5连接电机模块6，所述电机模块6连接速度检测模块7，所述速度检测模块7连接信号调理模块8，所述信号调理模块8连接控制器4。所述控制器4包括AD转换单元9和PI调节器10，所述AD转换单元9连接PI调节器10，第二通讯模块3连接AD转换单元9，信号调理模块8连接AD转换单元9，PI调节器与隔离驱动模块5连接。
[0020]基于GPS的电动汽车自主限速装置主要包括通信系统和电机控制系统，由通信系统采集信息来控制电机系统。车载GPS接收机采集路况信息，得到当前路段的允许速度值，即给定值A，第一通信模块将此信息通过整车CAN通信网络不失真的传递给第二通信模块，并与速度检测模块采集到的速度值，即反馈值B，一同输入给控制器的AD转换单元，控制器的AD转换单元用于将反馈值B转化成数字量并与给定值A进行比较运算，如果A值小于B值，即汽车当前行驶速度超过允许速度，达到限速条件，输出限速信号给PI调节器，控制电机转速，进而达到限速的目的。
[0021]此外，根据一种实现方式，如图1所示:车载GPS接收机是当前应用比较普遍的器材，能够接收从GSM网络传递过来的信息，其不限于一些手机等常用通讯设备，只要能够连接网络，就会得到当前路况的详细信息，获取当前路段的允许速度值。
[0022]此外，根据一种实现方式，如图1和图2所示:通信系统的第一通信模块2用来转换车载GPS接收机采集的信息，并将此信息上传到整车CAN通信网络，通过CAN通信传递给第二通信模块3，即CAN通信接口电路，确定要求的允许速度A，接口电路采用通用的PCA82C250芯片，其符合CAN电气协议的差动发送和接收，并具有总线保护功能。
[0023]此外，根据一种实现方式，如图1所示:控制器是通信系统和电机控制系统的调控中心，其内部带有AD转换单元，用于将反馈的速度值转化成数字量进行比较运算，运算结果经PI调节后，把速度限制信号输入给电机模块。
[0024]此外，根据一种实现方式，如图1和图4所示:电机模块以无刷直流电机为主体，包括逆变器，过流过热保护等功能，电机模块通过内部自带的霍尔位置传感器，得到电机的转子位置信息，也就是三路霍尔信号，经过速度检测模块中的光耦6N137隔离和反相器74LS14整形后传递给信号调理模块。
[0025]再者，根据一种实现方式，如图5所示:信号调理模块将检测的速度信号进行滤波处理，得到更为准确的反馈值，输入给控制器进行给定值与反馈值比较，当给定值小于反馈值时，即电动汽车超速时，控制器会输出限速的PWM控制信号。
[0026]最后，根据一种实现方式，如图3所示:隔离驱动电路采用模块化的EXB841，它是300A/1200V的快速型IGBT驱动专用模块，具有隔离保护，过流保护功能，且延迟时间小，PWM信号经过该电路后控制一路IGBT开关动作，一共需要六路开关管控制，这样达到自主限速的目的。
[0027]通过以上描述可知，上述根据本实用新型的实施例的基于GPS的电动汽车自主限速系统以GPS接收器为接收元件，以GSM网络的路况信息为控制参考，通过电机转速闭环调节来限制电动汽车的最高车速，达到安全行驶的目的，保障了交通安全。
【主权项】
1.基于GPS的电动汽车自主限速系统，包括车载GPS接收机(1)、第一通信模块(2)、第二通信模块⑶、控制器⑷、隔离驱动模块(5)、电机模块(6)、速度检测模块(7)和信号调理模块(8);其特征在于:所述车载GPS接收机(I)连接第一通信模块(2)，第一通信模块(2)通过整车CAN通信网络接口电路与第二通信模块(3)连接；所述第二通信模块(3)连接控制器(4)，所述控制器(4)连接隔离驱动模块(5)，所述隔离驱动模块(5)连接电机模块(6)，所述电机模块(6)连接速度检测模块(7)，所述速度检测模块(7)连接信号调理模块(8)，所述信号调理模块(8)连接控制器(4)。
2.根据权利要求1所述的基于GPS的电动汽车自主限速系统，其特征在于:所述控制器⑷包括AD转换单元(9)和PI调节器(10)，所述AD转换单元(9)连接PI调节器(10)，第二通讯模块(3)连接AD转换单元(9)，信号调理模块(8)连接AD转换单元(9)，PI调节器(10)与隔离驱动模块(5)连接。
3.根据权利要求1或2所述的基于GPS的电动汽车自主限速系统，其特征在于:所述整车CAN通信网络接口电路采用的芯片为PCA82C250芯片。
4.根据权利要求2所述的基于GPS的电动汽车自主限速系统，其特征在于:所述电机模块出)内设置有霍尔位置传感器，速度检测模块7包括光耦6N137和反相器74LS14。
5.根据权利要求2所述的基于GPS的电动汽车自主限速系统，其特征在于:所述隔离驱动模块(5)采用的芯片为EXB841芯片。
【专利摘要】基于GPS的电动汽车自主限速系统，涉及一种电动汽车限速系统。本实用新型为了解决现在大部分电动汽车，在高速公路上行驶时，在不注意的情况下就会超速行驶，违反交通法规，威胁交通安全的问题。电动汽车自主限速系统的车载GPS接收机连接第一通信模块，第一通信模块通过整车CAN通信网络接口电路与第二通信模块连接；第二通信模块连接控制器，控制器连接隔离驱动模块，隔离驱动模块连接电机模块，电机模块连接速度检测模块，速度检测模块连接信号调理模块，信号调理模块连接控制器。本实用新型以GPS接收器为接收元件，以GSM网络的路况信息为控制参考，通过电机转速闭环调节来限制最高车速，达到安全行驶的目的，保障了交通安全。
【IPC分类】B60K31-02, B60L15-20, B60R16-023
【公开号】CN204547797
【申请号】CN201520216284
【发明人】周美兰, 孙宏达, 赵强, 刘嘉玲
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月10日