电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法与流程

本发明涉及一种电动汽车电驱控制的领域以及测试平台的监控装置，尤其是涉及一种电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法。

背景技术：

监控电驱动系统中电机和电驱的运行状态及获取电驱内采集的各种传感器参数是判断电驱和电机是否正常工作的重要部分。由于电机驱动控制器和电机是电动汽车内部驱动电机运转的核心部件，是电动汽车的心脏，电机驱动器无论在任何路况和驾驶员的操作方法下都要能保证电机安全有效的运转或者停止，所以电机驱动控制器和电机的研制历来是电动汽车研制的重点核心设备。在实验室经常是使用专用的测试平台，把电机及其采集电机运行状态的传感器进行固定安装，然后再与电机驱动控制器相连，由电驱获取这些数据转换成电驱控制算法进行闭环反馈控制，同时通过测控平台上的专用仿真软件来模拟，但是这种模拟测试下来的结果依然不能代替装上车之后的测试，而一旦离开实验室装上车之后，特别是车辆运行起来，就很难实时采集有效的电机驱动器与电驱相连获取各种数据，这样增加了判断电驱和电机好坏的难度，由于电驱的驱动方式多用矢量算法实现，也就不好调整算法的细节。所以，本发明的目的就是要解决在电机驱动器已经安装在车上的时候，无论车辆静止或者运行都可以实时采集所需要的数据，进行各种对电驱的操作和数据分析，以及评价电机的各种指标。在应用中，电机驱动器简称为电驱。

技术实现要素：

本发明提供了一种电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法，当电驱 动系统装载在车上以后，仍然可以通关过远程网络实时检测电驱发送的电机转动状态的数据，判断电驱对电机的控制方式是否符合要求，并且得到电机是否正常的设置。其技术方案如下所述：

一种电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法，在车载网络转can卡上设置以太网、wifi、rs232转can接口，将所述本地计算机和远程网络计算机作为上位机，使得本地计算机通过以太网和rs232进行与电机驱动器的数据交互，远程网络计算机通过wifi与电机驱动器进行数据交互。

所述本地计算机使用lan局域网或者RS232的接口进行数据交互，向电机驱动器发送控制指令，并且获取数据。

其与电机驱动器的数据交互的数据指令如下所述：

(1)获该电动汽车电机驱动器的标识，以及该上位机的标识，并记录在上位机内，载入数据库；

(2)上位机向电机驱动器发送的命令包括电驱控制指令，电机驱动器对这些指令的执行情况做出应答；

(3)上位机向电机驱动器发送启动实时数据监控命令，以及采样时间间隔，电机驱动器接收后向can总线发送连续运行的实时数据。

所述上位机在收到数据的同时进行同步判断，发现异常时进行声光提示，用于提醒操作员进行处理；或者根据判断自动发送命令要求电机驱动器使电机停止转动。

所述上位机的控制指令包括：要求驱动电机运行、停止、运行方向、转速、扭矩、电源频率。

所述上位机发送的控制指令包括：要求修改电驱器内标准曲线表。

所述上位机发送控制命令，在电机驱动器不应答时，上位机能够在设定的时间范围内自动重新要求连接，并且声光报警。

所述上位机与电机驱动器进行连接时，采用lan、rs232、wifi设备的连接通道进行提示。

其他网络用户通过服务器的控制和转发，控制命令先转到远程控制计算 机，再由远程控制计算机把指令发送给电机驱动器，远程控制计算机在下发指令时，先判断当前电机驱动器状态，并根据该用户的权限限制发送。

所有交互的数据实时存储到数据库。

此发明为如何现场测试电机驱动器的运行状态，工作效果提供了一种有效的手段，对研究、开发、维修电驱提供工具，特别是远程的监控完成，为网上专家诊断提供了方便，推动电机驱动器的发展。

附图说明

图1是所述电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法的流程示意图；

图2是本地控制进行有效的交互控制数据的流程示意图；

图3是所述上位机进行数据处理采集数据的流程示意图；

图4是其他网络用户进行远程网络监控的框架流程示意图；

图5是其他网络用户进行远程网络监控的流程示意图上阶段；

图6是其他网络用户进行远程网络监控的流程示意图下阶段；

图7是其他网络用户进行远程网络监控的服务器流程示意图。

具体实施方式

本发明提供的电动汽车电驱动系统测控远程网络监控方法，是专门应用于使用网络来远程监控电动汽车电机控制驱动器控制电机运行过程的方法和相关装置，由于电动汽车的运行是靠电机控制驱动器驱动电机旋转完成的，而且电机驱动器同时还采集来自电机的各种传感器信号，并且根据控制命令进行传输。该方法就是要监控电驱的工作状态，获取电驱传输的各种有关电机运转的传感器参数，分析电驱和电机的工作状态是否正常或正确工作。所谓判断电驱是否正常或正确，主要是通过电驱的驱动对象电机的各种参数变化来实现的，特别是电机的功率、运行速度、扭矩和温度，而这些数据均由电驱采集并发布出来，因此该方法主要包括使用计算机在本地通过车载网络转can卡转为can端口接入电机驱动器，或者通过无线通信网远程控 制指令发送给电动汽车的车载网络转can卡接入电机控制驱动器并且获得电驱和电机的工作的参数并加以分析。如图1所示，所述多网络can卡可以把从网络接收的数据与can总线进行转换，而电机控制驱动器和整车控制系统都是车内can总线通信的设备，而电机驱动控制器会根据can总线的命令把所控电机的当前运行参数传送给希望收取信息的本地计算机或者远程计算机，实现对电驱动系统的远程网络监控，当电驱动系统在测试平台上进行测试时，或者安装在车辆上，在车辆不动的状态和车辆运行的状态都可以获取电机运转的曲线参数，判断电机驱动器的是否正常和正确运行；当远程计算机收到数据后，也会将当前数据发送给服务器，使得在网络上的计算机也可以同时通过服务器实时监控电驱的运行状态。本发明的实施，利用计算机中的应用软件结合车载网络转can卡，在本地和远程网络上都可灵活读取电机控制驱动器和电机运行的参数，向电机控制驱动器发送是否运行电机及相关运行参数，使得用户在测试电机驱动器和维修电机和电机驱动控制器方面提供直接数据，由于电驱动系统既要求在专业测试平台上固定测试，也要求在汽车上进行实际路况测试，而两者的测试结果会由于加入各种实际路况而产生差别，所以通过本地和远程网络结合的对电驱动系统的数据获取就可很好的得到这些有效的数据进行分析。

采用的方案是利用车载网络转can卡，提供以太网、wifi、rs232转can口，这样本地计算机可以通过以太网和rs232进行与电驱的数据交互，远程网络计算机可以通过WIFI进行数据交互，并且远程网络计算机还可以把数据直接上传到服务器，解决汽车运行起来后的网络远程监控问题。

本发明的实施实现对电动汽车电驱动系统进行有效的交互控制数据和采集数据。

本发明提供了一种本地控制方法，包括：

(1)使用lan局域网进行数据交互，向电机驱动器发送控制指令，并且获取数据；

(2)使用RS232的接口，向电机驱动器发送数据指令，并且获取数据。

进一步的，本发明提供了一种远程网络控制方法，使用wifi进行数据交互。

本发明能够利用网络在互联网/局域网获得汽车在正在运行时的电驱数据。

如图2所示，此图是上位机人机界面表示下的最基本的工作流程，涉及到对电驱的控制命令，启动监控命令，电驱控制器驱动电机会有各种电机、电驱工作状态，而远程命令必须符合有效状态，电驱控制器才会执行。所以要继续要进行超时处理，确定控制命令的执行。所述的上位机中的应用软件通过lan、rs232、wifi所发送的与电驱控制器交互的数据指令如下：

(1)该电动汽车电驱的标识，以及该上位机的标识，并记录在上位机，载入数据库；

(2)上位机向电驱发送的命令包括电驱控制指令，电驱会对这些指令的执行情况做出应答；

(3)上位机向电驱发送启动实时数据监控命令，以及采样时间间隔，电驱接收后会向can总线发送连续运行的实时数据。

如图3所示，此图是上位机采集数据的数据流程图，上位机上电首先要接收数据状态，接收有效id号的电机驱动器运行状态，和各种传感器测量的电机实时数据，显示并报警，如果发现故障数据提示，也要显示并报警，程序的退出是根据按键实现的。所述上位机在收到数据的同时会同步判断，在有异常时会声光提示操作员进行处理，也可根据判断自动发送命令要求电驱使电机停止转动，确保安全。

上位机发送的控制指令包括：要求驱动电机运行、停止、运行方向、转速、扭矩、电源频率、要求修改电驱器内标准曲线表。

当上位机要求发送控制命令，电驱不应答，上位机可在设定的时间范围内自动重新要求连接，并且声光报警。

所述上位机与电驱进行连接时，也会上报，采用的连接通道是lan、rs232、wifi设备的种类。

如图4所示，所述的其他网络用户通过服务器的控制和转发，到远程控制计算机，再由远程控制计算机把指令发送给电驱，这里是为了安全考虑，远程控制计算机在下发指令时，会先判断当前电驱状态，并根据该用户的权限限制发送。

进一步的，所有交互的数据都会实时存储到数据库。

在系统中，将电驱和电机连接好并装入整车中，并加装网络转can卡，将上位机与网络转can卡在网络上进行匹配的客户端服务器端ip和端口的连接，配置上位机与服务器的网络连接，然后，在上位机中启动软件，启动汽车，就可以开始测试了。

其他网络用户需先到服务器上进行身份验证，然后就可以查看有没有连入的上位机，如果有，就请求服务器，要求索取该上位机数据，就可以进行工作了。

如图5、6所示，所述图5和图6为同一流程，因篇幅所限分为上阶段和下阶段。

其他网络用户要想远程访问控制，分成两种：

第一种是：上位机和服务器进行通信，上位机有2种情况，第一是连接在车载网络转can卡的lan口的本地控制计算机。第二种是通过wifi与车载网络转can卡的wifi相连，2种方式都是通过网络联入，车载网络转can卡内含网络路由器，整个工作流程如图5和图6。

图5、图6的流程图说明连接方式，上位机怎样可以连接服务器，构成远程通信通道，使得数据可以在电驱和远程用户之间进行交互。上位机首先接入车载网络转can卡的内网网络，申请获得ip，同时连接内网中的服务器ip，申请服务器连接，网络正常后，上位机向can卡的can端口号发送请求连接指令，接入电驱控制器。形成网口和can口的通信通道，此时电驱的数据可以直接通过can卡进入上位机，再通过上位机发送到服务器，远程用户可通过服务器到上位机，从上位机再到can卡，到can口，到达电驱。上位机一旦连接服务器，采用tcp/ip长连接的方式。

相对应的，图7是服务器的流程，服务器分为B/S架构，远程用户仅需要利用ie浏览器就进行操作，整个工作流程如下：服务器提供网页服务，且有网络数据库，当服务器开启并登录在网络上，其他网络上的计算机用户可以通过自己的ie浏览器进行浏览，与服务器进行数据交互。服务器有2个网口，1个是lan口，用于通过有线网线接入互联网或者局域网，另外一个是无线网卡，用于通过无线接入内网网络，本方法中是通过有线网络接入互联网或者局域网，给网络用户接入，那么无线网卡接入车载网络转can卡的设备提供的网络服务。以上流程是说明服务器怎样工作。首先服务器进入工作，必须先进行密码登陆，然后就提供内网(车载网络转can卡提供)和外网(互联网和局域网)的接入。之后继续提供网页版的服务，查看内网并接收有无其他id设备的联网接入，如果有就将数据接收并且显示在网页上，作为其他网络用户，进入时只要使用ie浏览器向服务器请求服务，点击相应电驱id就可以进行命令接收和控制。服务器端一旦发现有请求服务就会相应接收外网数据，从内网发到上位机进行数据处理。服务器内有数据库，可以进行数据的存储。这些数据包括现在可联入的电驱id，电驱的控制和运行的往来数据。

其中，本发明通信的应用层通信报文的基本格式如下所述：

控制报文：

本机ID(8byte)对方ID(8byte)关键字(1byte)命令代码(2byte)本机状态信息(2byte)CRC校验；

应答报文的基本格式：

应答报文：本机ID(8byte)对方ID(8byte)关键字(1byte)应答代码(2byte)执行信息(2byte)CRC校验；

数据上报报文：

数据上报报文：本机ID(8byte)对方ID(8byte)关键字(1byte)数据信息(10byte)CRC校验。

本发明为如何现场测试电机驱动器的运行状态，工作效果提供了一种有 效的手段，对研究、开发、维修电驱提供工具，特别是远程的监控完成，为网上专家诊断提供了方便，推动电机驱动器的发展。