專利名稱：電動(dòng)汽車信息采集與無線傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電動(dòng)汽車的車載信息采集與無線傳輸裝置。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車作為清潔、環(huán)保型綠色車輛，受到世界各國政府以及汽車生產(chǎn)商 的極大關(guān)注，以純電動(dòng)汽車，混合電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車為代表的電動(dòng)
汽車必將成為21世紀(jì)的重要交通工具。
中國政府非常重視電動(dòng)汽車的發(fā)展，"八五"期間，已經(jīng)列入國家科技攻關(guān) 計(jì)劃，重點(diǎn)開展電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究，"九五"期間，正是列入國家重大科 技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目，主要開展電動(dòng)概念車(含相關(guān)技術(shù))研究、電動(dòng)改裝車開發(fā)、 試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)、運(yùn)行機(jī)制和政策法規(guī)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究，"十五"期間，正式 設(shè)立"863"計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)，選擇新一代電動(dòng)汽車技術(shù)作為中國汽車科 技創(chuàng)新的主攻方向，以電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)平臺為工作重點(diǎn)，力爭在電動(dòng)汽 車關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)及整車技術(shù)上取得重大突破，促進(jìn)中國汽車工業(yè)實(shí) 現(xiàn)跨越式發(fā)展。中國電動(dòng)汽車及關(guān)鍵零部件技術(shù)開發(fā)已取得快速發(fā)展，形成了 純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車整車以及電機(jī)控制系統(tǒng)、
動(dòng)力蓄電池、整車多能源管理系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件的系列化產(chǎn)品。
對電動(dòng)汽車運(yùn)營進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度和智能化管理是保障電動(dòng)汽車運(yùn)行安
全可靠的重要技術(shù)保障。電動(dòng)汽車車載信息采集與無線傳輸裝置的研究開發(fā)正
是為了提供這種技術(shù)保障。
現(xiàn)有的普通車載信息采集系統(tǒng)各個(gè)國家都在研究，并已取得了許多代表性
的成果，許多汽車廠商也都為自己生產(chǎn)的產(chǎn)品不同程度的配備了該系統(tǒng)，但是由于電動(dòng)汽車還處于研發(fā)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的階段，因此關(guān)于電動(dòng)車的車載信息采 集與無線傳輸裝置的研究還比較少，至今未見有應(yīng)用于電動(dòng)汽車的采集與無線 傳輸裝置系統(tǒng)出現(xiàn)，該系統(tǒng)的研究開發(fā)仍處于探索階段。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不僅具有普通車載信息系統(tǒng)定 位通信導(dǎo)航的功能，更重要的是能夠采集電動(dòng)汽車車輛自身的每一塊電池的信 息(如電壓、電流、電量、溫度等)，并將定位信息和電池信息無線發(fā)送傳送給 遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心，能夠?yàn)檐囕v的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
本實(shí)用新的技術(shù)方案
電動(dòng)汽車信息采集與無線傳輸裝置，包括基于PC104總線的PC104微機(jī)母 板、基于PC104總線的CAN總線通信板、GSM無線通信模塊，GPS接收機(jī)模 塊、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、I卩O接口、 SIM卡、512MCF卡、128M內(nèi)存條、鍵盤；
其器件之間的連接關(guān)系
PC104微機(jī)母板的型號是PCM-3350，微機(jī)母板供電5V (VCC);
GSM無線通信模塊的型號是Q2403，該模塊的GRI、 GDCD、 GRXD、 GCTS、 GDSR、 GDTR、 GTXD、 GRTS 口分別和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3238的T1IN、 T2IN、 T3IN、 T4IN、 T5IN、 R10UT、 R20UT、 R30UT 口相連，電平轉(zhuǎn)換MAX3238芯片的T10UT、 T20UT、 T30UT、 T40UT、 T50UT、 R1IN、 R2IN、 R3IN 口分別和PC104微機(jī)母板的COM2的 MRI、 MDCD、 MRXD、 MCTS、 MDSR、 MDTR、 MTXD、 MRTS 口相連；GSM無線通信模塊 的GDAT、 GRST、 GCLK 口分別和SIM卡的SDATA、 SRST、 SCLK 口相連;3. 6V作為 GSM無線通信模塊的供電電源；
GPS接收機(jī)模塊的型號是GPS15， 5V的電源經(jīng)過一個(gè)IN4007 二極管降壓后 給GPS接收機(jī)模塊供電；GPS接收機(jī)模塊串口 TXD、 RXD分別和PC104微機(jī)母板
內(nèi)置的C0M1的MRXD、 MTXD 口相連；
PC104微機(jī)母板鍵盤接口的KBCLK、 KDATA信號線分別和鍵盤I/O接口的
KBCLK、 KBDATA信號線相連；
PC104微機(jī)母板USB接口的udatal和udata2信號線接到USB I/O接口上； 外置512MCF卡插到CF卡的插槽中，128M的內(nèi)存條插到內(nèi)存插槽中； 裝置通過CAN總線通信板通過CAN總線I/O接口來和電動(dòng)汽車的能量管
理系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲取每塊電池的電壓、電流等信息；CAN總線通信板通過
PC104總線和微機(jī)母板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 本實(shí)用新型具有的有效效果
(1) 數(shù)據(jù)采集功能通電動(dòng)汽車CAN(Controller Area Network局域網(wǎng)控 制)總線接收和處理來自電動(dòng)車能量管理系統(tǒng)(EMS)的數(shù)據(jù)包括單個(gè)電池的 電壓、電流值、電池溫度、電池故障等。
(2) 定位功能能實(shí)時(shí)接收GPS (Global Position System全球定位系統(tǒng)) 報(bào)文數(shù)據(jù)，來獲取電動(dòng)車行駛的位置(經(jīng)度、緯度)、速度、方向數(shù)據(jù)。
(3) 數(shù)據(jù)保存功能根據(jù)用戶設(shè)定的時(shí)間周期，將GPS數(shù)據(jù)和EMS數(shù)據(jù)周 期性地保存在數(shù)據(jù)庫中。
(4) 數(shù)據(jù)自動(dòng)下載功能當(dāng)用戶把U盤插到終端的USB接口時(shí)，終端內(nèi)的 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)就可自動(dòng)下載到U盤中，下載完畢后，終端自動(dòng)清空歷史數(shù)據(jù)庫。
(5) 無線發(fā)送功能能夠以GSM短消息或GPRS方式，和監(jiān)控中心進(jìn)行無 線通信。
(6) 電子地圖顯示功能能在電子地圖上實(shí)時(shí)顯示車輛行駛的位置，電子
地圖具有放大、縮小、及漫游功能，便于用戶操作。

圖1電動(dòng)汽車信息采集與無線傳輸裝置結(jié)構(gòu)框圖。
圖2電動(dòng)汽車信息釆集與無線傳輸裝置電路圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1是電動(dòng)汽車信息釆集與無線傳輸裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
該裝置包括基于PC104總線的PC104微機(jī)母板、基于PC104總線的CAN 總線通信板、GSM無線通信模塊，GPS接收機(jī)模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、1|/0接 口、 SIM卡、鍵盤。
圖2是電動(dòng)汽車信息采集與無線傳輸裝置的電路圖。構(gòu)成該裝置的器件之
間的連接關(guān)系
微機(jī)母板采用研華公司生產(chǎn)的PCM-3350微機(jī)母板，該母板采用PC104總線 標(biāo)準(zhǔn)，體積小，具有較強(qiáng)的抗震動(dòng)性和抗干擾性，非常適合于車載設(shè)備。母板 配有工業(yè)級的512MCF卡、128M內(nèi)存條，帶有顯示口、 USB 口、鍵盤口、網(wǎng)口、 并口、兩個(gè)串口 (C0M1和COM2)。電動(dòng)汽車上24V的直流電壓經(jīng)DC/DC電源轉(zhuǎn) 換模塊轉(zhuǎn)換為5V (VCC)，再給微機(jī)母板供電。
GSM無線通信模塊釆用WAVEC0M公司生產(chǎn)的WISM0 Q2403通信模塊，GSM模 塊通過串口和微機(jī)母板的COM2進(jìn)行通信。
GSM無線通信模塊的GRI、 GDCD、 GRXD、 GCTS、 GDSR、 GDTR、 GTXD、 GRTS 口 分別和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3238的T1IN、 T2IN、 T3IN、 T4IN、 T5IN、 R10UT、 R20UT、 R30UT 口相連，電平轉(zhuǎn)換MAX3238芯片的T10UT、 T20UT、 T30UT、 T40UT、 T50UT、 R1IN、 R2IN、 R3IN 口分別和PC104微機(jī)母板的COM2的MRI、 MDCD、 MRXD、 MCTS、 MDSR、 MDTR、 MTXD、 MRTS 口相連；GSM無線通信模塊的GDAT、 GRST、 GCLK 口分 別和SIM卡的SDATA、 SRST、 SCLK 口相連，用來和SIM卡進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。5V的
直流電源經(jīng)過兩個(gè)串聯(lián)IN4007 二極管降壓后為3. 6V作為GSM無線通信模塊的 供電電源。
GPS接收機(jī)模塊采用GARMIN公司生產(chǎn)的GPS15， 5V的電源經(jīng)過一個(gè)IN4007 二極管降壓后給GPS接收機(jī)模塊供電；GPS接收機(jī)通過其串口和微機(jī)母板進(jìn)行 通信。由于GPS接收機(jī)的串口電平信號和微機(jī)母板的C0M1電平信號一致，所以 兩個(gè)串口可以直接相連，即GPS接收機(jī)模塊串口 TXD、 RXD分別和PC104微機(jī)母 板內(nèi)置的C0M1的MRXD、 MTXD 口相連。
PC104微機(jī)母板鍵盤接口的KBCLK、 KDATA信號線分別和鍵盤I/O接口的 KBCLK、 KBDATA信號線相連。
PC104微機(jī)母板USB接口的udatal和udata2信號線接到USB I/O接口上。 外置512MCF卡插到CF卡的插槽中，128M的內(nèi)存條插到內(nèi)存插槽中。 裝置通過C細(xì)總線通信板通過CAN總線I/O接口來和電動(dòng)汽車的能量管理 系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲取每塊電池的電壓、電流等信息；CAN總線通信板通過PC104 總線和微機(jī)母板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
權(quán)利要求1.電動(dòng)汽車信息采集與無線傳輸裝置，其特征在于，該裝置包括基于PC104總線的PC104微機(jī)母板、基于PC104總線的CAN總線通信板、GSM無線通信模塊，GPS接收機(jī)模塊、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊、I|/O接口、SIM卡、512MCF卡、128M內(nèi)存條、鍵盤；其器件之間的連接關(guān)系PC104微機(jī)母板的型號是PCM-3350，電動(dòng)汽車上24V的直流電壓經(jīng)DC/DC轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為5V(VCC)，再給微機(jī)母板供電；GSM無線通信模塊的型號是Q2403，該模塊的GRI、GDCD、GRXD、GCTS、GDSR、GDTR、GTXD、GRTS口分別和電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3238的T1IN、T2IN、T3IN、T4IN、T5IN、R10UT、R20UT、R30UT口相連，電平轉(zhuǎn)換MAX3238芯片的T10UT、T20UT、T30UT、T40UT、T50UT、R1IN、R2IN、R3IN口分別和PC104微機(jī)母板的COM2的MRI、MDCD、MRXD、MCTS、MDSR、MDTR、MTXD、MRTS口相連；GSM無線通信模塊的GDAT、GRST、GCLK口分別和SIM卡的SDATA、SRST、SCLK口相連；5V的直流電源經(jīng)過兩個(gè)串聯(lián)IN4007二極管降壓后為3.6V作為GSM無線通信模塊的供電電源；GPS接收機(jī)模塊的型號是GPS15，5V的電源經(jīng)過一個(gè)IN4007二極管降壓后給GPS接收機(jī)模塊供電；GPS接收機(jī)模塊串口TXD、RXD分別和PC104微機(jī)母板內(nèi)置的COM1的MRXD、MTXD口相連；PC104微機(jī)母板鍵盤接口的KBCLK、KDATA信號線分別和鍵盤I/O接口的KBCLK、KBDATA信號線相連；PC104微機(jī)母板USB接口的udata1和udata2信號線接到USB I/O接口上；外置512MCF卡插到CF卡的插槽中，128M的內(nèi)存條插到內(nèi)存插槽中；裝置通過CAN總線通信板通過CAN總線I/O接口來和電動(dòng)汽車的能量管理系統(tǒng)進(jìn)行通信，獲取每塊電池的電壓、電流等信息；CAN總線通信板通過PC104總線和微機(jī)母板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
專利摘要一種用于電動(dòng)汽車車載信息采集與無線傳輸裝置，該裝置不僅具有普通車載信息系統(tǒng)定位通信導(dǎo)航的功能，而且能夠采集電動(dòng)汽車車輛自身和電池有關(guān)的信息，并將信息無線發(fā)送給遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心，為車輛的可靠穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。裝置主要包括基于PC104總線的微機(jī)母板、512M CF卡、128M內(nèi)存條、CAN通信板、GSM通信模塊、GPS接收機(jī)模塊、DC/DC模塊、I/O接口、SIM卡、鍵盤。主要用途包括通過CAN總線采集每塊電池的電壓、電流等信息；實(shí)時(shí)獲取車輛行駛的定位信息；周期性地將定位信息和電池信息保存在數(shù)據(jù)庫中；用戶通過U盤自動(dòng)地下載數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；以GSM短消息或GPRS方式和監(jiān)控中心進(jìn)行無線通信；電子地圖顯示。
文檔編號G01R31/36GK201004627SQ200720103299
公開日2008年1月9日 申請日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者偉 關(guān), 衛(wèi)振林, 朱廣宇, 李寶文, 軍 畢, 薄燕軍, 黃愛玲 申請人:北京交通大學(xué)