一种电动汽车能量流状态监控系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种电动汽车能量流状态监控系统及方法，系统包括电机控制装置、电池控制装置、充电控制装置、车身控制器和电动汽车的中控显示装置，所述电机控制装置、所述电池控制装置、所述充电控制装置和所述中控显示装置并联于两路CAN总线回路；所述车身控制器接收所述电机控制装置、所述电池控制装置和所述充电控制装置的信号，根据接收到的信号对当前的车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级进行分类，并按照分类的等级与所述中控显示装置进行通讯。通过直观形象的显示方式将车辆故障和能量流结合起来，将抽象的能量流的流动、使用等情况展现给驾驶人，便于驾驶人了解电池、电机以及车辆状态，及时排除车辆故障。
【专利说明】一种电动汽车能量流状态监控系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车能量流状态监控系统及方法。
【背景技术】
[0002]纯电动汽车在运行的过程中，由车载动力电池为电动汽车的驱动电动机提供电能，通过电机将电能转化为机械能，进而通过传动装置或者直接驱动车轮。
[0003]车辆在行驶过程中，系统的运行存在着电池电能的消耗，而车辆在滑行和制动等工况时同时存在着能量的回收。因此，电池、电机和电控这三个环节在车辆的行驶过程中起着至关重要的作用，所以在行驶过程中要及时关注系统中电机和电池的状态和具体运行参数，出现故障时尽可能地第一时间通知驾驶者，使其尽快维护车辆，防止意外的发生。
[0004]目前的状态监测是在汽车仪表或着充电时的充电桩上用一些文字性或图片显示车辆电能的使用情况，但是不能将能量的使用和电池电机的状态有效地关联起来，如果出现故障也不能给出及时有效的的提示和分析。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种电动汽车能量流状态监控系统及方法，旨在将车辆故障和能量流结合起来，便于了解电池、电机状态，及时排除车辆故障。
[0006]本发明采用的技术方案具体为:
[0007]一种电动汽车能量流状态监控系统，包括电机控制装置、电池控制装置、充电控制装置、车身控制器和电动汽车的中控显示装置，所述电机控制装置、所述电池控制装置、所述充电控制装置和所述中控显示装置并联于两路CAN总线回路；所述车身控制器接收所述电机控制装置、所述电池控制装置和所述充电控制装置的信号，根据接收到的信号对当前的车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级进行分类，并按照分类的等级与所述中控显示装置进行通讯。
[0008]在上述电动汽车能量流状态监控系统中，所述中控显示装置包括能量流显示模块、车辆监控显示模块、故障提醒模块以及中控显示界面，所述中控显示界面通过故障提示模块分别与所述能量流显示模块和所述车辆监控显示模块相连接，通过故障提示模块实现所述中控显示界面的显示内容为能量流或者车辆监控的切换。
[0009]在上述电动汽车能量流状态监控系统中，所述能量流显示模块的显示界面为动态显示界面。
[0010]在上述电动汽车能量流状态监控系统中，所述故障提醒模块包括提醒单元和切换单元，所述提醒单元用于在车辆出现故障时闪烁，提醒驾驶人及时对车辆进行故障排除；所述切换单元用于在车辆出现故障时触发，切换单元根据故障等级的不同采用不同的切换方式，触发后的所述切换单元可将中控显示界面的当前显示内容切换为车辆监控。
[0011]在上述电动汽车能量流状态监控系统中，所述故障提醒模块还包括播报单元，所述播报单元与所述提醒单元和所述切换单元同步提醒故障。
[0012]一种电动汽车能量流状态监控方法，电动汽车的中控显示装置根据并联挂于两路CAN总线回路中的电机控制装置、电池控制装置、车身控制器和充电控制装置的数据，通过中控显示装置的故障提示模块的切换单元切换，按照车身控制器定义的驱动车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级将对应的电能的能量流状态或者车辆监控状态显示于中控显示装置的中控显示界面。
[0013]上述电动汽车能量流状态监控方法具体包括以下步骤:
[0014]S1:车身控制器首先判断出驱动车辆驱动状态为非关闭状态后，中控显示装置通过读取CAN总线上的车身控制器信息判断车辆故障等级，如果未出现故障，中控显示界面调出能量流的显示界面，显示当前的能量回收等级对应的能量流状态；如果出现故障，则转入S2 ；
[0015]S2:故障提示模块的提醒单元闪烁，故障提示模块的切换单元触发，车身控制器通过切换单元将中控显示界面的显示内容切换为车辆监控，切换单元根据不同的故障等级采用不同的切换方式将中控显示界面切换为监控状态模式，转入S3 ；
[0016]S3:在车辆监控模式下进行故障的排查；如果故障未排除，则转入S4，如果故障已排除，则转入Si ；
[0017]S4:车身控制器实时监控车辆状态并将其通过中控显示界面显示，直至故障排除后转入SI。
[0018]在上述电动汽车能量流状态监控方法中，所述故障提醒模块还包括播报单元，在所述S3中，所述播报单元通过播放的方式与按钮点亮单元同步提醒驾驶人。
[0019]在上述电动汽车能量流状态监控方法中，所述切换单元的切换方式具体为:
[0020]在故障等级为预设等级一时，设定为人工切换，驾驶人根据意愿选择是否切换至车辆监控模式；
[0021]在故障等级为在预设等级二时，设定为强制切换至车辆监控模式，及时排除故障，保证行驶安全；
[0022]在故障等级为预设等级三时，设定为强制不切换，便于驾乘人员及时脱离危险，避免因排查故障而导致生命受到威胁。
[0023]在上述电动汽车能量流状态监控方法中，中控显示界面的能量流状态是通过动态显示方式显示电池与电机之间的能量回收等级对应的能量流方向、电池的剩余电能以及车轮的转动方向。
[0024]本发明产生的有益效果是:
[0025]本发明所说的能量流是指车辆系统里电能在电池与电机之间的传递状态描述。本发明通过在中控台显示装置上显示能量回收等级能量流的使用情况和故障等级对应的车辆监控，将能量的使用和电池电机的状态和故障及时的反馈给驾驶者，将故障和形象地能量流结合起来。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0027]图1为本发明一种电动汽车能量流状态监控系统的结构示意图；
[0028]图2为本发明一种电动汽车能量流状态监控方法的流程框图；
[0029]图3为本发明一种电动汽车能量流状态监控系统的中控显示界面的布局示意图(能量流状态时)；
[0030]图4为图3的主界面的显示示意图；
[0031]图5为本发明一种电动汽车能量流状态监控系统的显示装置的布局示意图(车辆监控状态时)。
[0032]图中:1、电机控制装置2、电池控制装置3、充电控制装置4、车身控制器5、中控显示装置。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0034]如图1所示的一种电动汽车能量流状态监控系统，将电机控制系统1、电池控制系统2、充电控制系统3、车身控制器4和中控显示装置5挂在两路CAN总线回路上，车身控制器4接收电机控制装置1、电池控制装置2和充电控制装置3的信号，根据信号对当前的车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级进行分类，并按照已分类的等级与中控显示装置5进行通讯，将能量流和故障情况显示出来。通过这种动态的显示，将能量流包括使用、回收等抽象的形式显示出来。
[0035]中控显示装置5包括能量流显示模块、车辆监控显示模块、故障提醒模块以及中控显示界面，中控显示界面通过故障提示模块分别与能量流显示模块和车辆监控显示模块相连接，通过故障提示模块实现所述中控显示界面的显示内容为能量流或者车辆监控的切换。
[0036]故障提醒模块包括提醒单元和切换单元，提醒单元用于在车辆出现故障时闪烁，提醒驾驶人及时对车辆进行故障排除；切换单元则用于在发生故障时触发，将中空显示界面切换至车辆监控模式。
[0037]此外，故障提醒模块除还可以同时辅之以播报单元，在发生故障时以语音提示的方式同步告知驾驶者车辆能量流的动态信息，或者出现故障后的提示与处理办法。画面的动态显示伴有声音的提示，增强了提醒的可靠性。
[0038]系统的监控方法如图2所示，电动汽车的车身控制器4根据挂于同一 CAN总线回路中的电机控制装置1、电池控制装置2、充电控制装置3的数据，首先对车辆驱动状态、能量回收和故障分别加以分级定义分级，如:
[0039]车辆驱动状态包括:关闭、就绪和常规驱动；
[0040]能量回收等级包括:能量回收关闭、一级能量回收、二级能量回收、三级能量回收和能量回收关闭；
[0041]故障等级包括:无故障、轻度故障、中度故障和重度故障。
[0042]若车辆发生故障，切换单元触发，车身控制器4可将中控显示界面的当前显示内容切换为车辆监控，通过显示当前车辆的电机、电池的具体参数，从而判断车辆故障，进行维护处理。
[0043]其次通过切换单元的切换，中控显示装置5按照车身控制器4定义的驱动车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级将对应的电能的能量流状态或者车辆监测状态显示于中控显示界面。
[0044]具体的监控方法包括以下步骤:
[0045]S1:车身控制器首先判断出驱动车辆驱动状态为非关闭状态后，中控显示装置5通过读取CAN总线上的车身控制器4信息判断车辆故障等级，如果未出现故障，中控显示界面调出能量流的显示界面，显示当前的能量回收等级对应的能量流状态；如果出现故障，则转入S2 ；
[0046]S2:故障提示模块的提醒单元闪烁，故障提示模块的切换单元触发，车身控制器通过切换单元将中控显示界面的显示内容切换为车辆监控，切换单元根据不同的故障等级采用不同的切换方式将中控显示界面切换为监控状态模式，转入S3 ；
[0047]S3:在车辆监控模式下进行故障的排查；如果故障未排除，则转入S4，如果故障已排除，则转入Si ；
[0048]S4:车身控制器4实时监控车辆状态并将其通过中控显示界面显示，直至故障排除后转入SI。
[0049]故障提醒模块还包括播报单元，在S3中，提醒单元通过播放的方式与提醒单元和切换单元同步提醒驾驶人。
[0050]上述切换单元的切换方式具体为:
[0051]在故障等级为轻度故障时，可设定为根据驾驶人的意愿，人工切换至车辆监控模式；
[0052]在故障等级为在中度故障时，可设定为强制切换至车辆监控模式，及时排除故障，保证行驶安全；
[0053]在故障等级为重度故障时，比起车辆本身的故障排除，人身安全更为重要，则可以切换但设定为不切换，便于驾乘人员及时脱离危险，避免因排查故障而导致生命受到威胁。
[0054]中控显示界面的显示内容为能量流时,其中一种实施例如图3所示，11是界面名称，文字提示当前界面的主界面显示的是能量流或者车辆监控状态；12是主界面，显示界面名称11对应的状态；13是提醒单元，要有故障时即闪烁提醒；在故障发生时，切换单元14触发，，可将中空显示界面切换至显示车辆监控的界面。
[0055]在能量流状态下，控显示界面上还可以设有故障提示区域15，用于文字显示当前的能量回收等级、故障等级以及推荐的维护建议等。
[0056]能量流状态的显示中，中控显示界面通过动态显示方式显示电池与电机之间的能量回收等级对应的能量流方向、电池的剩余电能以及车轮的转动方向，以动态的箭头来表示能量流动的方向，不同的颜色和方格多少来表示电池的剩余电量，箭头的粗细代表能量回收的等级，箭头的方向代表当前的能量流状态为能量回收或者能量释放，在车辆在行驶过程中，能量流界面的车轮也可以同步转动，图4为能量流状态下的某一时刻的主界面12的内容。
[0057]图5是当中控显示界面的显示内容为车辆监控时的一种实施例，包括标题栏和状态栏，标题栏表明当前界面为车辆监控状态，状态栏则显示当前的系统状态、电机状态、电池状态以及故障诊断的参数。
[0058]车辆在正常行驶的时候，动态显示电能的能量流状况，当然也可以设有其他的功能显示状态，如mp3、导航、收音机等；当车辆出现故障的时候，通过提醒单元闪烁(也可以辅之以播报提醒)来提示通知驾驶者尽快维护或离开驾驶仓。当车辆故障达到某个指定等级(如中度故障)时通过触发切换单元，通过如触摸的方式关联至车辆状态监控，查找当前车辆的电机电池等参数，判断和处理故障，通过直观形象的显示方式，将抽象的能量流的流动、使用等情况展现给驾驶人。
[0059]如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电动汽车能量流状态监控系统，其特征在于，包括电机控制装置、电池控制装置、充电控制装置、车身控制器和电动汽车的中控显示装置，所述电机控制装置、所述电池控制装置、所述充电控制装置和所述中控显示装置并联于两路CAN总线回路；所述车身控制器接收所述电机控制装置、所述电池控制装置和所述充电控制装置的信号，根据接收到的信号对当前的车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级进行分类，并按照分类的等级与所述中控显示装置进行通讯。
2.根据权利要求1所述的电动汽车能量流状态监控系统，其特征在于，所述中控显示装置包括能量流显示模块、车辆监控显示模块、故障提醒模块以及中控显示界面，所述中控显示界面通过故障提示模块分别与所述能量流显示模块和所述车辆监控显示模块相连接，通过故障提示模块实现所述中控显示界面的显示内容为能量流或者车辆监控的切换。
3.根据权利要求2所述的电动汽车能量流状态监控系统，其特征在于，所述能量流显示模块的显示界面为动态显示界面。
4.根据权利要求2所述的电动汽车能量流状态监控系统，其特征在于，所述故障提醒模块包括提醒单元和切换单元，所述提醒单元用于在车辆出现故障时闪烁，提醒驾驶人及时对车辆进行故障排除；所述切换单元用于在车辆出现故障时触发，切换单元根据故障等级的不同采用不同的切换方式，触发后的所述切换单元可将中控显示界面的当前显示内容切换为车辆监控。
5.根据权利要求4所述的电动汽车能量流状态监控系统，其特征在于，所述故障提醒模块还包括播报单元，所述播报单元与所述提醒单元和所述切换单元同步提醒故障。
6.一种电动汽车能量流状态监控方法，其特征在于，电动汽车的中控显示装置根据并联于两路CAN总线回路中的电机控制装置、电池控制装置、车身控制器和充电控制装置的数据，通过中控显示装置的故障提示模块的切换单元切换，按照车身控制器定义的驱动车辆驱动状态、能量回收等级和故障等级将对应的电能的能量流状态或者车辆监测状态显示于中控显示装置的中控显示界面。
7.根据权利要求6所述的电动汽车能量流状态监控方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 51:车身控制器首先判断出驱动车辆驱动状态为非关闭状态后，中控显示装置通过读取CAN总线上的车身控制器信息判断车辆故障等级，如果未出现故障，中控显示界面调出能量流的显示界面，显示当前的能量回收等级对应的能量流状态；如果出现故障，则转入S2 ； 52:故障提示模块的提醒单元闪烁，故障提示模块的切换单元触发，车身控制器通过切换单元将中控显示界面的显示内容切换为车辆监控，切换单元根据不同的故障等级采用不同的切换方式将中控显示界面切换为监控状态模式，转入S3 ； 53:在车辆监控模式下进行故障的排查；如果故障未排除，则转入S4，如果故障已排除，则转入SI ； 54:车身控制器实时监控车辆状态并将其通过中控显示界面显示，直至故障排除后转入SI。
8.根据权利要求7所述的电动汽车能量流状态监控方法，其特征在于，所述故障提醒模块还包括播报单元，在所述S3中，所述播报单元通过播放的方式与故障提示模块的提醒单元和切换单元同步提醒驾驶人。
9.根据权利要求7所述的电动汽车能量流状态监控方法，其特征在于，所述切换单元的切换方式具体为: 在故障等级为预设等级一时，设定为人工切换，驾驶人根据意愿选择是否切换至车辆监控模式； 在故障等级为在预设等级二时，设定为强制切换至车辆监控模式，及时排除故障，保证行驶安全； 在故障等级为预设等级三时，设定为强制不切换，便于驾乘人员及时脱离危险，避免因排查故障而导致生命受到威胁。
10.根据权利要求7所述的电动汽车能量流状态监控方法，其特征在于，中控显示界面的能量流状态是通过动态显示方式显示电池与电机之间的能量回收等级对应的能量流方向、电池的剩余电能以及车轮的转动方向。
【文档编号】B60L3/00GK104175899SQ201410430867
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】苏伟, 王海川, 卢忆都, 尹颖 申请人:北京新能源汽车股份有限公司