一种电动汽车用数据采集器及其采样方法
【专利摘要】本发明提供一种电动汽车用数据采集器及其采样方法，该数据采集器包括微处理器、CAN接口电路、数据存储器、SD卡存储器、实时时钟电路、数据传输接口；本发明还提供一种电动汽车用数据采集器的采样方法。本发明是以现场数据采集为基础，通过整车CAN总线网络，过滤并接收整车运行信息，实时高速采集研究人员需要关注的信息并将其记录于内部SD卡存储器中，SD卡存储器具有容量大、读写速度快等特点，因此可长时间、大量地记录运行信息，有利于为研究人员制定和优化汽车整车控制策略提供充足客观的数据分析依据。
【专利说明】一种电动汽车用数据采集器及其采样方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车数据检测及在线监控【技术领域】，具体是一种电动汽车用数据采集器及其采样方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]电动汽车是解决当前新能源、环保问题切实可行的过渡方案之一。电动汽车的续航里程及其相应的最佳行驶速度、行驶工况等是其推广应用的重要技术参数，也是汽车工程设计人员确定电动汽车的优化方案和技术参数的重要基础。因此，需要对电动汽车的运行状态和运行参数(电流、电压、电池温度、车速、转速、电池单体最高/最低电压变化范围、电池S0C、传感器信息、电机及变频器关键零部件的参数变化趋势等)进行实时记录和监控，为电动汽车整车控制策略的制定和优化提供充分的分析依据。
[0004]常用的记录方法有在控制器内部放置记录卡或采取远程监控措施。在控制器内部放置记录卡往往只能记录本控制器自身的运行状态信息，不能记录整车其它系统的信息，有一定的局限性；远程监控系统由车载远程监控终端和监控中心平台组成，车载远程监控终端实时记录整车运行信息，通过G S M网络连接电信通信服务器，电信通信服务器通过INTERNET网络与监控中心平台连接，虽然可以实现在线数据监控，但由于主要是针对车辆运营数据，记录的数据有限，且通讯速度受网络传输影响，数据不具备完整性。因此，有必要设计一种能够全面记录整车运行信息的数据采集装置及采集方法，为研究人员制定和优化整车控制策略提供充分客观的数据分析依据。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种能够实时高速采集电动汽车运行数据，并可长时间、大容量地记录运行数据的电动汽车用数据采集器及其采样方法。
[0006]本发明的技术方案为:
一种电动汽车用数据采集器，包括微处理器、CAN接口电路、数据存储器、SD卡存储器、实时时钟电路、数据传输接口，所述微处理器分别与CAN接口电路、数据存储器、SD卡存储器、实时时钟电路交互式信号连接，所述数据传输接口与CAN接口电路交互式信号连接。
[0007]所述的电动汽车用数据采集器，还包括状态指示灯，所述状态指示灯的信号输入端连接微处理器的信号输出端。
[0008]所述的电动汽车用数据采集器，还包括电源转换电路，所述电源转换电路用于将外部电源转换成SD卡存储器的工作电源。
[0009]一种电动汽车用数据采集器的采样方法，包括以下步骤:
(1)微处理器通过数据传输接口和CAN接口电路接收上位机发送过来的配置CAN信息，并将所述配置CAN信息存储在数据存储器中；
(2)数据传输接口与整车数据诊断接口连接，引入整车CAN总线网络上的CAN信息并通过CAN接口电路传输至微处理器；
(3 )微处理器将接收到的CAN信息与数据存储器中的配置CAN信息进行比对，将满足配置要求的CAN信息连同实时时钟电路记录的当前时间信息一起封装打包发送至SD卡存储器进行存储。
[0010]所述的电动汽车用数据采集器的采样方法，根据状态指示灯不同频率的闪烁或常亮以判断微处理器的当前运行状态。
[0011]所述的电动汽车用数据采集器的采样方法，将数据传输接口通过USB-CAN转换器接入计算机或者将SD卡通过读卡器直接接入计算机以读取数据。
[0012]本发明是以现场数据采集为基础，通过整车CAN总线通讯网络，过滤并接收整车运行CAN信息，实时高速采集研究人员需要关注的信息并将其记录于内部SD卡存储器中，SD卡存储器具有容量大、读写速度快等特点，因此可长时间、大量地记录运行信息，有利于为研究人员制定和优化汽车整车控制策略提供充足客观的数据分析依据。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种电动汽车用数据采集器，包括微处理器1、CAN接口电路2、数据存储器3、SD卡存储器4、实时时钟电路5、数据传输接口 6、状态指示灯7、电源转换电路8。
[0017]数据传输接口 6的中间两根引脚与电动汽车整车CAN总线网络的CANH、CANL连接，将CAN信息引入数据采集器内部，数据传输接口 6的外侧两个引脚将电动汽车系统提供的工作电源引入数据采集器内部，为数据采集器内部电路提供工作电源，电源转换电路8将由数据传输接口 6引入的电源转换成SD卡存储器的工作电源。
[0018]数据传输接口 6引入的CANH、CANL通过数据采集器内部的CAN接口电路2与微处理器I交互式信号连接；数据采集器内部的数据存储器3通过SPI接口与微处理器I交互式信号连接；数据采集器内部的实时时钟电路5通过SPI接口与微处理器I交互式信号连接；SD卡存储器4通过SPI接口与微处理器I交互式信号连接，SD卡存储器4通过锁紧装置插在数据采集器内部的SD卡插槽中；数据采集器内部的状态指示灯7的信号输入端与微处理器I的信号输出端连接。
[0019]本发明的工作原理:
上位机对数据采集器进行配置，将需要其采集的CAN信息形成信息标识符列表，通过CAN接口电路2发送至微处理器I，微处理器I将该配置信息即信息标识符列表保存在数据存储器3中，该配置信息主要是用于对整车CAN总线接收的信息进行过滤，确定哪些是需要的信息。
[0020]当数据采集器配置正确，并通过数据传输接口 6与整车数据诊断接口连接而接入至Ij整车CAN总线网络中时，整车CAN总线网络中大量的运行信息通过CAN接口电路2发送至微处理器1，微处理器I按照数据存储器3中保存的信息标识符列表，对接收到的信息一一进行比对。
[0021]当微处理器I接收到的信息与数据存储器3中保存的信息标识符列表相符时，即将该帧信息中的相关参数记录并保存下来，同时定时对记录的信息进行封装打包预处理。信息包是由一组信息序列组成，包含有时间片信息(时间标识来源于与微处理器I通过SPI接口连接的实时时钟电路5，当微处理器I处于运行状态时，实时时钟电路5开始工作，微处理器I定时对该实时时钟电路5进行读写，获取时间信息，以便于后期进行数据分析时使用)、电流、电压、变频器/电机/电池温度、车速、转速、气压、电池单体最高/最低电压、电池S0C、传感器信息等。
[0022]当信息包处理完毕后，微处理器I通过SPI接口方式，将其写入到SD卡存储器4中。用户需要调阅数据时，可将数据采集器的数据传输接口 6与整车CAN总线网络脱开，然后通过USB-CAN转换器接入到计算机中，或者将SD卡存储器从SD卡插槽中拔出，再通过读卡器与计算机连接，即可读出数据，并通过相关分析软件对数据进行分析。
[0023]当微处理器I处于工作状态时，状态指示灯7会根据其当前工作状态，进行不同频率的闪烁或常亮，用户可以根据状态指示灯7的闪烁频率及亮灭状态来判断数据采集器内部当前的运行状态。
[0024]以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种电动汽车用数据采集器，其特征在于，包括微处理器、CAN接口电路、数据存储器、SD卡存储器、实时时钟电路、数据传输接口，所述微处理器分别与CAN接口电路、数据存储器、SD卡存储器、实时时钟电路交互式信号连接，所述数据传输接口与CAN接口电路交互式信号连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用数据采集器，其特征在于，还包括状态指示灯，所述状态指示灯的信号输入端连接微处理器的信号输出端。
3.根据权利要求1所述的电动汽车用数据采集器，其特征在于，还包括电源转换电路，所述电源转换电路用于将外部电源转换成SD卡存储器的工作电源。
4.一种电动汽车用数据采集器的采样方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)微处理器通过数据传输接口和CAN接口电路接收上位机发送过来的配置CAN信息，并将所述配置CAN信息存储在数据存储器中； (2)数据传输接口与整车数据诊断接口连接，引入整车CAN总线网络上的CAN信息并通过CAN接口电路传输至微处理器； (3 )微处理器将接收到的CAN信息与数据存储器中的配置CAN信息进行比对，将满足配置要求的CAN信息连同实时时钟电路记录的当前时间信息一起封装打包发送至SD卡存储器进行存储。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用数据采集器的采样方法，其特征在于，根据状态指示灯不同频率的闪烁或常亮以判断微处理器的当前运行状态。
6.根据权利要求4所述的电动汽车用数据采集器的采样方法，其特征在于，将数据传输接口通过USB-CAN转换器接入计算机或者将SD卡通过读卡器直接接入计算机以读取数据。
【文档编号】G05B19/042GK103439903SQ201310375241
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】吴成加, 洪洋, 陈顺东, 华中兰 申请人:安徽安凯汽车股份有限公司