一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的診斷協(xié)議處理模塊通過CAN總線應(yīng)用協(xié)議獲取車輛高壓電池和整車的狀態(tài)，同時(shí)車輛持續(xù)檢測車輛控制單元的故障狀態(tài)標(biāo)志位，并將采集的信息定時(shí)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊。本發(fā)明的系統(tǒng)可以對(duì)車輛的運(yùn)行和充電狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,此外還可以對(duì)車輛的故障進(jìn)行自動(dòng)檢測和上報(bào)；同時(shí)個(gè)人用戶通過智能手機(jī)可以實(shí)時(shí)掌握個(gè)人電動(dòng)車的充電狀態(tài)，也可以選擇特定的經(jīng)濟(jì)時(shí)段進(jìn)行充電，節(jié)省充電費(fèi)用。
【專利說明】—種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電動(dòng)車和混合動(dòng)力車遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前汽車為滿足故障診斷及解決售后維修問題，在關(guān)鍵電控零件中都集成了 OBD診斷協(xié)議，可以在維修店通過專用診斷設(shè)備，通過標(biāo)準(zhǔn)故障診斷協(xié)議進(jìn)行車輛故障碼的讀取，從而定位車輛當(dāng)前故障。缺點(diǎn)是一旦發(fā)生故障需要進(jìn)行診斷時(shí)，需要使用專門的OBD診斷儀在特定的場所如4S店才能進(jìn)行，而且故障的原始數(shù)據(jù)很難保存及反饋給主機(jī)廠。
[0003]根據(jù)當(dāng)前新能源車輛法規(guī)，以鋰電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車處于非成熟期，必須加裝遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，滿足對(duì)車輛高壓電池等部件的實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)根據(jù)新能源車開發(fā)特點(diǎn)，各主要控制器軟件升級(jí)相比傳統(tǒng)汽車要頻繁的多，主機(jī)廠也需要掌握車輛控制器實(shí)際軟件版本。
[0004]現(xiàn)有的監(jiān)控方案，是通過一個(gè)安裝在車上的診斷終端，采集車輛故障及車輛數(shù)據(jù)，通過GPRS等無線模塊發(fā)送給后臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)車輛故障和車輛數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程讀取。缺點(diǎn)是只面向車廠或者相關(guān)部門。
[0005]對(duì)于主機(jī)廠來講，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)不僅僅限于滿足法規(guī)要求，同時(shí)需要涵蓋車輛開發(fā)、駕駛習(xí)慣分析、事故救援等多個(gè)要求。對(duì)于個(gè)人用戶來講，當(dāng)車輛發(fā)生故障時(shí)，也需要實(shí)時(shí)了解故障詳情和維修建議，并且對(duì)于電動(dòng)車及插電式混合動(dòng)力汽車來講，充電過程一般要在4-8個(gè)小時(shí)，車輛的充電情況也是個(gè)人用戶十分關(guān)心的內(nèi)容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)車輛的運(yùn)行和充電狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的診斷協(xié)議處理模塊通過CAN總線應(yīng)用協(xié)議獲取車輛高壓電池和整車的狀態(tài)，同時(shí)車輛持續(xù)檢測車輛控制單元的故障狀態(tài)標(biāo)志位，并將采集的信息定時(shí)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊。
[0008]該系統(tǒng)設(shè)有車輛碰撞信號(hào)檢測模塊和無線模塊，所述車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采集車輛安全氣囊的碰撞輸出信號(hào)，并通過無線模塊將此信號(hào)輸送至后臺(tái)。
[0009]該系統(tǒng)設(shè)有車輛喚醒控制模塊，其連接整車控制器和電池控制器，并通過無線模塊與用戶手機(jī)通信。
[0010]該系統(tǒng)設(shè)有車輛定位模塊，其通過北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通過無線模塊將此信號(hào)輸送至后臺(tái)。
[0011]該系統(tǒng)設(shè)有車輛充電監(jiān)控，其采集車輛高壓電池當(dāng)前SOC電量，并計(jì)算充電完成預(yù)估時(shí)間，所述車輛充電監(jiān)控與診斷協(xié)議處理模塊通信，通過其控制電池管理器BMS。
[0012]所述車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采用IOOms的周期定時(shí)檢測電路，當(dāng)檢測到車輛安全氣囊發(fā)生碰撞彈出時(shí)，系統(tǒng)將此信號(hào)定義為最高優(yōu)先級(jí)。
[0013]所述車輛控制單元包括整車控制器、電機(jī)控制器，以及在CAN應(yīng)用層協(xié)議中添加電池控制器的邏輯位信號(hào)。
[0014]所述車輛高壓電池和整車的狀態(tài)包括車輛車速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、高壓母線電流及電池SOC信息。
[0015]一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法:
[0016]系統(tǒng)啟動(dòng)；
[0017]系統(tǒng)依次檢測是否存在以下故障，包括:(I)、非充電狀態(tài)下，VMS控制器是否存在故障，(2)、充電狀態(tài)下BMS控制器是否存在故障，(3)、充電狀態(tài)下，MCU控制器是否存在故障；
[0018]若無故障，則定時(shí)循環(huán)檢測，若存在故障，則將當(dāng)前故障信息發(fā)送至后臺(tái)；
[0019]系統(tǒng)關(guān)閉。
[0020]進(jìn)一步的，系統(tǒng)啟動(dòng)后，當(dāng)車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采集到碰撞信號(hào)，則立刻通過無線模塊將此信息發(fā)送至后臺(tái)，并以周期性持續(xù)發(fā)出車輛位置信號(hào)至后臺(tái)。
[0021]本發(fā)明的系統(tǒng)可以對(duì)車輛的運(yùn)行和充電狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，此外還可以對(duì)車輛的故障進(jìn)行自動(dòng)檢測和上報(bào)；同時(shí)個(gè)人用戶通過智能手機(jī)可以實(shí)時(shí)掌握個(gè)人電動(dòng)車的充電狀態(tài)，也可以選擇特定的經(jīng)濟(jì)時(shí)段進(jìn)行充電，節(jié)省充電費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面對(duì)本發(fā)明說明書中每幅附圖表達(dá)的內(nèi)容作簡要說明:
[0023]圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0024]圖2為故障檢測流程圖；
[0025]圖3為碰撞檢測流程圖；
[0026]圖4為整車喚醒流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]參見圖1可知，電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)包括診斷協(xié)議處理模塊、存儲(chǔ)模塊、車輛碰撞信號(hào)檢測模塊、無線模塊、車輛喚醒控制模塊、車輛定位模塊、車輛充電監(jiān)控，以及車輛喚醒功能模塊。
[0028]診斷協(xié)議處理模塊，主要完成車輛各主要控制器故障碼的自動(dòng)讀取和后臺(tái)診斷指令的被動(dòng)執(zhí)行。其通過CAN總線應(yīng)用協(xié)議獲取車輛高壓電池及整車狀態(tài)，包括車輛車速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、高壓母線電流及電池SOC等，并將采集的信息定時(shí)存儲(chǔ)到終端自帶的SD卡中。同時(shí)車輛持續(xù)檢測車輛主要控制器的故障狀態(tài)標(biāo)志位，以判斷車輛當(dāng)前故障狀態(tài)，并支持如故障碼讀取等各種診斷協(xié)議服務(wù)的執(zhí)行。
[0029]通過對(duì)主要控制器檢測，主要是完成3種信息檢測:車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、車輛充電數(shù)據(jù)的檢測和存儲(chǔ)，以及車輛各控制器故障標(biāo)志位檢測。車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)及車輛充電數(shù)據(jù)通過讀取CAN總線信息即可完成車輛數(shù)據(jù)的收集，為提高終端的平臺(tái)靈活性，終端并不解析CAN總線信息，而是采取透傳的方式發(fā)給后臺(tái)進(jìn)行解析。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，車輛各主要控制器包括整車控制器、電機(jī)控制器，以及電池控制器在CAN應(yīng)用層協(xié)議中添加一個(gè)邏輯位的信號(hào)，來表征該控制器當(dāng)前是否發(fā)生了故障，終端只是檢測這3個(gè)標(biāo)志位即可，而無需讓每個(gè)控制器增加非常多的故障標(biāo)志位來表示每一個(gè)具體故障，當(dāng)控制器故障增加時(shí)，CAN通訊應(yīng)用協(xié)議和終端軟件不需要進(jìn)行任何更改。終端本身具備SD卡，可以存儲(chǔ)車輛運(yùn)行和充電數(shù)據(jù)。
[0030]當(dāng)信息檢測模塊檢測到車輛故障標(biāo)志位時(shí)，診斷協(xié)議處理模塊即通過標(biāo)準(zhǔn)的診斷協(xié)議，例如KWP on CAN診斷協(xié)議中$18服務(wù)指令讀取具體的故障碼數(shù)據(jù)，并將當(dāng)前車輛故障碼信息發(fā)送給后臺(tái)，進(jìn)行處理。當(dāng)后臺(tái)主動(dòng)發(fā)送診斷協(xié)議指令時(shí)，終端按照指令要求完成診斷協(xié)議指令的發(fā)送和回復(fù)信息的接收和回傳。
[0031]無線模塊通過GPRS或3G與用戶手機(jī)和后臺(tái)進(jìn)行通信，用于車輛數(shù)據(jù)以及用戶指令的無線遠(yuǎn)程傳輸，和監(jiān)控后臺(tái)進(jìn)行無線通訊，獲取后臺(tái)指令及上傳實(shí)時(shí)車輛信息，滿足國家規(guī)定的電動(dòng)車實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求；該模塊需支持GSM喚醒和休眠功能，可在車輛關(guān)機(jī)、終端待機(jī)模式下通過電話或者短消息功能遠(yuǎn)程喚醒終端系統(tǒng)。
[0032]后臺(tái)具備網(wǎng)絡(luò)接入，終端數(shù)據(jù)處理，電子地圖與數(shù)據(jù)記錄等功能，后臺(tái)架構(gòu)應(yīng)符合國際NGTP (Next Generation Telematics Protocol)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),可通過API接口與個(gè)人用戶的智能手機(jī)進(jìn)行通訊。
[0033]用戶手機(jī)具有個(gè)人智能手機(jī)程序，可通過TCP/IP協(xié)議與后臺(tái)API接口通訊，完成車輛充電過程的監(jiān)控，并可通過喚醒車載終端達(dá)到最終遠(yuǎn)程開啟空調(diào)的功能。
[0034]車輛碰撞信號(hào)檢測模塊主要包括數(shù)字信號(hào)輸入和碰撞邏輯處理功能，其采用IOOms的周期定時(shí)檢測電路。當(dāng)車輛安全氣囊發(fā)生碰撞彈出時(shí)，氣囊會(huì)輸出一個(gè)周期為IOOms的方波或者脈寬調(diào)制信號(hào)，終端通過邏輯處理，判斷車輛發(fā)生碰撞后，理解以最高優(yōu)先級(jí)將此信號(hào)通過無線模塊發(fā)送給監(jiān)控后臺(tái)。監(jiān)控人員在收到此信號(hào)后即了解到車輛碰撞信息，可采取相關(guān)救援措施。
[0035]該系統(tǒng)設(shè)有車輛喚醒控制模塊，當(dāng)車輛處于非運(yùn)行、非充電時(shí)，車輛各控制器包括車載監(jiān)控終端都處于掉電或者休眠狀態(tài)，可通過GSM等無線模塊具備的喚醒功能，使車載監(jiān)控終端上電，并通過喚醒控制模塊，喚醒整車控制器和電池控制器，并進(jìn)一步打開空調(diào)控制器，以在駕駛員上車之前提前打開電動(dòng)汽車空調(diào)，滿足乘車舒適性的要求。
[0036]該系統(tǒng)設(shè)有車輛定位模塊，其通過北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通過無線模塊將此信號(hào)輸送至后臺(tái)，確定車輛當(dāng)前經(jīng)緯度位置。
[0037]系統(tǒng)具備車輛充電監(jiān)控，根據(jù)個(gè)人用戶需要，對(duì)車輛充電過程進(jìn)行監(jiān)控?？梢圆榭串?dāng)前電池SOC電量，充電完成預(yù)估時(shí)間等。也可通過診斷協(xié)議指令下發(fā)，通過與電池管理器BMS的控制接口，設(shè)定車輛的充電允許時(shí)間段。
[0038]當(dāng)車輛處于正常運(yùn)行及充電時(shí)，此終端由車載蓄電池供電，電池及整車狀態(tài)采集模塊和無線驅(qū)動(dòng)模塊處于工作狀態(tài)，用于和主機(jī)廠建立的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相連接，滿足國家規(guī)定的發(fā)展期電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。同時(shí)通過對(duì)車輛運(yùn)行和充電時(shí)間段、運(yùn)行數(shù)據(jù)等可展開對(duì)駕駛員行為進(jìn)行進(jìn)一步分析。
[0039]當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，可通過后臺(tái)自動(dòng)對(duì)車載的VMS\BMS\MCU控制器，通過診斷協(xié)議讀取一次其軟件版本，并上傳至后臺(tái)保存，方便車輛各控制器軟件版本的管理。
[0040]參見圖2-4，基于上述系統(tǒng)，電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法如下，
[0041]系統(tǒng)啟動(dòng)后；[0042]系統(tǒng)依次檢測是否存在以下故障，包括:(1)、非充電狀態(tài)下，VMS控制器是否存在故障，(2)、充電狀態(tài)下BMS控制器是否存在故障，(3)、充電狀態(tài)下，MCU控制器是否存在故障；
[0043]若無故障，則定時(shí)循環(huán)檢測，若存在故障，則將當(dāng)前故障信息發(fā)送至后臺(tái)；
[0044]系統(tǒng)關(guān)閉。
[0045]在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采集到碰撞信號(hào)，則立刻通過無線模塊將此信息發(fā)送至后臺(tái)，并以周期性持續(xù)發(fā)出車輛位置信號(hào)至后臺(tái)。
[0046]在系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)，用于手機(jī)可自動(dòng)撥打車載終端電話，以喚醒終端，后臺(tái)接收到開啟空調(diào)指令，并轉(zhuǎn)發(fā)給終端，監(jiān)控終端打開環(huán)形電路，環(huán)形CMS等控制器上電，最終執(zhí)行空調(diào)開啟程序。
[0047]常規(guī)電源模塊、CAN驅(qū)動(dòng)模塊、數(shù)字電路模塊、無線TCP/IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為普通及公開技術(shù)，不再詳細(xì)介紹。
[0048]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)的診斷協(xié)議處理模塊通過CAN總線應(yīng)用協(xié)議獲取車輛高壓電池和整車的狀態(tài)，同時(shí)車輛持續(xù)檢測車輛控制單元的故障狀態(tài)標(biāo)志位，并將采集的信息定時(shí)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)設(shè)有車輛碰撞信號(hào)檢測模塊和無線模塊，所述車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采集車輛安全氣囊的碰撞輸出信號(hào)，并通過無線模塊將此信號(hào)輸送至后臺(tái)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)設(shè)有車輛喚醒控制模塊，其連接整車控制器和電池控制器，并通過無線模塊與用戶手機(jī)通?目。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)設(shè)有車輛定位模塊，其通過北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通過無線模塊將此信號(hào)輸送至后臺(tái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)設(shè)有車輛充電監(jiān)控，其采集車輛高壓電池當(dāng)前SOC電量，并計(jì)算充電完成預(yù)估時(shí)間，所述車輛充電監(jiān)控與診斷協(xié)議處理模塊通信，通過其控制電池管理器BMS。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采用10ms的周期定時(shí)檢測電路，當(dāng)檢測到車輛安全氣囊發(fā)生碰撞彈出時(shí)，系統(tǒng)將此信號(hào)定義為最高優(yōu)先級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛控制單元包括整車控制器、電機(jī)控制器，以及在CAN應(yīng)用層協(xié)議中添加電池控制器的邏輯位信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛高壓電池和整車的狀態(tài)包括車輛車速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、高壓母線電流及電池SOC信息。
9.一種電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于: 系統(tǒng)啟動(dòng)； 系統(tǒng)依次檢測是否存在以下故障，包括:(1)、非充電狀態(tài)下，VMS控制器是否存在故障，⑵、充電狀態(tài)下BMS控制器是否存在故障，(3)、充電狀態(tài)下，MCU控制器是否存在故障； 若無故障，則定時(shí)循環(huán)檢測，若存在故障，則將當(dāng)前故障信息發(fā)送至后臺(tái)； 系統(tǒng)關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)車及混合動(dòng)力車用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:系統(tǒng)啟動(dòng)后，當(dāng)車輛碰撞信號(hào)檢測模塊采集到碰撞信號(hào)，則立刻通過無線模塊將此信息發(fā)送至后臺(tái)，并以周期性持續(xù)發(fā)出車輛位置信號(hào)至后臺(tái)。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104035425SQ201410298947
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】王振慶, 陳信強(qiáng) 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司