一种具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器

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一种具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器 \n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，更具体的说，尤其涉及一种对汽车的位置信息和运行参数进行监测和监控的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器。 \n背景技术\n[0002] 能源短缺和环境污染的日益严重，迫使人们发展新技术和清洁的能源转化形式，来最大限度的在节约能源的同时降低对环境的污染。电动汽车在运行中将电能转化为机械能,接近“零排放”，发展纯电动汽车可节省燃油、降低排放、减少噪音，有利于实现经济绿色发展。尽管当前在电动汽车技术有长足进展，但就总体而言，在电动汽车的关键技术上尚未完全突破。整车控制器是电动汽车的核心，建立合适整车控制系统结构和优化整车控制策略是实现汽车稳定行驶、能量高效利用的技术关键。现在电动汽车由于技术等原因不具备或具有简单功能的整车控制器，难以满足当前电动汽车发展需求。 \n发明内容\n[0003] 本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种对汽车的位置信息和运行参数进行监测和监控的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器。 \n[0004] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，其特别之处在于，包括微处理器、用于实时获取车辆位置信息和运行参数的GPRS-GPS模块以及与微处理器相连接的模拟量处理模块、开关量处理模块和输出驱动模块；所述微处理器内置或扩展有CAN总线接口、信息存储模块、LIN诊断接口；所述模拟量处理模块和开关量处理模块分别与车内采集的模拟量和开关量相连接，输出驱动模块与车内的被控制设备相连接。\nGPRS-GPS模块可实现与GPRS网络基站和全球定位系统的通信，通过GPRS网络进入到INTERNET网络之后完成与监控中心的通信。通过与全球定位系统的通信，可对电动汽车的位置信息进行计算，并实现导航作用。模拟量处理模块和开关量处理模块的输入端口分别与待检测的模拟量和数字量信号相连接；模拟量处理模块对采集的模拟信号进行处理，如对信号进行放大和滤除杂波等；开关量处理模块用于对采集的开关量进行处理。 [0005] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，所述微处理器内置或扩展有RS232和RS485接口；所述微处理器为16位或32位单片机。采用高位单片机，可以保证整车控制器的数据处理速度。 \n[0006] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，与开关量处理模块的输入端相连接的信号包括启动开关、空调开关、挡位开关和巡航开关信号，与模拟量处理模块的输入端相连接的信号包括加速踏板位置、制动踏板位置、车内温度信号。启动开关、空调开关、挡位开关和巡航开关与开关量处理模块相连接，实现了对开关的状态检测和控制；\n加速踏板位置、制动踏板位置、车内温度信息形式的模拟量通过微处理器的采集和处理后，可以通过GPRS网络和INTERNET网络输出到监控中心，以便实现对电动汽车的运行参数进行监控。 \n[0007] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，所述CAN总线接口与电机控制器、电池管理系统和仪表模块相连接。 \n[0008] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，所述模拟量处理模块包括信号放大电路、滤波电路和整形电路；所述开关量处理模块通过光电隔离模块与微处理器相连接；所述输出驱动模块通过光电隔离模块与微处理器相连接。通过设置光电隔离模块，可实现微处理器周围的弱电与待检测的较高电平的开关量之间的隔离，保证了检测电路的安全性。 \n[0009] 本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器，所述信息存储模块为内置或外部扩展的用于存储控制策略MAP和故障信息的存储器。 \n[0010] 本实用新型的有益效果是：本实用新型通过对行车状态的模拟信号和开关量信号的采集和处理，有利于实现司机驾驶意图解释及车辆状态分析，对动力电池放电状态及驱动电机输出转矩实现控制，满足车辆行驶工况变化需求；整车控制器对车辆行驶状态进行检测，实现各部件状态信息和故障诊断信息的显示存储及传输报警，整车控制器通过GPRS/GPS模块能够实时获取车辆的位置信息，经GPRS无线网络能够实现车辆位置信息、车速、加速踏板位置、制动踏板位置、电机转速、电池电压及SOC信息与监控中心的双向传输，实现车辆的远程监控管理、故障诊断及软件升级；整车控制器根据动力电池状态及各耗能部件信息实现整车的能量管理，实现能量的合理分配。 \n附图说明\n[0011] 图1为本实用新型的电路原理图； \n[0012] 图2为采用本实用新型的电动汽车通过GPRS-GPS模块与卫星和监控中心的通信原理图；\n[0013] 图中：1微处理器，2 GPRS-GPS模块，3模拟量处理模块，4开关量处理模块，5光电隔离模块，6电源模块，7 RS232接口，8 RS485接口，9 CAN总线接口，10 LIN诊断接口，11输出驱动模块，12光电隔离，13存储器。\n具体实施方式\n[0014] 下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。 \n[0015] 如图1所示，给出了本实用新型的具备GPRS和GPS功能的电动汽车整车控制器的电路原理图，其包括微处理器1、GPRS-GPS模块2、模拟量处理模块3、开关量处理模块4、光电隔离模块5、电源模块6、RS232接口7、RS485接口8、CAN总线接口9、LIN诊断接口10、输出驱动模块11、光电隔离模块12，存储器13；所示的微处理器1为16位双核MC9S12XE单片机，具有多路开关量输入输出及模拟量采集接口，具有多路CAN总线接口及LIN、RS485、RS232接口，内置大容量存储器并可进行扩展。MC9S12XE单片机接口丰富，性能优越，同时具备低成本、低功耗、EMC和高效的代码率等优势。 \n[0016] GPRS-GPS模块2与微处理器1相连接，GPRS-GPS模块2内嵌PPP、PCT/IP、UDP多种协议，可实现用户设备到数据中心远程透明或格式数据通信。开关量处理模块4通过光电隔离模块5与微处理器1相连接，开关量处理模块4输入端的开关量包括启动开关、空调开关、挡位开关和巡航开关的开关量，通过光电隔离模块5实现了外部开关量与微处理器1的隔离，起到了保护作用。模拟量通过模拟量处理模块3中的放大电路、滤波电路和整形电路的处理后，形成微处理器可以直接进行处理的信号，输入到微处理器1的模拟量采集端口，输入的模拟量包括加速踏板位置、制动踏板位置、车内温度。微处理器1的输出端经过光电隔离模块12的隔离后与输出驱动模块11相连接，实现大功率开关量输出驱动，对输入和输出的开关量进行处理的光电隔离模块均采用高速光耦6N137。 \n[0017] 微处理器1采用MC9S12XE，MC9S12XE单片机内置多个CAN模块，图1中所示的CAN总线接口9直接采用单片机内置的CAN模块；微处理器1通过CAN总线接口9与电机控制器、电池管理系统、仪表灯模块实现信息交互，选择TLE6250作为总线驱动器。MC9S12XE单片机内置LIN诊断接口10，微处理器1还设置有与其相连接的RS485接口和RS232接口。 [0018] 信息存储模为内置4K的EEPROM及并行外扩的256M的K9F2G08UOB大容量存储器\n13，实现控制策略MAP及故障信息的存储。 \n[0019] 电源模块6选择DC/DC转换模块及芯片，各模块的供电需求，所选模块及芯片必须具有较强抗干扰能力。系统各个模块功能具有自检及保护功能，实现故障信息的存储及通讯，如供电防反接保护及过流保护等。 \n[0020] 如图2所示，给出了采用本实用新型的电动汽车通过GPRS-GPS模块与卫星和监控中心的通信原理图；本实用新型的汽车整车控制器把检测到的电动汽车的行车参数通过GPRS-GPS模块进行发射，数据首先经过基站进入GPRS服务支持节点，然后通过GPRS骨干网连接到GPRS网关支持节点，最后数据经过GGSN流入Internet，根据监控中心的IP地址可把数据传送到监控中心。整车控制器能够实时获取车辆的位置信息，经GPRS无线网络能够实现车辆位置信息、车速、加速踏板位置、制动踏板位置、电机转速、电池电压及SOC等信息与监控中心的双向传输，实现车辆的远程监控管理、故障诊断及软件升级等。 [0021] 上面所述的实例仅仅是对本实用新型优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应属于本实用新型的保护范围。