一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器及其采樣方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器及其采樣方法，該數(shù)據(jù)采集器包括微處理器、CAN接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、SD卡存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)傳輸接口；本發(fā)明還提供一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法。本發(fā)明是以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，通過(guò)整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)，過(guò)濾并接收整車運(yùn)行信息，實(shí)時(shí)高速采集研究人員需要關(guān)注的信息并將其記錄于內(nèi)部SD卡存儲(chǔ)器中，SD卡存儲(chǔ)器具有容量大、讀寫(xiě)速度快等特點(diǎn)，因此可長(zhǎng)時(shí)間、大量地記錄運(yùn)行信息，有利于為研究人員制定和優(yōu)化汽車整車控制策略提供充足客觀的數(shù)據(jù)分析依據(jù)。
【專利說(shuō)明】一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器及其采樣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車數(shù)據(jù)檢測(cè)及在線監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器及其采樣方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]電動(dòng)汽車是解決當(dāng)前新能源、環(huán)保問(wèn)題切實(shí)可行的過(guò)渡方案之一。電動(dòng)汽車的續(xù)航里程及其相應(yīng)的最佳行駛速度、行駛工況等是其推廣應(yīng)用的重要技術(shù)參數(shù)，也是汽車工程設(shè)計(jì)人員確定電動(dòng)汽車的優(yōu)化方案和技術(shù)參數(shù)的重要基礎(chǔ)。因此，需要對(duì)電動(dòng)汽車的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)(電流、電壓、電池溫度、車速、轉(zhuǎn)速、電池單體最高/最低電壓變化范圍、電池S0C、傳感器信息、電機(jī)及變頻器關(guān)鍵零部件的參數(shù)變化趨勢(shì)等)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和監(jiān)控，為電動(dòng)汽車整車控制策略的制定和優(yōu)化提供充分的分析依據(jù)。
[0004]常用的記錄方法有在控制器內(nèi)部放置記錄卡或采取遠(yuǎn)程監(jiān)控措施。在控制器內(nèi)部放置記錄卡往往只能記錄本控制器自身的運(yùn)行狀態(tài)信息，不能記錄整車其它系統(tǒng)的信息，有一定的局限性；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端和監(jiān)控中心平臺(tái)組成，車載遠(yuǎn)程監(jiān)控終端實(shí)時(shí)記錄整車運(yùn)行信息，通過(guò)G S M網(wǎng)絡(luò)連接電信通信服務(wù)器，電信通信服務(wù)器通過(guò)INTERNET網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控中心平臺(tái)連接，雖然可以實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)監(jiān)控，但由于主要是針對(duì)車輛運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)有限，且通訊速度受網(wǎng)絡(luò)傳輸影響，數(shù)據(jù)不具備完整性。因此，有必要設(shè)計(jì)一種能夠全面記錄整車運(yùn)行信息的數(shù)據(jù)采集裝置及采集方法，為研究人員制定和優(yōu)化整車控制策略提供充分客觀的數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)崟r(shí)高速采集電動(dòng)汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)，并可長(zhǎng)時(shí)間、大容量地記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器及其采樣方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，包括微處理器、CAN接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、SD卡存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)傳輸接口，所述微處理器分別與CAN接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、SD卡存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路交互式信號(hào)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸接口與CAN接口電路交互式信號(hào)連接。
[0007]所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，還包括狀態(tài)指示燈，所述狀態(tài)指示燈的信號(hào)輸入端連接微處理器的信號(hào)輸出端。
[0008]所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，還包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將外部電源轉(zhuǎn)換成SD卡存儲(chǔ)器的工作電源。
[0009]一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，包括以下步驟:
(1)微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口和CAN接口電路接收上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的配置CAN信息，并將所述配置CAN信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；
(2)數(shù)據(jù)傳輸接口與整車數(shù)據(jù)診斷接口連接，引入整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)上的CAN信息并通過(guò)CAN接口電路傳輸至微處理器；
(3 )微處理器將接收到的CAN信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的配置CAN信息進(jìn)行比對(duì)，將滿足配置要求的CAN信息連同實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路記錄的當(dāng)前時(shí)間信息一起封裝打包發(fā)送至SD卡存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0010]所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，根據(jù)狀態(tài)指示燈不同頻率的閃爍或常亮以判斷微處理器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
[0011]所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，將數(shù)據(jù)傳輸接口通過(guò)USB-CAN轉(zhuǎn)換器接入計(jì)算機(jī)或者將SD卡通過(guò)讀卡器直接接入計(jì)算機(jī)以讀取數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明是以現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集為基礎(chǔ)，通過(guò)整車CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)，過(guò)濾并接收整車運(yùn)行CAN信息，實(shí)時(shí)高速采集研究人員需要關(guān)注的信息并將其記錄于內(nèi)部SD卡存儲(chǔ)器中，SD卡存儲(chǔ)器具有容量大、讀寫(xiě)速度快等特點(diǎn)，因此可長(zhǎng)時(shí)間、大量地記錄運(yùn)行信息，有利于為研究人員制定和優(yōu)化汽車整車控制策略提供充足客觀的數(shù)據(jù)分析依據(jù)。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，包括微處理器1、CAN接口電路2、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3、SD卡存儲(chǔ)器4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路5、數(shù)據(jù)傳輸接口 6、狀態(tài)指示燈7、電源轉(zhuǎn)換電路8。
[0017]數(shù)據(jù)傳輸接口 6的中間兩根引腳與電動(dòng)汽車整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)的CANH、CANL連接，將CAN信息引入數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部，數(shù)據(jù)傳輸接口 6的外側(cè)兩個(gè)引腳將電動(dòng)汽車系統(tǒng)提供的工作電源引入數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部，為數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部電路提供工作電源，電源轉(zhuǎn)換電路8將由數(shù)據(jù)傳輸接口 6引入的電源轉(zhuǎn)換成SD卡存儲(chǔ)器的工作電源。
[0018]數(shù)據(jù)傳輸接口 6引入的CANH、CANL通過(guò)數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的CAN接口電路2與微處理器I交互式信號(hào)連接；數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3通過(guò)SPI接口與微處理器I交互式信號(hào)連接；數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路5通過(guò)SPI接口與微處理器I交互式信號(hào)連接；SD卡存儲(chǔ)器4通過(guò)SPI接口與微處理器I交互式信號(hào)連接，SD卡存儲(chǔ)器4通過(guò)鎖緊裝置插在數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的SD卡插槽中；數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的狀態(tài)指示燈7的信號(hào)輸入端與微處理器I的信號(hào)輸出端連接。
[0019]本發(fā)明的工作原理:
上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行配置，將需要其采集的CAN信息形成信息標(biāo)識(shí)符列表，通過(guò)CAN接口電路2發(fā)送至微處理器I，微處理器I將該配置信息即信息標(biāo)識(shí)符列表保存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3中，該配置信息主要是用于對(duì)整車CAN總線接收的信息進(jìn)行過(guò)濾，確定哪些是需要的信息。
[0020]當(dāng)數(shù)據(jù)采集器配置正確，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口 6與整車數(shù)據(jù)診斷接口連接而接入至Ij整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)中大量的運(yùn)行信息通過(guò)CAN接口電路2發(fā)送至微處理器1，微處理器I按照數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3中保存的信息標(biāo)識(shí)符列表，對(duì)接收到的信息一一進(jìn)行比對(duì)。
[0021]當(dāng)微處理器I接收到的信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3中保存的信息標(biāo)識(shí)符列表相符時(shí)，即將該幀信息中的相關(guān)參數(shù)記錄并保存下來(lái)，同時(shí)定時(shí)對(duì)記錄的信息進(jìn)行封裝打包預(yù)處理。信息包是由一組信息序列組成，包含有時(shí)間片信息(時(shí)間標(biāo)識(shí)來(lái)源于與微處理器I通過(guò)SPI接口連接的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路5，當(dāng)微處理器I處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路5開(kāi)始工作，微處理器I定時(shí)對(duì)該實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路5進(jìn)行讀寫(xiě)，獲取時(shí)間信息，以便于后期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)使用)、電流、電壓、變頻器/電機(jī)/電池溫度、車速、轉(zhuǎn)速、氣壓、電池單體最高/最低電壓、電池S0C、傳感器信息等。
[0022]當(dāng)信息包處理完畢后，微處理器I通過(guò)SPI接口方式，將其寫(xiě)入到SD卡存儲(chǔ)器4中。用戶需要調(diào)閱數(shù)據(jù)時(shí)，可將數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)傳輸接口 6與整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)脫開(kāi)，然后通過(guò)USB-CAN轉(zhuǎn)換器接入到計(jì)算機(jī)中，或者將SD卡存儲(chǔ)器從SD卡插槽中拔出，再通過(guò)讀卡器與計(jì)算機(jī)連接，即可讀出數(shù)據(jù)，并通過(guò)相關(guān)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
[0023]當(dāng)微處理器I處于工作狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)指示燈7會(huì)根據(jù)其當(dāng)前工作狀態(tài)，進(jìn)行不同頻率的閃爍或常亮，用戶可以根據(jù)狀態(tài)指示燈7的閃爍頻率及亮滅狀態(tài)來(lái)判斷數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
[0024]以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，包括微處理器、CAN接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、SD卡存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)傳輸接口，所述微處理器分別與CAN接口電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、SD卡存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路交互式信號(hào)連接，所述數(shù)據(jù)傳輸接口與CAN接口電路交互式信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，還包括狀態(tài)指示燈，所述狀態(tài)指示燈的信號(hào)輸入端連接微處理器的信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器，其特征在于，還包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將外部電源轉(zhuǎn)換成SD卡存儲(chǔ)器的工作電源。
4.一種電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)微處理器通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口和CAN接口電路接收上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的配置CAN信息，并將所述配置CAN信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中； (2)數(shù)據(jù)傳輸接口與整車數(shù)據(jù)診斷接口連接，引入整車CAN總線網(wǎng)絡(luò)上的CAN信息并通過(guò)CAN接口電路傳輸至微處理器； (3 )微處理器將接收到的CAN信息與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的配置CAN信息進(jìn)行比對(duì)，將滿足配置要求的CAN信息連同實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路記錄的當(dāng)前時(shí)間信息一起封裝打包發(fā)送至SD卡存儲(chǔ)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，其特征在于，根據(jù)狀態(tài)指示燈不同頻率的閃爍或常亮以判斷微處理器的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)汽車用數(shù)據(jù)采集器的采樣方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)傳輸接口通過(guò)USB-CAN轉(zhuǎn)換器接入計(jì)算機(jī)或者將SD卡通過(guò)讀卡器直接接入計(jì)算機(jī)以讀取數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK103439903SQ201310375241
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】吳成加, 洪洋, 陳順東, 華中蘭 申請(qǐng)人:安徽安凱汽車股份有限公司