專利名稱：電動車輛實驗數據外存儲系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動車輛實驗數據外存儲系統，屬于數據存儲領域。具體地說，就是涉及對電動車輛實驗運行的各項參數進行檢測，并對檢測的數據進行分析計算與顯示， 再將檢測到的數據存儲在外部存儲器上。
背景技術：
隨著全球汽車總有量的增加，傳統汽車發動機在提供強大動力的同時，消耗了大量能源，并排放大量尾氣污染物，導致嚴重的大氣污染。汽車尾氣排放問題的日益嚴重和石油資源的短缺，使得電動車輛取代傳統燃油車輛的趨勢已經越來越明顯。在電動車輛的研發過程中，電動車輛實驗數據的采集對有效提高整車性能有著指導性的作用。數據采集是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采集信息的過程。它與傳感器技術、信號處理技術、計算機技術一起構成了現代檢測技術的基礎，現代的數據采集系統在采集速度和數據處理軟件方面的發展越來越快。數據采集技術的發展主要包括以下兩個方面1、采集芯片硬件的發展；2、總線技術應用的不斷發展，使總線技術在數據采集中的結合應用也越來越廣泛。在電動車輛的研究過程中，對車輛運行的電機、電池等部件各項參數的有效分析， 將有助于優化控制策略，改進管理方法，進而提高整車性能。因此，將車輛運行的數據存儲于煤質中顯得非常重要。通過RS232串口將數據存儲于電腦中，是目前汽車上最常用的數據存儲方式。這種方式不但成本高，而且由于電腦體積較大，不利于實現實驗的輕便化。
發明內容
本發明的目的是通過提供一種電動車輛實驗數據外存儲系統，以克服上述背景技術的不足，使其具有性能可靠、操作方便等特點。本發明是采用以下技術手段實現的一種電動車輛實驗數據外存儲系統，其將從電動車輛實驗獲得的數據存儲在其中，其包括蓄電池組總電流傳感器1，單體電池2，蓄電池組3，蓄電池組總電壓傳感器4，單體電池電壓傳感器5，單體電池溫度傳感器6，電子開關7，電機轉速傳感器8，微處理器單元 9，報警模塊10，CH375模塊11，RS232串口 12，外部存儲器13，觸摸屏14。其中，蓄電池組3由單體電池2串聯組成；蓄電池組總電流傳感器1串接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器4并接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組3中的每節單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器6 ；蓄電池組3中的每節單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器5 ；單體電池溫度傳感器6，電機轉速傳感器8、報警模塊10分別直接與微處理器單元9連接；蓄電池組總電壓傳感器4、蓄電池組總電流傳感器1、單體電池電壓傳感器5分別與電子開關7連接；電子開關7與微處理器單元9連接；外部存儲器13通過CH375模塊11與微處理器單元9連接；觸摸屏14與微處理器單元9連接；單體電池溫度傳感器6分別與微處理器單元9連接。
所述的蓄電池組3為電動車輛提供動力源。采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5 ；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器1、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器6、采集電機轉速的電機轉速傳感器8構成了數據外存儲系統數據采集部分。所述的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5、蓄電池組總電流傳感器 1的信號通過電子開關被依次采集。微處理器單元9對采集數據進行分析，并實現故障判斷報警；電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C ；只要一項指標超出正常范圍，就發出故障報警。所述的觸摸屏14通過RS232串口 12與微處理器單元9進行通信。所述的外部存儲器13為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。所述的CH375模塊11、外部存儲器13構成數據外存儲部分，在其中創建TXT格式文本文件，實現電動車輛海量實驗數據的存儲。所述的TXT文本文件內容包括，電動車輛實驗數據，數據的容量，以及存儲結果提
7J\ ο所述的數據的容量為已存儲的數據的字節數，存儲結果提示為數據存儲是否完成提示。本發明與現有技術相比，具有以下明顯的優勢和有益效果一種電動車輛實驗數據外存儲系統，實時準確的采集電動車輛實驗數據，并對數據進行分析顯示，完成實驗數據的存儲。本發明基于通用串行總線(USB)接口，USB是一種在數據通信領域廣泛應用的高速總線協議，USB2. 0協議中的高速傳輸模式可達480Mb/s。 與其他串行總線相比，USB具有速度快、成本低、總線供電、即插即用、和易于擴展等優點。本發明通過使用USB接口，不盡提高了通信質量，而且支持即插即用，從而實現了電動車輛實驗數據的實時便捷地存儲。
圖1是本發明的整體模塊框圖。圖2是本發明中電子開關的接線示意圖。圖中1為蓄電池組總電流傳感器，2為單體電池，3為蓄電池組，4為蓄電池組總電壓傳感器，5為單體電池電壓傳感器，6為單體電池溫度傳感器，7為電子開關，8為電機轉速傳感器，9為微處理器單元，10為報警模塊，11為CH375模塊，12為RS232串口，13為外部存儲器，14為觸摸屏。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的說明。如圖1所示一種電動車輛實驗數據外存儲系統，其將從電動車輛實驗獲得的數據存儲在其中，其包括蓄電池組總電流傳感器1，單體電池2，蓄電池組3，蓄電池組總電壓傳感器4，單體電池電壓傳感器5，單體電池溫度傳感器6，電子開關7，電機轉速傳感器8，微處理器單元9，報警模塊10，CH375模塊11，RS232串口 12，外部存儲器13，觸摸屏14。
4
其中，蓄電池組3由單體電池2串聯組成；蓄電池組總電流傳感器1串接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器4并接在蓄電池組3的輸出端；蓄電池組3中的每節單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器6 ；蓄電池組3中的每節單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器5 ；單體電池溫度傳感器6，電機轉速傳感器8、報警模塊10分別直接與微處理器單元9連接；蓄電池組總電壓傳感器4、蓄電池組總電流傳感器1、單體電池電壓傳感器5分別與電子開關7連接；電子開關7與微處理器單元9連接；外部存儲器13通過CH375模塊11與微處理器單元9連接；觸摸屏14與微處理器單元9連接；單體電池溫度傳感器6分別與微處理器單元9連接。所述的蓄電池組3為電動車輛提供動力源。采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5 ；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器1、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器6、采集電機轉速的電機轉速傳感器8構成了數據外存儲系統數據采集部分。所述的蓄電池組總電壓傳感器4、單體電池電壓傳感器5、蓄電池組總電流傳感器 1的信號通過電子開關被依次采集。所述的觸摸屏14通過RS232串口 12與微處理器單元 9進行通信。所述的外部存儲器13為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。如圖2所示為電子開關的接線示意圖，傳感器輸出的都是電壓信號，微處理器單元控制電子開關依次導通(即，同一時間，只有一個傳感器與單片機相連。依次導通的時間很短)來選擇連接不同的傳感器，從而實現對傳感器信號的讀取。微處理器單元9為整個電動車輛實驗數據外存儲系統的控制核心。系統開機時， 微處理器單元9對數據采集系統、觸摸屏以及內部中斷進行初始化，當系統檢測到存儲按鍵被按下后，開啟中斷并啟動數據采集，對外部存儲器的容量進行檢測，若發現容量不夠， 啟動報警電路；若發現外部存儲器13無異常，則檢測外部存儲器13中是否已經存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系統會在外部存儲器13中創建TXT文本文件；若存在TXT 文本文件，系統會按照既定格式向文件中寫入采集到的數據，寫入的數據包括電動車輛實驗數據，數據的容量，以及存儲結果提示。當在觸摸屏14上選擇相應的按鈕后，觸摸屏14將檢測到的位置信號發送至微處理器單元9，微處理器單元9根據位置信號判斷出用戶選擇的按鈕并通過RS232串口 12發送相應的顯示控制命令至觸摸屏14 ；電機轉速傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的結果以電壓的形式傳送至微處理器單元9的模擬/數字轉換口，微處理器單元9通過讀取模擬/ 數字轉換口的值并轉換后得到轉速、電壓、電流的值，并將這些值傳遞到觸摸屏14進行顯示；當采集到的電壓、電流、溫度信號超出正常范圍后，報警模塊10會發出報警音和報警燈光進行報警。具體工作原理如下1.微處理器單元9 微處理器單元9為整個電動車輛實驗數據外存儲系統的控制核心，微處理器單元9通過中斷實時檢測觸摸屏14發送來的位置信號以確定所要測量的數據以及觸摸屏14所要顯示的內容；微處理器單元9充分利用自身的硬件中斷資源，通過讀取模擬/數字轉換口的電壓值來計算電壓傳感器、電流傳感器的值；同時，微處理器單元9 與外部存儲設備通過USB接口進行數據交互，完成采集數據的存儲。
2.數據采集硬件電路中包括有電機轉速傳感器8、電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器，用于采集電機的轉速信號，蓄電池組3的總電壓、總電流信號以及蓄電池組3中每個單體電池的電壓、溫度信號。由于微處理器單元9自身模擬/數字轉換口數量的限制， 微處理器單元9控制電子開關依次選通各傳感器，進而采集各傳感器采集到的信號。為了數據采集的實時性，本發明充分利用微處理器單元9的定時器硬件中斷來實現數據的采集與分析，微處理器單元9定時器定時時間設置為50ms，即每過50ms，微處理器單元9便會對電動車輛實驗數據進行采集與計算。3.數據顯示開機后，微處理器單元9 一直檢測觸摸屏14返回的位置信號，以選擇顯示不同的數據內容。當用戶在觸摸屏14上選擇相應的按鈕后，觸摸屏14將檢測到的位置信號通過RS232串口 12發送至微處理器單元9，微處理器單元9根據位置信號判斷出用戶選擇的按鈕并通過RS232串口發送相應的顯示控制命令至觸摸屏14，將采集到的電壓、 電流、溫度、轉速等用戶選擇的數據內容傳送至觸摸屏14進行顯示。4.數據分析及報警微處理器單元9通過定時器中斷時刻對車內的傳感器數據進行采集，并對采集的數據進行計算分析，電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C，當采集到的電壓、電流、溫度信號超出正常范圍后，系統會啟動報警電路，同時在觸摸屏14上顯示出現故障的因素和詳細情況，以提高實驗的效率和安全性。5.數據外存儲部分數據外存儲部分包括CH375模塊11和外部存儲器13。微處理器單元9通過CH375模塊11實現與U盤、SD卡等支持USB接口的外部存儲器之間的通信，支持USB2.0協議。當系統檢測到存儲按鍵被按下后，開啟中斷并啟動數據采集，對外部存儲器13的容量進行檢測，若發現容量不夠，啟動報警模塊10 ；若發現外部存儲器13無異常，則檢測外部存儲器13中是否已經存在TXT文本文件，若不存在TXT文本文件，系統會在外部存儲器13中創建TXT文本文件；若存在TXT文本文件，系統會按照既定格式向文件中寫入采集到的數據，寫入的數據包括電動車輛實驗數據，數據的容量，以及存儲結果提示。
權利要求
1.一種電動車輛實驗數據外存儲系統，其將從電動車輛實驗獲得的數據存儲在其中， 其特征在于，其包括蓄電池組總電流傳感器(1)，單體電池O)，蓄電池組(3)，蓄電池組總電壓傳感器，單體電池電壓傳感器(5)，單體電池溫度傳感器(6)，電子開關(7)，電機轉速傳感器(8)，微處理器單元(9)，報警模塊(10)，CH375模塊(11)，RS232串口(12)，外部存儲器(13)，觸摸屏(14)。其中，蓄電池組(3)由單體電池(2)串聯組成；蓄電池組總電流傳感器⑴串接在蓄電池組⑶的輸出端；蓄電池組總電壓傳感器⑷并接在蓄電池組⑶的輸出端；蓄電池組 (3)中的每節單體電池的表面均貼有單體電池溫度傳感器(6)；蓄電池組(3)中的每節單體電池的兩端均并接單體電池電壓傳感器(5)；單體電池溫度傳感器(6)，電機轉速傳感器(8)、報警模塊(10)分別直接與微處理器單元(9)連接；蓄電池組總電壓傳感器、蓄電池組總電流傳感器(1)、單體電池電壓傳感器(5)分別與電子開關(7)連接；電子開關(7) 與微處理器單元(9)連接；外部存儲器(1 通過CH375模塊(11)與微處理器單元(9)連接；觸摸屏(14)與微處理器單元(9)連接；單體電池溫度傳感器(6)分別與微處理器單元(9)連接。
2.根據權利要求1所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的蓄電池組C3)為電動車輛提供動力源。
3.根據權利要求1所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于采集蓄電池組電壓的蓄電池組總電壓傳感器G)、單體電池電壓傳感器(5)；采集蓄電池組電流的蓄電池組總電流傳感器(1)、采集蓄電池組溫度的單體電池溫度傳感器(6)、采集電機轉速的電機轉速傳感器(8)構成了數據外存儲系統數據采集部分。
4.根據權利要求3所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的蓄電池組總電壓傳感器G)、單體電池電壓傳感器(5)、蓄電池組總電流傳感器(1)的信號通過電子開關被依次采集。
5.根據權利要求1所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于微處理器單元 (9)對采集數據進行分析，并實現故障判斷報警；電壓正常范圍為-60 60V，電流正常范圍為-40 40A，溫度正常范圍為-10 60°C;只要一項指標超出正常范圍，就發出故障報警。
6.根據權利要求1所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的觸摸屏 (14)通過RS232串口(1 與微處理器單元(9)進行通信。
7.根據權利要求1所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的外部存儲器(1 為支持USB接口的存儲器，包括U盤或SD卡。
8.根據權利要求7所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的CH375 模塊(11)、外部存儲器(1 構成數據外存儲部分，在其中創建TXT格式文本文件，實現電動車輛海量實驗數據的存儲。
9.根據權利要求8所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的TXT文本文件內容包括，電動車輛實驗數據，數據的容量，以及存儲結果提示。
10.根據權利要求9所述的電動車輛實驗數據外存儲系統，其特征在于所述的數據的容量為已存儲的數據的字節數，存儲結果提示為數據存儲是否完成提示。
全文摘要
本發明涉及一種電動車輛實驗數據外存儲系統，屬于數據存儲領域，從電動車輛實驗獲得的數據被存儲在其中。電動車輛實驗數據外存儲系統的特征在于包括數據采集部分，其采集的數據包括電池組的電壓、電流、溫度和電機的轉速；數據分析及報警部分，其將分析由數據采集部分采集的數據，并實現故障報警功能；數據顯示部分，其將數據采集部分采集的數據通過RS232串口在觸摸屏上顯示；數據外存儲部分，其中存儲了電動車輛實驗數據。本發明能夠實時準確的采集電動車輛實驗數據，并對數據進行分析顯示，完成實驗數據的存儲。
文檔編號G01R31/36GK102419258SQ20111025629
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者馮能蓮, 賓洋, 彭劍坤, 曹劍東, 雍加望 申請人:北京工業大學