[發明專利]基于物聯網通信的新能源車輛模擬運行平臺及控制方法

在審

• 申請號: 202210903449.3
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN114967572A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 楊磊
• 申請（專利權）人: 威海海洋職業學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

本發明提供了基于物聯網通信的新能源車輛模擬運行平臺及控制方法，平臺包括物聯網通信系統、駕駛模擬系統、整車控制系統、場景模擬輔助系統和電池管理系統。駕駛模擬系統配置在PC機等移動終端上，顯示車輛的模擬運行畫面，用戶通過駕駛模擬系統設置體驗場景，基于該體驗場景，控制場景模擬輔助系統模擬路況起伏、路面阻力等信息，同時通過整車控制系統周期性的獲取車輛運行狀態數據和電池狀態數據，通過車載儀表顯示，并基于電池狀態數據模擬車輛充電控制過程，整個平臺實現了新能源車輛的運行控制過程的全場景模擬展示，便于學生直觀了解新能源車輛運行實況，滿足實踐與教學需求。

技術領域

本發明涉及物聯網通信技術領域，尤其是基于物聯網通信的新能源車輛模擬運行平臺及控制方法。

背景技術

隨著新能源在汽車行業的不斷應用，新能源公交車也在越來越多的投入市場的使用，為新能源車輛技術的不斷進步，各科研機構不斷探索創新，高等院校也在與時俱進，引入與新能源相關的課程。

目前學生對于新能源車輛技術的獲取，多通過教材，以及固定時間的教學實習實現。教材上獲知的側重理論原理，缺乏對實物的展示，而教學實習過程時間短成本高，難以滿足學生實踐和學習的需求。

發明內容

本發明提供了基于物聯網通信的新能源車輛模擬運行平臺及控制方法，用于解決現有新能源車輛的教學難以滿足學生實踐和學習需求的問題。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明第一方面提供了一種基于物聯網通信的新能源車輛模擬運行平臺，所述平臺包括物聯網通信系統，所述物聯網通信系統分別連接駕駛模擬系統、整車控制系統、場景模擬輔助系統和電池管理系統；

所述駕駛模擬系統響應于用戶選取的體驗場景，與物聯網通信系統通信，通過整車控制系統獲取車輛運行狀態數據，通過電池管理系統獲取電池狀態數據；并基于獲取的數據及當前體驗場景，控制場景模擬輔助系統模擬路況；駕駛模擬系統同時將模擬場景進行屏幕顯示；

所述物聯網通信系統接收所述駕駛模擬系統的數據報文，將數據報文進行格式轉換及解析下發到整車控制系統、場景模擬輔助系統或電池管理系統中的一個或多個下位機系統；并將下位機系統返回的數據報文進行格式轉換后發送給駕駛模擬系統；

所述整車控制系統包括多個信號采集電路，用于采集車輛運行狀態數據，發送給所述物聯網通信系統；

所述場景模擬輔助系統包括輔助電機和輔助控制器，基于所述駕駛模擬系統的指令和當前體驗場景，通過輔助控制器控制所述輔助電機的轉動力矩；

所述電池管理系統還連接所述整車控制系統，向整車控制系統發送電池管理系統的運行信息；所述電池管理系統還用于獲取電池箱內每個單體電池信息，控制電池系統的輸入輸出。

進一步地，所述駕駛模擬系統包括駕駛場景模擬板塊、數據中心板塊、物聯網通信板塊和運行參數配置板塊；

所述運行參數配置板塊用于向用戶提供預設場景的選擇以及自定義場景的配置，并獲取用戶選擇或配置的場景信息；

所述物聯網通信板塊用于獲取整車控制系統和電池管理系統的報文信息并解析，將數據存儲至所述數據中心板塊；

所述數據中心板塊用于存儲車輛的運行狀態數據和路況數據；

所述駕駛場景模擬板塊用于獲取所述運行狀態數據，通過車載儀表進行顯示，同時獲取所述路況數據向場景模擬輔助系統發送場景模擬指令；還用于調用場景數據和3D引擎在屏幕上模擬場景畫面。

進一步地，所述物聯網通信系統包括RS485接口、CAN接口、無線模塊接口和網絡接口，所述CAN接口分別連接電池管理系統、整車控制系統和場景模擬輔助系統，CAN接口為下行接口；駕駛模擬系統通過RS485接口、無線模塊接口或網絡接口中任一接口作為通信接口；

物聯網通信系統將下行接口接收的數據報文由modbustcp格式轉換為J1939格式下發；將上行接口接收的數據報文由J1939格式轉換為modbustcp格式上傳駕駛模擬系統。