專利名稱：電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域。具體地說，就是涉及對電動車輛實驗運行的各項參數(shù)進行檢測，并對檢測的數(shù)據(jù)進行分析計算與顯示， 再將檢測到的數(shù)據(jù)存儲在外部存儲器上。
背景技術(shù)：
隨著全球汽車總有量的增加，傳統(tǒng)汽車發(fā)動機在提供強大動力的同時，消耗了大量能源，并排放大量尾氣污染物，導致嚴重的大氣污染。汽車尾氣排放問題的日益嚴重和石油資源的短缺，使得電動車輛取代傳統(tǒng)燃油車輛的趨勢已經(jīng)越來越明顯。在電動車輛的研發(fā)過程中，電動車輛實驗數(shù)據(jù)的采集對有效提高整車性能有著指導性的作用。數(shù)據(jù)采集是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集信息的過程。它與傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)、計算機技術(shù)一起構(gòu)成了現(xiàn)代檢測技術(shù)的基礎(chǔ)，現(xiàn)代的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在采集速度和數(shù)據(jù)處理軟件方面的發(fā)展越來越快。數(shù)據(jù)采集技術(shù)的發(fā)展主要包括以下兩個方面1、采集芯片硬件的發(fā)展；2、總線技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，使總線技術(shù)在數(shù)據(jù)采集中的結(jié)合應(yīng)用也越來越廣泛。在電動車輛的研究過程中，對車輛運行的電機、電池等部件各項參數(shù)的有效分析， 將有助于優(yōu)化控制策略，改進管理方法，進而提高整車性能。因此，將車輛運行的數(shù)據(jù)存儲于煤質(zhì)中顯得非常重要。通過RS232串口將數(shù)據(jù)存儲于電腦中，是目前汽車上最常用的數(shù)據(jù)存儲方式。這種方式不但成本高，而且由于電腦體積較大，不利于實現(xiàn)實驗的輕便化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，以克服上述背景技術(shù)的不足，使其具有性能可靠、操作方便等特點。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實現(xiàn)的一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其將從電動車輛實驗獲得的數(shù)據(jù)存儲在其中，其包括蓄電池組總電流傳感器1，單體電池2，蓄電池組3，蓄電池組總電壓傳感器4，單體電池電壓傳感器5，單體電池溫度傳感器6，電子開關(guān)7，電機轉(zhuǎn)速傳感器8，微處理器單元 9，報警模塊10，CH375模塊11，RS232串口 12，外部存儲器13，觸摸屏14。其中，蓄電池組3由單體電池2串聯(lián)組成；蓄電池組總電流傳感器1串接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器4并接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組3中的每節(jié)單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器6 ；蓄電池組3中的每節(jié)單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器5 ；單體電池溫度傳感器6，電機轉(zhuǎn)速傳感器8、報警模塊10分別直接與微處理器單元9連接；蓄電池組總電壓傳感器4、蓄電池組總電流傳感器1、單體電池電壓傳感器5分別與電子開關(guān)7連接；電子開關(guān)7與微處理器單元9連接；外部存儲器13通過CH375模塊11與微處理器單元9連接；觸摸屏14與微處理器單元9連接；單體電池溫度傳感器6分別與微處理器單元9連接。
所述的蓄電池組3為電動車輛提供動力源。采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5 ；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器1、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器6、采集電機轉(zhuǎn)速的電機轉(zhuǎn)速傳感器8構(gòu)成了數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分。所述的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5、蓄電池組總電流傳感器 1的信號通過電子開關(guān)被依次采集。微處理器單元9對采集數(shù)據(jù)進行分析，并實現(xiàn)故障判斷報警；電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C ；只要一項指標超出正常范圍，就發(fā)出故障報警。所述的觸摸屏14通過RS232串口 12與微處理器單元9進行通信。所述的外部存儲器13為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。所述的CH375模塊11、外部存儲器13構(gòu)成數(shù)據(jù)外存儲部分，在其中創(chuàng)建TXT格式文本文件，實現(xiàn)電動車輛海量實驗數(shù)據(jù)的存儲。所述的TXT文本文件內(nèi)容包括，電動車輛實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的容量，以及存儲結(jié)果提
7J\ ο所述的數(shù)據(jù)的容量為已存儲的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，存儲結(jié)果提示為數(shù)據(jù)存儲是否完成提示。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益效果一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，實時準確的采集電動車輛實驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析顯示，完成實驗數(shù)據(jù)的存儲。本發(fā)明基于通用串行總線(USB)接口，USB是一種在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的高速總線協(xié)議，USB2. 0協(xié)議中的高速傳輸模式可達480Mb/s。 與其他串行總線相比，USB具有速度快、成本低、總線供電、即插即用、和易于擴展等優(yōu)點。本發(fā)明通過使用USB接口，不盡提高了通信質(zhì)量，而且支持即插即用，從而實現(xiàn)了電動車輛實驗數(shù)據(jù)的實時便捷地存儲。


圖1是本發(fā)明的整體模塊框圖。圖2是本發(fā)明中電子開關(guān)的接線示意圖。圖中1為蓄電池組總電流傳感器，2為單體電池，3為蓄電池組，4為蓄電池組總電壓傳感器，5為單體電池電壓傳感器，6為單體電池溫度傳感器，7為電子開關(guān)，8為電機轉(zhuǎn)速傳感器，9為微處理器單元，10為報警模塊，11為CH375模塊，12為RS232串口，13為外部存儲器，14為觸摸屏。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。如圖1所示一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其將從電動車輛實驗獲得的數(shù)據(jù)存儲在其中，其包括蓄電池組總電流傳感器1，單體電池2，蓄電池組3，蓄電池組總電壓傳感器4，單體電池電壓傳感器5，單體電池溫度傳感器6，電子開關(guān)7，電機轉(zhuǎn)速傳感器8，微處理器單元9，報警模塊10，CH375模塊11，RS232串口 12，外部存儲器13，觸摸屏14。
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其中，蓄電池組3由單體電池2串聯(lián)組成；蓄電池組總電流傳感器1串接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器4并接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組3中的每節(jié)單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器6 ；蓄電池組3中的每節(jié)單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器5 ；單體電池溫度傳感器6，電機轉(zhuǎn)速傳感器8、報警模塊10分別直接與微處理器單元9連接；蓄電池組總電壓傳感器4、蓄電池組總電流傳感器1、單體電池電壓傳感器5分別與電子開關(guān)7連接；電子開關(guān)7與微處理器單元9連接；外部存儲器13通過CH375模塊11與微處理器單元9連接；觸摸屏14與微處理器單元9連接；單體電池溫度傳感器6分別與微處理器單元9連接。所述的蓄電池組3為電動車輛提供動力源。采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5 ；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器1、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器6、采集電機轉(zhuǎn)速的電機轉(zhuǎn)速傳感器8構(gòu)成了數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分。所述的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5、蓄電池組總電流傳感器 1的信號通過電子開關(guān)被依次采集。所述的觸摸屏14通過RS232串口 12與微處理器單元 9進行通信。所述的外部存儲器13為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。如圖2所示為電子開關(guān)的接線示意圖，傳感器輸出的都是電壓信號，微處理器單元控制電子開關(guān)依次導通(即，同一時間，只有一個傳感器與單片機相連。依次導通的時間很短)來選擇連接不同的傳感器，從而實現(xiàn)對傳感器信號的讀取。微處理器單元9為整個電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)的控制核心。系統(tǒng)開機時， 微處理器單元9對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、觸摸屏以及內(nèi)部中斷進行初始化，當系統(tǒng)檢測到存儲按鍵被按下后，開啟中斷并啟動數(shù)據(jù)采集，對外部存儲器的容量進行檢測，若發(fā)現(xiàn)容量不夠， 啟動報警電路；若發(fā)現(xiàn)外部存儲器13無異常，則檢測外部存儲器13中是否已經(jīng)存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系統(tǒng)會在外部存儲器13中創(chuàng)建TXT文本文件；若存在TXT 文本文件，系統(tǒng)會按照既定格式向文件中寫入采集到的數(shù)據(jù)，寫入的數(shù)據(jù)包括電動車輛實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的容量，以及存儲結(jié)果提示。當在觸摸屏14上選擇相應(yīng)的按鈕后，觸摸屏14將檢測到的位置信號發(fā)送至微處理器單元9，微處理器單元9根據(jù)位置信號判斷出用戶選擇的按鈕并通過RS232串口 12發(fā)送相應(yīng)的顯示控制命令至觸摸屏14 ；電機轉(zhuǎn)速傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的結(jié)果以電壓的形式傳送至微處理器單元9的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換口，微處理器單元9通過讀取模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換口的值并轉(zhuǎn)換后得到轉(zhuǎn)速、電壓、電流的值，并將這些值傳遞到觸摸屏14進行顯示；當采集到的電壓、電流、溫度信號超出正常范圍后，報警模塊10會發(fā)出報警音和報警燈光進行報警。具體工作原理如下1.微處理器單元9 微處理器單元9為整個電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)的控制核心，微處理器單元9通過中斷實時檢測觸摸屏14發(fā)送來的位置信號以確定所要測量的數(shù)據(jù)以及觸摸屏14所要顯示的內(nèi)容；微處理器單元9充分利用自身的硬件中斷資源，通過讀取模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換口的電壓值來計算電壓傳感器、電流傳感器的值；同時，微處理器單元9 與外部存儲設(shè)備通過USB接口進行數(shù)據(jù)交互，完成采集數(shù)據(jù)的存儲。
2.數(shù)據(jù)采集硬件電路中包括有電機轉(zhuǎn)速傳感器8、電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器，用于采集電機的轉(zhuǎn)速信號，蓄電池組3的總電壓、總電流信號以及蓄電池組3中每個單體電池的電壓、溫度信號。由于微處理器單元9自身模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換口數(shù)量的限制， 微處理器單元9控制電子開關(guān)依次選通各傳感器，進而采集各傳感器采集到的信號。為了數(shù)據(jù)采集的實時性，本發(fā)明充分利用微處理器單元9的定時器硬件中斷來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與分析，微處理器單元9定時器定時時間設(shè)置為50ms，即每過50ms，微處理器單元9便會對電動車輛實驗數(shù)據(jù)進行采集與計算。3.數(shù)據(jù)顯示開機后，微處理器單元9 一直檢測觸摸屏14返回的位置信號，以選擇顯示不同的數(shù)據(jù)內(nèi)容。當用戶在觸摸屏14上選擇相應(yīng)的按鈕后，觸摸屏14將檢測到的位置信號通過RS232串口 12發(fā)送至微處理器單元9，微處理器單元9根據(jù)位置信號判斷出用戶選擇的按鈕并通過RS232串口發(fā)送相應(yīng)的顯示控制命令至觸摸屏14，將采集到的電壓、 電流、溫度、轉(zhuǎn)速等用戶選擇的數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送至觸摸屏14進行顯示。4.數(shù)據(jù)分析及報警微處理器單元9通過定時器中斷時刻對車內(nèi)的傳感器數(shù)據(jù)進行采集，并對采集的數(shù)據(jù)進行計算分析，電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C，當采集到的電壓、電流、溫度信號超出正常范圍后，系統(tǒng)會啟動報警電路，同時在觸摸屏14上顯示出現(xiàn)故障的因素和詳細情況，以提高實驗的效率和安全性。5.數(shù)據(jù)外存儲部分數(shù)據(jù)外存儲部分包括CH375模塊11和外部存儲器13。微處理器單元9通過CH375模塊11實現(xiàn)與U盤、SD卡等支持USB接口的外部存儲器之間的通信，支持USB2.0協(xié)議。當系統(tǒng)檢測到存儲按鍵被按下后，開啟中斷并啟動數(shù)據(jù)采集，對外部存儲器13的容量進行檢測，若發(fā)現(xiàn)容量不夠，啟動報警模塊10 ；若發(fā)現(xiàn)外部存儲器13無異常，則檢測外部存儲器13中是否已經(jīng)存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系統(tǒng)會在外部存儲器13中創(chuàng)建TXT文本文件；若存在TXT文本文件，系統(tǒng)會按照既定格式向文件中寫入采集到的數(shù)據(jù)，寫入的數(shù)據(jù)包括電動車輛實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的容量，以及存儲結(jié)果提示。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其將從電動車輛實驗獲得的數(shù)據(jù)存儲在其中， 其特征在于，其包括蓄電池組總電流傳感器(1)，單體電池O)，蓄電池組(3)，蓄電池組總電壓傳感器，單體電池電壓傳感器(5)，單體電池溫度傳感器(6)，電子開關(guān)(7)，電機轉(zhuǎn)速傳感器(8)，微處理器單元(9)，報警模塊(10)，CH375模塊(11)，RS232串口(12)，外部存儲器(13)，觸摸屏(14)。其中，蓄電池組(3)由單體電池(2)串聯(lián)組成；蓄電池組總電流傳感器⑴串接在蓄電池組⑶的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器⑷并接在蓄電池組⑶的輸出端；蓄電池組 (3)中的每節(jié)單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器(6)；蓄電池組(3)中的每節(jié)單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器(5)；單體電池溫度傳感器(6)，電機轉(zhuǎn)速傳感器(8)、報警模塊(10)分別直接與微處理器單元(9)連接；蓄電池組總電壓傳感器、蓄電池組總電流傳感器(1)、單體電池電壓傳感器(5)分別與電子開關(guān)(7)連接；電子開關(guān)(7) 與微處理器單元(9)連接；外部存儲器(1 通過CH375模塊(11)與微處理器單元(9)連接；觸摸屏(14)與微處理器單元(9)連接；單體電池溫度傳感器(6)分別與微處理器單元(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的蓄電池組C3)為電動車輛提供動力源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器G)、單體電池電壓傳感器(5)；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器(1)、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器(6)、采集電機轉(zhuǎn)速的電機轉(zhuǎn)速傳感器(8)構(gòu)成了數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的蓄電池組總電壓傳感器G)、單體電池電壓傳感器(5)、蓄電池組總電流傳感器(1)的信號通過電子開關(guān)被依次采集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于微處理器單元 (9)對采集數(shù)據(jù)進行分析，并實現(xiàn)故障判斷報警；電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C;只要一項指標超出正常范圍，就發(fā)出故障報警。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的觸摸屏 (14)通過RS232串口(1 與微處理器單元(9)進行通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的外部存儲器(1 為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的CH375 模塊(11)、外部存儲器(1 構(gòu)成數(shù)據(jù)外存儲部分，在其中創(chuàng)建TXT格式文本文件，實現(xiàn)電動車輛海量實驗數(shù)據(jù)的存儲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的TXT文本文件內(nèi)容包括，電動車輛實驗數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的容量，以及存儲結(jié)果提示。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)的容量為已存儲的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，存儲結(jié)果提示為數(shù)據(jù)存儲是否完成提示。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)，屬于數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，從電動車輛實驗獲得的數(shù)據(jù)被存儲在其中。電動車輛實驗數(shù)據(jù)外存儲系統(tǒng)的特征在于包括數(shù)據(jù)采集部分，其采集的數(shù)據(jù)包括電池組的電壓、電流、溫度和電機的轉(zhuǎn)速；數(shù)據(jù)分析及報警部分，其將分析由數(shù)據(jù)采集部分采集的數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)故障報警功能；數(shù)據(jù)顯示部分，其將數(shù)據(jù)采集部分采集的數(shù)據(jù)通過RS232串口在觸摸屏上顯示；數(shù)據(jù)外存儲部分，其中存儲了電動車輛實驗數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠?qū)崟r準確的采集電動車輛實驗數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析顯示，完成實驗數(shù)據(jù)的存儲。
文檔編號G01R31/36GK102419258SQ20111025629
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者馮能蓮, 賓洋, 彭劍坤, 曹劍東, 雍加望 申請人:北京工業(yè)大學