一种电动车及混合动力车用远程监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种电动车及混合动力车用远程监控系统，系统的诊断协议处理模块通过CAN总线应用协议获取车辆高压电池和整车的状态，同时车辆持续检测车辆控制单元的故障状态标志位，并将采集的信息定时存储到存储模块。本发明的系统可以对车辆的运行和充电状态进行远程监控,此外还可以对车辆的故障进行自动检测和上报；同时个人用户通过智能手机可以实时掌握个人电动车的充电状态，也可以选择特定的经济时段进行充电，节省充电费用。
【专利说明】—种电动车及混合动力车用远程监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车和混合动力车远程监控领域。
【背景技术】
[0002]当前汽车为满足故障诊断及解决售后维修问题，在关键电控零件中都集成了 OBD诊断协议，可以在维修店通过专用诊断设备，通过标准故障诊断协议进行车辆故障码的读取，从而定位车辆当前故障。缺点是一旦发生故障需要进行诊断时，需要使用专门的OBD诊断仪在特定的场所如4S店才能进行，而且故障的原始数据很难保存及反馈给主机厂。
[0003]根据当前新能源车辆法规，以锂电池驱动的电动及混合动力汽车处于非成熟期，必须加装远程监控系统，满足对车辆高压电池等部件的实时监控。同时根据新能源车开发特点，各主要控制器软件升级相比传统汽车要频繁的多，主机厂也需要掌握车辆控制器实际软件版本。
[0004]现有的监控方案，是通过一个安装在车上的诊断终端，采集车辆故障及车辆数据，通过GPRS等无线模块发送给后台监控服务器，实现车辆故障和车辆数据的远程读取。缺点是只面向车厂或者相关部门。
[0005]对于主机厂来讲，远程诊断系统不仅仅限于满足法规要求，同时需要涵盖车辆开发、驾驶习惯分析、事故救援等多个要求。对于个人用户来讲，当车辆发生故障时，也需要实时了解故障详情和维修建议，并且对于电动车及插电式混合动力汽车来讲，充电过程一般要在4-8个小时，车辆的充电情况也是个人用户十分关心的内容。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是实现一种车辆远程监控系统，可对车辆的运行和充电状态进行远程监控。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种电动车及混合动力车用远程监控系统，系统的诊断协议处理模块通过CAN总线应用协议获取车辆高压电池和整车的状态，同时车辆持续检测车辆控制单元的故障状态标志位，并将采集的信息定时存储到存储模块。
[0008]该系统设有车辆碰撞信号检测模块和无线模块，所述车辆碰撞信号检测模块采集车辆安全气囊的碰撞输出信号，并通过无线模块将此信号输送至后台。
[0009]该系统设有车辆唤醒控制模块，其连接整车控制器和电池控制器，并通过无线模块与用户手机通信。
[0010]该系统设有车辆定位模块，其通过北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通过无线模块将此信号输送至后台。
[0011]该系统设有车辆充电监控，其采集车辆高压电池当前SOC电量，并计算充电完成预估时间，所述车辆充电监控与诊断协议处理模块通信，通过其控制电池管理器BMS。
[0012]所述车辆碰撞信号检测模块采用IOOms的周期定时检测电路，当检测到车辆安全气囊发生碰撞弹出时，系统将此信号定义为最高优先级。
[0013]所述车辆控制单元包括整车控制器、电机控制器，以及在CAN应用层协议中添加电池控制器的逻辑位信号。
[0014]所述车辆高压电池和整车的状态包括车辆车速、电机转速、高压母线电流及电池SOC信息。
[0015]一种电动车及混合动力车用远程监控系统的控制方法:
[0016]系统启动；
[0017]系统依次检测是否存在以下故障，包括:(I)、非充电状态下，VMS控制器是否存在故障，(2)、充电状态下BMS控制器是否存在故障，(3)、充电状态下，MCU控制器是否存在故障；
[0018]若无故障，则定时循环检测，若存在故障，则将当前故障信息发送至后台；
[0019]系统关闭。
[0020]进一步的，系统启动后，当车辆碰撞信号检测模块采集到碰撞信号，则立刻通过无线模块将此信息发送至后台，并以周期性持续发出车辆位置信号至后台。
[0021]本发明的系统可以对车辆的运行和充电状态进行远程监控，此外还可以对车辆的故障进行自动检测和上报；同时个人用户通过智能手机可以实时掌握个人电动车的充电状态，也可以选择特定的经济时段进行充电，节省充电费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明:
[0023]图1为系统结构框图；
[0024]图2为故障检测流程图；
[0025]图3为碰撞检测流程图；
[0026]图4为整车唤醒流程图。
【具体实施方式】
[0027]参见图1可知，电动车及混合动力车用远程监控系统包括诊断协议处理模块、存储模块、车辆碰撞信号检测模块、无线模块、车辆唤醒控制模块、车辆定位模块、车辆充电监控，以及车辆唤醒功能模块。
[0028]诊断协议处理模块，主要完成车辆各主要控制器故障码的自动读取和后台诊断指令的被动执行。其通过CAN总线应用协议获取车辆高压电池及整车状态，包括车辆车速、电机转速、高压母线电流及电池SOC等，并将采集的信息定时存储到终端自带的SD卡中。同时车辆持续检测车辆主要控制器的故障状态标志位，以判断车辆当前故障状态，并支持如故障码读取等各种诊断协议服务的执行。
[0029]通过对主要控制器检测，主要是完成3种信息检测:车辆运行数据、车辆充电数据的检测和存储，以及车辆各控制器故障标志位检测。车辆运行数据及车辆充电数据通过读取CAN总线信息即可完成车辆数据的收集，为提高终端的平台灵活性，终端并不解析CAN总线信息，而是采取透传的方式发给后台进行解析。根据系统设计，车辆各主要控制器包括整车控制器、电机控制器，以及电池控制器在CAN应用层协议中添加一个逻辑位的信号，来表征该控制器当前是否发生了故障，终端只是检测这3个标志位即可，而无需让每个控制器增加非常多的故障标志位来表示每一个具体故障，当控制器故障增加时，CAN通讯应用协议和终端软件不需要进行任何更改。终端本身具备SD卡，可以存储车辆运行和充电数据。
[0030]当信息检测模块检测到车辆故障标志位时，诊断协议处理模块即通过标准的诊断协议，例如KWP on CAN诊断协议中$18服务指令读取具体的故障码数据，并将当前车辆故障码信息发送给后台，进行处理。当后台主动发送诊断协议指令时，终端按照指令要求完成诊断协议指令的发送和回复信息的接收和回传。
[0031]无线模块通过GPRS或3G与用户手机和后台进行通信，用于车辆数据以及用户指令的无线远程传输，和监控后台进行无线通讯，获取后台指令及上传实时车辆信息，满足国家规定的电动车实时监控的要求；该模块需支持GSM唤醒和休眠功能，可在车辆关机、终端待机模式下通过电话或者短消息功能远程唤醒终端系统。
[0032]后台具备网络接入，终端数据处理，电子地图与数据记录等功能，后台架构应符合国际NGTP (Next Generation Telematics Protocol)系统标准,可通过API接口与个人用户的智能手机进行通讯。
[0033]用户手机具有个人智能手机程序，可通过TCP/IP协议与后台API接口通讯，完成车辆充电过程的监控，并可通过唤醒车载终端达到最终远程开启空调的功能。
[0034]车辆碰撞信号检测模块主要包括数字信号输入和碰撞逻辑处理功能，其采用IOOms的周期定时检测电路。当车辆安全气囊发生碰撞弹出时，气囊会输出一个周期为IOOms的方波或者脉宽调制信号，终端通过逻辑处理，判断车辆发生碰撞后，理解以最高优先级将此信号通过无线模块发送给监控后台。监控人员在收到此信号后即了解到车辆碰撞信息，可采取相关救援措施。
[0035]该系统设有车辆唤醒控制模块，当车辆处于非运行、非充电时，车辆各控制器包括车载监控终端都处于掉电或者休眠状态，可通过GSM等无线模块具备的唤醒功能，使车载监控终端上电，并通过唤醒控制模块，唤醒整车控制器和电池控制器，并进一步打开空调控制器，以在驾驶员上车之前提前打开电动汽车空调，满足乘车舒适性的要求。
[0036]该系统设有车辆定位模块，其通过北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通过无线模块将此信号输送至后台，确定车辆当前经纬度位置。
[0037]系统具备车辆充电监控，根据个人用户需要，对车辆充电过程进行监控。可以查看当前电池SOC电量，充电完成预估时间等。也可通过诊断协议指令下发，通过与电池管理器BMS的控制接口，设定车辆的充电允许时间段。
[0038]当车辆处于正常运行及充电时，此终端由车载蓄电池供电，电池及整车状态采集模块和无线驱动模块处于工作状态，用于和主机厂建立的远程监控系统相连接，满足国家规定的发展期电动汽车实时监控的要求。同时通过对车辆运行和充电时间段、运行数据等可展开对驾驶员行为进行进一步分析。
[0039]当车辆运行时，可通过后台自动对车载的VMS\BMS\MCU控制器，通过诊断协议读取一次其软件版本，并上传至后台保存，方便车辆各控制器软件版本的管理。
[0040]参见图2-4，基于上述系统，电动车及混合动力车用远程监控系统的控制方法如下，
[0041]系统启动后；[0042]系统依次检测是否存在以下故障，包括:(1)、非充电状态下，VMS控制器是否存在故障，(2)、充电状态下BMS控制器是否存在故障，(3)、充电状态下，MCU控制器是否存在故障；
[0043]若无故障，则定时循环检测，若存在故障，则将当前故障信息发送至后台；
[0044]系统关闭。
[0045]在系统运行过程中，当车辆碰撞信号检测模块采集到碰撞信号，则立刻通过无线模块将此信息发送至后台，并以周期性持续发出车辆位置信号至后台。
[0046]在系统关闭时，用于手机可自动拨打车载终端电话，以唤醒终端，后台接收到开启空调指令，并转发给终端，监控终端打开环形电路，环形CMS等控制器上电，最终执行空调开启程序。
[0047]常规电源模块、CAN驱动模块、数字电路模块、无线TCP/IP网络系统为普通及公开技术，不再详细介绍。
[0048]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:系统的诊断协议处理模块通过CAN总线应用协议获取车辆高压电池和整车的状态，同时车辆持续检测车辆控制单元的故障状态标志位，并将采集的信息定时存储到存储模块。
2.根据权利要求1所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:该系统设有车辆碰撞信号检测模块和无线模块，所述车辆碰撞信号检测模块采集车辆安全气囊的碰撞输出信号，并通过无线模块将此信号输送至后台。
3.根据权利要求2所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:该系统设有车辆唤醒控制模块，其连接整车控制器和电池控制器，并通过无线模块与用户手机通?目。
4.根据权利要求3所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:该系统设有车辆定位模块，其通过北斗定位芯片或GPS芯片定位，并通过无线模块将此信号输送至后台。
5.根据权利要求4所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:该系统设有车辆充电监控，其采集车辆高压电池当前SOC电量，并计算充电完成预估时间，所述车辆充电监控与诊断协议处理模块通信，通过其控制电池管理器BMS。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:所述车辆碰撞信号检测模块采用10ms的周期定时检测电路，当检测到车辆安全气囊发生碰撞弹出时，系统将此信号定义为最高优先级。
7.根据权利要求6所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:所述车辆控制单元包括整车控制器、电机控制器，以及在CAN应用层协议中添加电池控制器的逻辑位信号。
8.根据权利要求7所述的电动车及混合动力车用远程监控系统，其特征在于:所述车辆高压电池和整车的状态包括车辆车速、电机转速、高压母线电流及电池SOC信息。
9.一种电动车及混合动力车用远程监控系统的控制方法，其特征在于: 系统启动； 系统依次检测是否存在以下故障，包括:(1)、非充电状态下，VMS控制器是否存在故障，⑵、充电状态下BMS控制器是否存在故障，(3)、充电状态下，MCU控制器是否存在故障； 若无故障，则定时循环检测，若存在故障，则将当前故障信息发送至后台； 系统关闭。
10.根据权利要求9所述的电动车及混合动力车用远程监控系统的控制方法，其特征在于:系统启动后，当车辆碰撞信号检测模块采集到碰撞信号，则立刻通过无线模块将此信息发送至后台，并以周期性持续发出车辆位置信号至后台。
【文档编号】G05B19/418GK104035425SQ201410298947
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】王振庆, 陈信强 申请人:奇瑞汽车股份有限公司