專利名稱：一種電動汽車車載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種電動汽車車載裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的飛速發(fā)展和汽車電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們在交通領(lǐng)域取得了巨大的突破，為現(xiàn)代社會提供了不可估量的財富，這些都大大改善了人們的生活質(zhì)量。但同時也帶來了負(fù)面影響，全球性的石油危機(jī)和日益惡化的環(huán)境污染逐漸變成了 21世紀(jì)人類面臨的重要問題，而這一問題在我國顯得更加重要。面對傳統(tǒng)燃油汽車尾氣排放造成的污染及其對石油資源的過度消耗所引發(fā)的環(huán)境與能源問題，電動汽車以其良好的環(huán)保、節(jié)能特性，成為當(dāng)今汽車發(fā)展的潮流和熱點。目前世界上許多發(fā)達(dá)國家的政府、著名汽車廠商以及相關(guān)行業(yè)科研機(jī)構(gòu)都在致カ于電動汽車技術(shù)的研究開發(fā)與應(yīng)用推廣。我國也正在出臺相關(guān)積極政策推進(jìn)電動汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模發(fā)展和商業(yè)化運行。盡管電動汽車作為綠色運輸工具具有非常好的應(yīng)用前景，但要想真正將電動汽車實現(xiàn)社會化并不容易。電動汽車作為一種以清潔能源為動カ的汽車，其性能到底怎樣，動カ性和經(jīng)濟(jì)性能否滿足社會的需求，會不會出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障有什么快速有效的檢測手段，如何較快而且方便地解決這些故障，是用戶最關(guān)心的問題。另外，如何保障充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全運行，提供智能、高效的充換電服務(wù)，實現(xiàn)電動汽車快捷、有序的充電以及可控、合理的調(diào)度，也是需要重點解決的問題。

實用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了ー種電動汽車車載裝置，具備實時監(jiān)控車輛和電池運行信息、車輛定位導(dǎo)航和多媒體服務(wù)等功能，適用于電動汽車行業(yè)智能化的監(jiān)控與管理、電動汽車和電網(wǎng)互動、車輛遠(yuǎn)程診斷與應(yīng)急救援，數(shù)據(jù)采集和處理速度較快，平臺開發(fā)和運行效率較高，人機(jī)界面友好，可保障電動汽車安全可靠運行。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下方案:ー種電動汽車車載裝置，所述裝置包括主控制模塊、CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊；所述CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊分別與所述主控制模塊雙向連接。所述主控制模塊包括主控制器和嵌入式操作系統(tǒng)；所述嵌入式操作系統(tǒng)提供訪問框架應(yīng)用程序接ロ的權(quán)限，并提供驅(qū)動模塊和TCP/IP協(xié)議棧；所述主控制器包括通過引腳連接主控制板的微處理器、ROM時鐘、RAM時鐘和復(fù)位電路。所述CAN總線通信模塊包括CAN總線物理接ロ、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、CAN總線收發(fā)器、CAN總線控制器以及外部晶體；`所述CAN總線物理接ロ掛接在電動汽車CAN總線上，所述CAN總線收發(fā)器通過CAN—H和CAN — L與CAN總線控制器連接，所述CAN總線控制器通過SPI接ロ與所述主控制板連接；所述數(shù)據(jù)處理和存儲單元對測量值進(jìn)行處理，并對所述裝置采集的包括測量值、狀態(tài)量和報警事件的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的集中存儲。所述CAN總線物理接ロ實時采集電動汽車的運行狀態(tài)和電池信息，所述運行狀態(tài)包括運行速度和運行里程，所述電池信息包括整車充/放電電壓、整車充/放電電流、電池S0C、電池模塊溫度、單體電池最高電壓、單體電池最低電壓。 所述3G無線通信模塊包括3G通信芯片、實時數(shù)據(jù)交互模塊和實時數(shù)據(jù)對時模塊；所述3G通信芯片通過引腳與所述主控制板連接，所述實時數(shù)據(jù)交互模塊向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)電動汽車的運行狀態(tài)及電池信息，并接收監(jiān)控中心下發(fā)包括充/換電站站點信息、電價信息和新聞的服務(wù)信息；所述對時単元接收監(jiān)控中心下發(fā)的同步時鐘對時指令，以保證區(qū)域內(nèi)裝置時間的一致性。所述GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊提供導(dǎo)航服務(wù)并監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)；所述導(dǎo)航服務(wù)包括目的地檢索、路線查看、模擬導(dǎo)航和真實導(dǎo)航；通過地圖實時顯示運營區(qū)域內(nèi)充/換電站、分散充電樁分布位置及電動汽車運行狀態(tài)監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)，并顯示包括電動汽車地理位置、電動汽車速度和剩余電量的狀態(tài)信息。所述用戶交互模塊包括信息交互単元、權(quán)限管理単元、多媒體服務(wù)單元和通訊調(diào)試單元；所述信息交互単元通過車載界面或遠(yuǎn)程方式獲取用戶需求，同時將實時信息實時反饋給用戶；所述權(quán)限管理単元提供權(quán)限分級，對不同的用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限；所述多媒體服務(wù)單元提供包括音樂、圖片、視頻、和上網(wǎng)的娛樂服務(wù)；所述通訊調(diào)試單元為用戶提供實時數(shù)據(jù)顯示和報文監(jiān)視的通訊調(diào)試頁面。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:1.本實用新型具有高效的數(shù)據(jù)采集和處理硬件平臺。所選用的硬件平臺處理器具有體積小、成本低、性能高等特點，同時具有媒體處理能力和低功耗的特點，適合網(wǎng)絡(luò)處理應(yīng)用，具有高數(shù)據(jù)吞吐量和高性能，在實時性能和浮點處理能力等方面要均能滿足汽車電子應(yīng)用的需求。2.選用具有通用框架和與設(shè)備無關(guān)的應(yīng)用程序開發(fā)平臺——Android操作系統(tǒng)，便于升級維護(hù)，同時具有可移植和高效等優(yōu)點，使系統(tǒng)具備較高的開發(fā)效率和運行效率。3.本實用新型具備完善的功能設(shè)計；通過GPS定位模塊實現(xiàn)導(dǎo)航功能，通過語音提示實現(xiàn)路徑引導(dǎo)；具有3G無線通信功能，實時與監(jiān)控中心服務(wù)器通訊，實現(xiàn)電動汽車與監(jiān)控中心信息的雙向交互，實現(xiàn)控制中心對車輛的實時監(jiān)控與調(diào)度；具有豐富的地理信息和查詢功能，通過電子地圖并配合android操作系統(tǒng)的API接ロ，按照用戶需求進(jìn)行各種信息查詢，真正實現(xiàn)人機(jī)界面友好的嵌入式操作系統(tǒng)平臺。4.本實用新型具有穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通訊。結(jié)合CAN總線的技術(shù)特點和電動汽車的應(yīng)用需求，在研究CAN2.0通信標(biāo)準(zhǔn)并比較分析各種CAN總線高層協(xié)議的基礎(chǔ)上，自主設(shè)計電動汽車CAN應(yīng)用層通信協(xié)議；從傳統(tǒng)汽車的CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計出發(fā)，綜合考慮電動汽車的特性，采用總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將整個CAN網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個模塊；交互終端作為監(jiān)聽設(shè)備掛接在總線上，總線上某一節(jié)點設(shè)備出現(xiàn)故障不影響整個總線的正常通信。

圖1是電動汽車車載裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是主控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖3是CAN總線通イ目模塊不意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。如圖1，本實用新型提供ー種電動汽車車載裝置，所述裝置包括主控制模塊、CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊；所述CAN總線通信模塊通過SPI總線與所述主控制模塊雙向連接，所述3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊均通過串ロ與所述主控制模塊雙向連接。如圖2，所述主控制模塊包括主控制器和Android嵌入式操作系統(tǒng)；所述液晶屏通過液晶插ロ連接主控制板，用于人機(jī)交互顯示；所述嵌入式操作系統(tǒng)提供訪問框架應(yīng)用程序接ロ的權(quán)限，并提供驅(qū)動模塊和TCP/IP協(xié)議棧；所述主控制器包括通過引腳連接主控制板的ARMCortex-A8系列的32位微處理器、ROM時鐘、RAM時鐘和復(fù)位電路。如圖3，所述CAN總線通信模塊包括CAN總線物理接ロ、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、CAN總線收發(fā)器、CAN總線控制器以及外部晶體；所述CAN總線物理接ロ掛接在電動汽車CAN總線上，所述CAN總線收發(fā)器通過CAN—H和CAN—L與CAN總線控制器連接，所述CAN總線控制器通過SPI接ロ與所述主控制板連接；所述數(shù)據(jù)處理和存儲單元對測量值進(jìn)行處理，并對所述裝置采集的包括測量值、狀態(tài)量和報警事件的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的集中存儲。所述CAN總線物理接ロ實時采集電動汽車的運行狀態(tài)和電池信息，所述運行狀態(tài)包括運行速度和運行里程，所述電池信息包括整車充/放電電壓、整車充/放電電流、電池S0C、電池模塊溫度、單體電池最高電壓、單體電池最低電壓。所述3G無線通信模塊包括3G通信芯片、實時數(shù)據(jù)交互模塊和實時數(shù)據(jù)對時模塊；所述3G通信芯片通過引腳與所述主控制板連接，所述實時數(shù)據(jù)交互模塊向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)電動汽車的運行狀態(tài)及電池信息，并接收監(jiān)控中心下發(fā)包括充/換電站站點信息、電價信息和新聞的服務(wù)信息；所述對時単元接收監(jiān)控中心下發(fā)的同步時鐘對時指令，以保證區(qū)域內(nèi)裝置時間的一致性。所述GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊提供導(dǎo)航服務(wù)并監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)；所述導(dǎo)航服務(wù)包括目的地檢索、路線查看、模擬導(dǎo)航和真實導(dǎo)航；通過地圖實時顯示運營區(qū)域內(nèi)充/換電站、分散充電樁分布位置及電動汽車運行狀態(tài)監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)，并顯示包括電動汽車地理位置、電動汽車速度和剩余電量的狀態(tài)信息。所述用戶交互模塊包括信息交互単元、權(quán)限管理単元、多媒體服務(wù)單元和通訊調(diào)試單元；所述信息交互単元通過車載界面或遠(yuǎn)程方式獲取用戶需求，同時將實時信息實時反饋給用戶；所述權(quán)限管理単元提供權(quán)限分級，對不同的用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限；所述多媒體服務(wù)單元提供包括音樂、圖片、視頻、和上網(wǎng)的娛樂服務(wù)；所述通訊調(diào)試單元為用戶提供實時數(shù)據(jù)顯示和報文監(jiān)視的通訊調(diào)試頁面。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.種電動汽車車載裝置，其特征在于:所述裝置包括主控制模塊、CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊；所述CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊分別與所述主控制模塊雙向連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述主控制模塊包括主控制器嵌入式操作系統(tǒng)；所述嵌入式操作系統(tǒng)提供訪問框架應(yīng)用程序接ロ的權(quán)限，并提供驅(qū)動模塊和TCP/IP協(xié)議棧；所述主控制器包括通過引腳連接主控制板的微處理器、ROM時鐘、RAM時鐘和復(fù)位電路。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述CAN總線通信模塊包括CAN總線物理接ロ、數(shù)據(jù)處理和存儲單元、CAN總線收發(fā)器、CAN總線控制器以及外部晶體；所述CAN總線物理接ロ掛接在電動汽車CAN總線上，所述CAN總線收發(fā)器通過CAN —H和CAN—L與CAN總線控制器連接，所述CAN總線控制器通過SPI接ロ與所述主控制板連接；所述數(shù)據(jù)處理和存儲單元對測量值進(jìn)行處理，并對所述裝置采集的包括測量值、狀態(tài)量和報警事件的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的集中存儲。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述CAN總線物理接ロ實時采集電動汽車的運行狀態(tài)和電池信息，所述運行狀態(tài)包括運行速度和運行里程，所述電池信息包括整車充/放電電壓、整車充/放電電流、電池S0C、電池模塊溫度、單體電池最高電壓、單體電池最低電壓。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述3G無線通信模塊包括3G通信芯片、實時數(shù)據(jù)交互模塊和實時數(shù)據(jù)對時模塊；所述3G通信芯片通過引腳與所述主控制板連接，所述實時數(shù)據(jù)交互模塊向監(jiān)控中心轉(zhuǎn)發(fā)電動汽車的運行狀態(tài)及電池信息，并接收監(jiān)控中心下發(fā)包括充/換電站站點信息、電價信息和新聞的服務(wù)信息；所述對時単元接收監(jiān)控中心下發(fā)的同步時鐘對時指令，以保證區(qū)域內(nèi)裝置時間的一致性。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊提供導(dǎo)航服務(wù)并監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)；所述導(dǎo)航服務(wù)包括目的地檢索、路線查看、模擬導(dǎo)航和真實導(dǎo)航；通過地圖實時顯示運營區(qū)域內(nèi)充/換電站、分散充電樁分布位置及電動汽車運行狀態(tài)監(jiān)控運營網(wǎng)絡(luò)，并顯示包括電動汽車地理位置、電動汽車速度和剩余電量的狀態(tài)信息。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車車載裝置，其特征在于:所述用戶交互模塊包括信息交互単元、權(quán)限管理単元、多媒體服務(wù)單元和通訊調(diào)試単元；所述信息交互単元通過車載界面或遠(yuǎn)程方式獲取用戶需求，同時將實時信息實時反饋給用戶；所述權(quán)限管理単元提供權(quán)限分級，對不同的用戶設(shè)定不同的操作權(quán)限；所述多媒體服務(wù)單元提供包括音樂、圖片、視頻、和上網(wǎng)的娛樂服務(wù)；所述通訊調(diào)試單元為用戶提供實時數(shù)據(jù)顯示和報文監(jiān)視的通訊調(diào)試頁面。
專利摘要本實用新型提供一種電動汽車車載裝置，所述裝置包括主控制模塊、CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊；所述CAN總線通信模塊通過SPI總線與所述主控制模塊雙向連接，所述CAN總線通信模塊、3G無線通信模塊、GPS數(shù)據(jù)接收處理模塊和用戶交互模塊分別與所述主控制模塊雙向連接。本實用新型具備實時監(jiān)控車輛和電池運行信息、車輛定位導(dǎo)航和多媒體服務(wù)等功能，適用于電動汽車行業(yè)智能化的監(jiān)控與管理、電動汽車和電網(wǎng)互動、車輛遠(yuǎn)程診斷與應(yīng)急救援，數(shù)據(jù)采集和處理速度較快，軟件平臺開發(fā)和運行效率較高，人機(jī)界面友好，可保障電動汽車安全可靠運行。
文檔編號B60R16/02GK202931355SQ20122050352
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者趙明宇, 儲毅, 李錦帆, 黃旭陽, 孫廣明, 王剛, 牛榮義, 張衛(wèi)國 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 四川電力汽車修理廠, 國家電網(wǎng)公司