電阻R2和電容Cl，電阻Rl的第一端連接遠(yuǎn)光燈，第二端連接微機(jī)總線控制器，電阻R2的第一端連接電阻Rl的第二端，電阻R2的第二端接地，電容Cl和電阻R2并聯(lián)；近光燈采集電路、左轉(zhuǎn)燈采集電路、右轉(zhuǎn)燈采集電路、小燈采集電路、剎車采集電路和喇叭采集電路的結(jié)構(gòu)都與遠(yuǎn)光燈采集電路相同；鑰匙開關(guān)采集電路包括二極管D1、電阻R3和電容C2，二極管Dl的負(fù)極連接鑰匙開關(guān)，正極連接微機(jī)總線控制器，電阻R3的第一端連接二極管Dl的正極，第二端接地，電容C2與二極管Dl并聯(lián)。
[0010]電池電壓采集電路采集電池電壓，轉(zhuǎn)把信號(hào)采集電路采集轉(zhuǎn)把轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)，開關(guān)量采集電路采集遠(yuǎn)光燈、近光燈、左轉(zhuǎn)燈、右轉(zhuǎn)燈、小燈、剎車、喇叭和鑰匙開關(guān)的信號(hào)，信息采集電路將上述采集到的信號(hào)發(fā)送給微機(jī)總線控制器。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述整車燈光電路包括遠(yuǎn)光燈驅(qū)動(dòng)電路、近光燈驅(qū)動(dòng)電路、左轉(zhuǎn)燈驅(qū)動(dòng)電路、右轉(zhuǎn)燈驅(qū)動(dòng)電路、小燈驅(qū)動(dòng)電路和喇叭驅(qū)動(dòng)電路，所述各驅(qū)動(dòng)電路的控制端連接微機(jī)總線控制器，輸入端連接電動(dòng)車電池，輸出端連接被控設(shè)備。
[0012]整車燈光電路在微機(jī)總線控制器的控制下控制各燈和喇叭的工作狀態(tài)。
[0013]作為優(yōu)選，所述整車電源控制電路包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R1、電阻11、電阻R12、三極管Q1、三極管Q2、三極管Q3、晶體管T1、二極管D2和二極管D3 ;所述三極管Q1的基極通過電阻R4連接微機(jī)總線控制器，發(fā)射極接地，集電極通過電阻R6連接晶體管T1的柵極；電阻R5的第一端連接三極管Q1的基極，第二端接地；晶體管T1的源極連接電動(dòng)車電池，漏極連接二極管D3的正極和電源電路；二極管D2的正極連接晶體管T1的柵極，負(fù)極連接晶體管T1的源極，電阻R7和二極管D2并聯(lián)；電阻R8的第一端連接晶體管T1的柵極，第二端連接鑰匙開關(guān)；三極管Q2的集電極連接二極管D3的負(fù)極并連接控制器鑰匙；三極管Q2的發(fā)射極連接電動(dòng)車電池，基極通過電阻R11連接三極管Q3的集電極；電阻R9跨接在三極管Q2的發(fā)射極和基極之間；三極管Q3的基極通過電阻R10連接控制器鑰匙，發(fā)射極接地；電阻R12的第一端連接三極管Q3的基極，第二端接地。
[0014]整車電源控制電路可以由微機(jī)總線控制，也可以由鑰匙開關(guān)控制。
[0015]作為優(yōu)選，所述智能手機(jī)上運(yùn)行有控制APP，所述控制APP包括:
資訊模塊，接收和顯示車廠新聞及公告；
車輛控制模塊，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)車輛的控制操作，包括控制界面和信息顯示界面；
歷史記錄模塊，記錄和顯示騎行距離；
診斷中心模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)診斷和手動(dòng)診斷，并顯示診斷信息；
個(gè)人中心模塊，顯示登錄界面，并包含密碼修改功能。
[0016]作為優(yōu)選，所述控制界面上設(shè)有若干個(gè)控制按鈕，所述信息顯示界面上顯示有車速和/或行駛距離信息。
[0017]手機(jī)APP還包括故障提示、遙控、防盜、報(bào)警、解鎖、燈光控制、剩余續(xù)航里程顯示等功能模塊。微機(jī)總線控制器設(shè)有功能定制擴(kuò)展區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)如自動(dòng)識(shí)別開關(guān)大