专利名称：电动汽车参数测量设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量装置，更具体地说涉及一种用于电动汽车整车运行性能电参数测量的电动汽车参数测量设备。
背景技术：
评价电动汽车经济性的指标与燃油汽车不同，由于没有发动机，所以不能以燃料消耗率来衡量，而应以充电一次的续驶里程来评价。由于不同的电动汽车采用的蓄电池类型、能量密度、电池重量等均不相同，且同一辆车在不同行驶车速下的续驶里程也不相同，所以至今还没有统一的指标来衡量续驶里程。国际上包括美国汽车工程师协会SAE采用的标准也只能是以多种方式来评价。因此，电动汽车的电能消耗的准确测量，特别是在运行状态下获得准确的实时参数，一直是电动汽车行业难以解决的问题。通常的一些测量手段是运用电能表计量。但是，这种方法却始终存在数据采集、数据处理以及精度等技术难题。本申请人是电动汽车的试验基地，经过试验发现对数据采集采取适合电动汽车电参数获取的采集模块，数据采集模块包括电能模块、车辆模块、电机模块、电池模块，但是如何将各模块的数据进行采集、处理是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本实用新型提供一种电动汽车参数测量设备，采用的技术方案如下本实用新型的电动汽车参数测量设备，包括多个数据采集模块、CAN总线车载网络电路、车载主机模块和数据处理装置，各数据采集模块的数据输出端分别连接一个CAN总线车载网络电路的数据输入端，CAN总线车载网络电路的数据输出端连接车载主机模块的数据输入端。
所述车载主机模块的数据输出端连接数据处理装置的数据输入端，CAN总线车载网络电路包括CAN总线和与数据采集模块相对应的CAN节点，CAN节点包括用来实时采集模块参数的微处理器、CAN总线控制器和CAN控制器接口芯片。数据采集模块通过微处理器将数据传输给CAN总线控制器，CAN总线控制器通过CAN控制器接口芯片实现与车载主机模块的数据传输。
所述数据采集模块包括电能模块、车辆模块、电机模块、电池模块。
(1)电能模块采集动力电池及辅助电池的电压、电流值，并计算累计充电量及累计放电量；(2)车辆模块采集汽车的启、停、制动状态，空调的启停状态，柴油机转速及电机转速等；(3)电机模块采集电机的电压、电流值，并计算其累计用电量及累计反馈电量；(4)电池模块采集40组电池的电压、温度和传感器状态(短路、断路、正常)。
电动汽车需要测量的参数存在类型各异、参数众多、位置分散等特点，有电参数和机械参数非常多，要将所有的参数集中进行记录和显示，必须依靠测控网络将各个模块连接起来。CAN总线作为一种成熟的车载网络有着突出的优点，它实现最容易、价格最低廉，性能却丝毫不比其它现场总线差。
在CAN网络中，信息是靠报文标识符来区分的，这使得CAN网能在多主方式下工作，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息，不分主从，通讯方式灵活，且无需栈地址等节点信息。通过报文滤波可实现以点对点，一点对多点及全局广播等方式传送接收数据。
车载主机模块通过双口RAM接收数据采集模块发送来的数据，进行实时显示，并以合理的压缩算法对大量数据进行记录和存储，以备进行地面分析与处理。必要时以串行通讯方式向电脑实时发送数据以进行随动试验。
(1)数据的接收实时读取双口RAM，将通过校验的数据放入定义好的数据缓冲区，并判断数据是否发生变化，据此生成记录数组。
(2)数据的记录数据的记录文件为二进制文件，记录算法采用非定长压缩算法，数据变化则做一次记录。
(3)数据的转储数据的转储介质选用移动硬盘。
双口RAM与车载主机模块的硬件接口微处理器80C196控制接收来自CAN总线的数据，然后将数据存入双口RAM(IDT7132)，以供PC机读取。
数据处理装置可以采用电脑，完成对采集数据的地面分析，查询汽车整个运行过程中任意时刻的各种运行参数，并绘制出参数曲线。
本实用新型的电动汽车参数测量设备是一种基于CAN总线的汽车智能监控系统。它采用了先进的计算机技术、传感器技术和总线技术，集信号采集、数据处理、通信、显示记录、查询于一体。软、硬件均采用了模块化的设计思想，便于系统的扩展在硬件上，采用开放式的现场CAN总线网络，任何符合CAN协议的其它模块，只要挂接到网络中即可；在软件中采用模块设计思想，VC++类封装模式保证了系统软件的通用性。车载数据显示和记录装置部分既为司机提供了友好的界面，反映电动汽车各个部分的实时性能参数，又可以记录运行数据，还可以根据需要通过串行通讯实时发送数据便于跟踪显示。
本实用新型对照现有技术的有益效果是，由于采用了CAN总线网络，所以可以进行大容量数据处理，并实现检测仪器的小型化。
图1是本实用新型优选实施例的原理示意图；图2是图1所示优选实施例的结构示意图；图3是图1所示优选实施例的CAN控制器的电路图；图4是图1所示优选实施例的内部振荡时钟电路的电路图；图5是图1所示优选实施例的CAN控制器接口芯片的电路图。
具体实施方式
如图1、2所示，本优选实施例中的电动汽车参数测量设备，包括多个数据采集模块、CAN总线车载网络电路、车载主机模块和数据处理装置，各数据采集模块的数据输出端分别连接一个CAN总线车载网络电路的数据输入端，CAN总线车载网络电路的数据输出端连接车载主机模块的数据输入端，车载主机模块的数据输出端连接数据处理装置的数据输入端。
数据采集模块包括电能模块、车辆模块、电机模块、电池模块。
所述CAN总线车载网络电路包括四个分别与各数据采集模块对应的CAN节点。
每个CAN节点包括用来实时采集模块参数的微处理器、CAN总线控制器和CAN控制器接口芯片。数据采集模块通过微处理器将数据传输给CAN总线控制器，CAN总线控制器通过CAN控制器接口芯片实现与车载主机模块的数据传输。CAN控制器接口芯片将来自CAN控制器的逻辑电平信号转换为总线上的物理电平，反过来，再把总线上的物理电平转换为CAN控制器能接收的逻辑电平信号。四个参数采集节点依靠微处理器80C196采集的各种信号，通过82C250实现与CAN总线的物理接口。
如图2所示，电路中CAN控制器采用SAJ1000，其特点及功能如下SAJ1000是一种应用于汽车及一般工业环境的独立的CAN总线控制器，经过简单的总线连接可以完成CAN总线的物理层和数据链路层的所有功能。其硬件设计和软件设计与PCA82C200的基本CAN模式BasicCAN兼容。同时新增加的增强CAN模式PeliCAN还可支持CAN2.0B协议。SAJ1000的主要特性如下①管脚及电气特性与独立的CAN总线控制器PCA82C200兼容；②软件与PCA82C200兼容(缺省为基本CAN模式)；③扩展接收缓冲器；④支持CAN2.0B时支持11和29位标识符⑤位通讯速率为1Mbits/s；⑥增强CAN模式；⑦采用24MHZ时钟频率；⑧支持多种微处理器接口；⑨可编程CAN输出驱动装置；⑩工作温度范围-40～+125℃。
如图4所示，CAN控制器接口芯片采用CAN总线控制器接口芯片82C250，其作用是驱动CAN控制器和物理总线之间的物理接口，提供对总线的差动发送和接收功能。
如图3所示，内部振荡时钟电路的功能用于产生整个单片机运行时的脉冲时序。
高速-光耦合IC4的功能实现收发器与控制器之间的电气隔离，保护控制系统电路。
权利要求1.一种电动汽车参数测量设备，其特征在于包括CAN总线车载网络电路、车载主机模块、数据处理装置和至少一个数据采集模块，数据采集模块的数据输出端连接CAN总线车载网络电路的数据输入端，CAN总线车载网络电路的数据输出端连接车载主机模块的数据输入端。
2.如权利要求1所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述车载主机模块的数据输出端连接数据处理装置的数据输入端，CAN总线车载网络电路包括至少一个与所述数据采集模块相对应的CAN节点，CAN节点包括用来实时采集模块参数的微处理器、CAN总线控制器和CAN控制器接口芯片，数据采集模块通过微处理器将数据传输给CAN总线控制器，CAN总线控制器通过CAN控制器接口芯片实现与车载主机模块的数据传输。
3.如权利要求2所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电能模块。
4.如权利要求2或3所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括车辆模块。
5.如权利要求2或3所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电机模块。
6.如权利要求2或3所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电池模块。
7.如权利要求4所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电机模块。
8.如权利要求4所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电池模块。
9.如权利要求5所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电池模块。
10.如权利要求7所述的电动汽车参数测量设备，其特征在于所述数据采集模块包括电池模块。
专利摘要一种电动汽车参数测量设备，包括多个数据采集模块、CAN总线车载网络电路、车载主机模块和地面数据处理装置，各数据采集模块的数据输出端分别连接一个CAN总线车载网络电路的数据输入端，CAN总线车载网络电路的数据输出端连接车载主机模块的数据输入端，车载主机模块的数据输出端连接地面数据处理装置的数据输入端。所述CAN总线车载网络电路包括CAN总线和与数据采集模块相对应的CAN节点，CAN节点包括用来实时采集模块参数的微处理器、CAN总线控制器和CAN控制器接口芯片，CAN总线控制器通过CAN控制器接口芯片实现与CAN总线的数据传输。由于采用了CAN总线网络，所以可以进行大容量数据处理，并实现检测仪器的小型化。
文档编号G01M17/007GK2723979SQ200420072450
公开日2005年9月7日 申请日期2004年8月3日 优先权日2004年8月3日
发明者姜久春, 王璟琳, 黄坤雄, 郭慧萍, 肖飞, 曾伟 申请人:国家电动汽车试验示范区管理中心