CN105763621A - 基于3g网络以及gps/北斗定位技术的新能源汽车监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于3G网络及GPS/北斗定位的新能源汽车监控系统，属于车载电子领域，包括中心服务器单元、协同服务器单元、个人消费者服务器单元、车载终端和车载电脑，以通过3G网络的方式对新能源汽车进行数据交互，采用3G网络和数据信息配置手段能够在提升速率的前提下更加灵活的控制车载终端的数据采集，从而能够有效的控制数据通讯成本的同时大大的减少已安装设备更新的人工成本。

Description

基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统

技术领域

本发明属于车载电子领域。

背景技术

随着经济的发展，汽车保有量不断增加，给我们的生活带来了极大的便利，同时也给我们带来了非常严重的能源危机和不可忽视的环境污染问题。因而新能源汽车的研发越来越受到关注。新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。混合动力汽车和纯电动汽车技术发展已经较为成熟，处于研发和试生产阶段，车辆未定型之前难免有些技术缺陷,所以车辆远程监控系统对提高运营的可靠性并降低风险、状态评估、故障诊断是非常有必要的。

中国专利局于2015年12月23日公开的一份CN105182959A号文献，名称为一种新能源汽车远程监控，采用车载终端采集车上相应信息通过网络传输数据，该专利存在车载终端仅限于同一CAN通讯协议或平台的车辆，对于车载终端的生产以及后期维护、更新局限性比较大。

发明内容

本发明的目的是提供基于3G网络及GPS/北斗定位的新能源汽车监控系统，以通过3G网络的方式对新能源汽车进行数据交互，采用3G网络和数据信息配置手段能够在提升速率的前提下更加灵活的控制车载终端的数据采集，从而能够有效的控制数据通讯成本的同时大大的减少已安装设备更新的人工成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，包括中心服务器单元、协同服务器单元、个人消费者服务器单元、车载终端和车载电脑，中心服务器单元包括管理人员电脑、通信服务器、应用服务器和路由器，管理人员电脑、通信服务器、应用服务器均通过路由器连接互联网；

协同服务器单元包括车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器，车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器均通过互联网与所述中心服务器单元通信；

个人消费者服务器单元包括个人消费者服务器和移动终端，移动终端通过互联网与个人消费者服务器通信，所述个人消费者服务器通过互联网与所述中心服务器单元通信，所述个人消费者服务器还通过互联网与所述车载终端通信；

车载终端包括主控芯片、GPS/北斗定位接收模块、3G通信模块、CAN通信模块、时钟模块、低功耗唤醒模块、硬件看门狗模块、SD卡存储模块、FLASH存储模块和电源模块，主控芯片设有第一串口、第二串口、第三串口、计时控制端、第一IO口、复位端口、外部存储控制端和内存控制端，GPS/北斗定位接收模块的输出端与所述第一串口连接，3G通信模块的输入端与第二串口连接，所述3G通信模块的输出端通过移动网络与所述中心服务器单元通信，CAN通信模块的输出端与所述第三串口连接，所述CAN通信模块的输入端与所述车载电脑的输出端连接，时钟模块的输出端与所述计时控制端连接，低功耗唤醒模块的输出端与所述第一IO口连接，硬件看门狗模块的输出端与所述复位端口连接，SD卡存储模块的输入端与所述外部存储控制端连接，FLASH存储模块的输入端与所述内存控制端连接，电源模块对所述车载终端供电。

所述主控芯片还设有3G模块电源控制端，所述电源模块包括5V稳压电路、3.3V稳压电路和3.8V稳压电路，5V稳压电路包括开关电压调节器N1、第一电容C4、第二电容C5、第三电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感L1和第一二极管VD1，所述开关电压调节器N1的1脚连接外部9-36V电压，所述开关电压调节器N1的1脚还通过第一电容C4连接公共地线，所述开关电压调节器N1的3脚连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端为所述5V稳压电路的输出端，所述5V稳压电路的输出端还通过第二电容C5连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚还连接第一二极管VD1的负极，所述第一二极管VD1的正极连接公共地线，所述开关电压调节器N1的4脚通过并联在一起的第三电容C6和第一电阻R1连接所述5V稳压电路的输出端，所述开关电压调节器N1的4脚还通过第二电阻R2连接公共地线；

所述3.3V稳压电路包括LDO正电压调整器N18、第四电容C15和第五电容C16，LDO正电压调整器N18的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述LDO正电压调整器N18的3脚还通过第四电容C15连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的2脚连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的3脚为所述3.3V稳压电路的输出端；

所述3.8V稳压电路包括第三电阻R54、第四电阻R55、第五电阻R56、第六电阻R57、第一场效应管VT4、低压降稳压器N16、第六电容C49、第七电容C50和第八电容C51，第一场效应管VT4的1脚通过第三电阻R54连接所述3G模块电源控制端，所述第一场效应管VT4的2脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的1脚和2脚之间还并联有第四电阻R55，所述第一场效应管VT4的3脚连接所述低压降稳压器N16的3脚，所述第一场效应管VT4的3脚还通过第六电容C49连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的1脚通过第六电阻R57连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的2脚为所述3.8V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的2脚与所述第一场效应管VT4的1脚之间并联有第五电阻R56，所述第一场效应管VT4的2脚通过并联在一起的第七电容C50和第八电容C51连接所述GPRS地线。

所述CAN通信模块包括CAN总线接口、CAN共模滤波器N2、双向复合保护器N3、CAN收发器N7、第七电阻R14、第八电阻R15、第九电阻R16、磁珠FB4、第九电容C19、第十电容C20、第十一电容C21、第十二电容C22和第十三电容C65，所述CAN通信模块的输入端所述CAN总线接口包括CAN数据收发端和CAN地线，所述CAN总线接口为所述CAN通信模块的输入端，所述CAN总线接口包括低位数据线、高位数据线和CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述低位数据线，所述CAN共模滤波器N2的4脚连接高位数据线，所述CAN共模滤波器N2的3脚通过第九电容C19与所述CAN地线连接，所述CAN共模滤波器N2的4脚通过第十电容C20与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的3脚与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的1脚与所述CAN共模滤波器N2的3脚连接，所述双向复合保护器N3的2脚与所述CAN共模滤波器N2的4脚连接，所述CAN地线通过所述磁珠FB4连接所述公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和2脚分别连接所述CAN收发器N7的7脚和6脚，所述CAN共模滤波器N2的7脚通过第八电阻R15连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的6脚通过第七电阻R14连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的5脚还通过第十一电容C21连接所述CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的8脚通过第九电阻R16连接公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和4脚构成所述CAN通信模块的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚还通过并联在一起的第十二电容C22和第十三电容C65与公共地线连接，所述CAN共模滤波器N2的2脚连接公共地线。

所述主控芯片还设有外部存储电源控制端，所述SD卡存储模块包括SD卡接口XP4、ESD防护器N6、第十电阻R30、第十一电阻R31、第二场效应管VT2、第十四电容C43和第十五电容C44，所述SD卡接口XP4包括SD卡数据收发端和SD卡电源控制端，所述SD卡数据收发端为所述SD卡存储模块的输入端，所述SD卡数据收发端通过上拉电阻连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述SD卡数据收发端还通过ESD防护器N6连接公共地线，所述SD卡数据收发端还通过ESD防护器N6连接公共地线，所述SD卡电源控制端连接所述第二场效应管VT2的漏极，所述第二场效应管VT2的源极连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二场效应管VT2栅极通过所述第十电阻R30连接所述外部存储电源控制端，所述第二场效应管VT2的栅极还通过第十一电阻R31连接所述3.3V稳压电路的输出端。

所述主控芯片还设有主动唤醒控制接口和被动唤醒控制接口，所述3G通信模块包括唤醒电路、天线电路、滤波电路和3G模块U1，3G模块U1设有天线输入端107脚、3G电源输入端12脚、3G电源输入端13脚、2.6V电源输出端31脚、3G数据通信发射端78脚、3G数据通信接收端76脚、唤醒输入端11脚和唤醒输出端71脚，所述3G数据通信发射端78脚和所述3G数据通信接收端76脚构成了所述3G通信模块的输入端，所述天线电路为所述3G通信模块的输出端，所述天线电路包括天线接口J1、第二电感L2、第三电感L3和第十二电阻R10，所述天线接口J1通过第三电感L3连接所述天线输入端107脚，所述天线接口还通过通过第二电感L2连接公共地线，所述天线输入端107脚通过第十二电阻R10连接公共地线；所述滤波电路包括第四电感L4、第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3，所述第四电感L4的1脚连接所述3.8V稳压电路的输出端，所述第四电感L4的2脚连接所述3G电源输入端12脚和所述3G电源输入端13脚，所述第四电感L4的1脚还通过并联连接的第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3与公共地线连接；所述唤醒电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第十三电阻R3、第十四电阻R11，第十五电阻R7、第十六电阻R4、第十九电容C12和第二十电容C10，所述第一三极管Q1的基极通过第十三电阻R3连接所述主动唤醒控制接口，所述第一三极管Q1的集电极连接所述唤醒输入端11脚，所述第一三极管Q1的集电极通过第十九电容C12连接公共地线，所述第一三极管Q1的集电极还通过第十四电阻R11连接所述2.6V电源输出端31脚，所述第一三极管Q1的发射极连接公共地线，所述第二三极管Q2的基极通过第十五电阻R7连接所述唤醒输出端71脚，所述第二三极管Q2的集电极连接所述被动唤醒控制接口，所述第二三极管Q2的集电极通过第二十电容C10连接公共地线，所述第二三极管Q2的集电极还通过第十六电阻R4连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二三极管Q2的发射极连接公共地线。

所述主控芯片为ARM7芯片，所述开关电压调节器N1为L2596-ADJ，所述LDO正电压调整器N18为XC6201，所述第一场效应管VT4为NTR4101，所述低压降稳压器N16为SPX1587，所述CAN共模滤波器N2为ACT45B，所述双向复合保护器N3为NUP2015L，所述CAN收发器N7为AMIS42665，所述ESD防护器N6为PESD5V0L6U,所述3G模块U1为MU509。

所述公共地线为所述车载终端的总地线，所述GPRS地线为所述3G通信模块的地线。

本发明所述的基于3G网络及GPS/北斗定位的新能源汽车监控系统是以基于3G网络及GPS/北斗定位的新能源汽车监控系统以3G网络技术、GPS/北斗定位技术和嵌入式技术为核心，利用车载终端根据上位机平台的配置信息进行配置，其根据配置信息采集车辆上CAN总线上的数据并将所采集数据进行加密打包通过3G网络透传至上位机平台，上位机平台将所接收到的数据进行解密、解析后显示至平台前台用于监控人员查看，提高数据采集效率，增强终端数据采集适用范围。

附图说明

图1是本发明的系统拓扑图；

图2是本发明的车载终端原理框图；

图3是本发明的车载终端的电源模块原理图；

图4是本发明的车载终端的CAN通信模块原理图；

图5是本发明的车载终端的SD卡存储模块原理图；

图6是本发明的车载终端的3G通信模块原理图。

具体实施方式

如图1所示的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，包括中心服务器单元、协同服务器单元、个人消费者服务器单元、车载终端和车载电脑，中心服务器单元包括管理人员电脑、通信服务器、应用服务器和路由器，管理人员电脑、通信服务器、应用服务器均通过路由器连接互联网；

协同服务器单元包括车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器，车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器均通过互联网与所述中心服务器单元通信；

个人消费者服务器单元包括个人消费者服务器和移动终端，移动终端通过互联网与个人消费者服务器通信，所述个人消费者服务器通过互联网与所述中心服务器单元通信，所述个人消费者服务器还通过互联网与所述车载终端通信；

车载终端是新能源汽车监控系统的关键部分，终端根据中心服务器单元的配置信息进行配置，其根据配置信息采集车辆上CAN总线上的数据并将所采集数据进行加密打包通过3G网络透传至中心服务器单元，中心服务器单元将所接收到的数据进行解密、解析后显示至管理人员电脑用于监控人员查看，车载终端所配置的SD存储其在无网络情况下的数据待有网络情况下补发至中心服务器单元。

移动终端包括笔记本、手机、PAD等移动设备，中心服务器单元能够根据不同使用人员可以划分相应的用户权限，不同权限的人员可以用途选择显示终端。笔记本配置高、屏幕大，因此显示的数据多、能够进行数据查询历史、历史数据的导出，有图表功能和曲线比较功能，适合开发人员监控车辆运行状态。Pad屏幕较大、配置较高，因此可以显示详细故障信息和基础数据，便于售后维修人员迅速判定车辆故障，确定维修策略。手机屏幕较小、配置较低，不能显示过多数据和运行过多功能，只能显示重要故障和重要数据，如发现故障只能提醒使用者车辆有故障，使用者(如驾驶员)可采取应急措施尽量保证车辆安全，然后报告给相关部门。

相较于现有技术，本发明基于3G网络及GPS/北斗定位的新能源汽车监控系统以3G网络技术、GPS/北斗定位技术和嵌入式技术为核心，利用车载终端根据上位机平台的配置信息进行配置，其根据配置信息采集车辆上CAN总线上的数据并将所采集数据进行加密打包通过3G网络透传至上位机平台，上位机平台将所接收到的数据进行解密、解析后显示至平台前台用于监控人员查看，提高数据采集效率，增强终端数据采集适用范围。

如图2所示的车载终端包括主控芯片、GPS/北斗定位接收模块、3G通信模块、CAN通信模块、时钟模块、低功耗唤醒模块、硬件看门狗模块、SD卡存储模块、FLASH存储模块和电源模块，主控芯片设有第一串口、第二串口、第三串口、计时控制端、第一IO口、复位端口、外部存储控制端和内存控制端，GPS/北斗定位接收模块的输出端与所述第一串口连接，3G通信模块的输入端与第二串口连接，所述3G通信模块的输出端通过移动网络与所述中心服务器单元通信，CAN通信模块的输出端与所述第三串口连接，所述CAN通信模块的输入端与所述车载电脑的输出端连接，时钟模块的输出端与所述计时控制端连接，低功耗唤醒模块的输出端与所述第一IO口连接，硬件看门狗模块的输出端与所述复位端口连接，SD卡存储模块的输入端与所述外部存储控制端连接，FLASH存储模块的输入端与所述内存控制端连接，电源模块对所述车载终端供电。

如图3所示，所述主控芯片还设有3G模块电源控制端，所述电源模块包括5V稳压电路、3.3V稳压电路和3.8V稳压电路，5V稳压电路包括开关电压调节器N1、第一电容C4、第二电容C5、第三电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感L1和第一二极管VD1，所述开关电压调节器N1的1脚连接外部9-36V电压，所述开关电压调节器N1的1脚还通过第一电容C4连接公共地线，所述开关电压调节器N1的3脚连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端为所述5V稳压电路的输出端，所述5V稳压电路的输出端还通过第二电容C5连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚还连接第一二极管VD1的负极，所述第一二极管VD1的正极连接公共地线，所述开关电压调节器N1的4脚通过并联在一起的第三电容C6和第一电阻R1连接所述5V稳压电路的输出端，所述开关电压调节器N1的4脚还通过第二电阻R2连接公共地线；

所述3.3V稳压电路包括LDO正电压调整器N18、第四电容C15和第五电容C16，LDO正电压调整器N18的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述LDO正电压调整器N18的3脚还通过第四电容C15连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的2脚连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的3脚为所述3.3V稳压电路的输出端；

所述3.8V稳压电路包括第三电阻R54、第四电阻R55、第五电阻R56、第六电阻R57、第一场效应管VT4、低压降稳压器N16、第六电容C49、第七电容C50和第八电容C51，第一场效应管VT4的1脚通过第三电阻R54连接所述3G模块电源控制端，所述第一场效应管VT4的2脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的1脚和2脚之间还并联有第四电阻R55，所述第一场效应管VT4的3脚连接所述低压降稳压器N16的3脚，所述第一场效应管VT4的3脚还通过第六电容C49连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的1脚通过第六电阻R57连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的2脚为所述3.8V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的2脚与所述第一场效应管VT4的1脚之间并联有第五电阻R56，所述第一场效应管VT4的2脚通过并联在一起的第七电容C50和第八电容C51连接所述GPRS地线。所述公共地线为所述车载终端的总地线，所述GPRS地线为所述3G通信模块的独立地线。

本发明采用三电源设计，分别为5V稳压电路、3.3V稳压电路和3.8V稳压电路，所述5V稳压电路的输出端对主控芯片、GPS/北斗定位接收模块、CAN通信模块、时钟模块、低功耗唤醒模块和硬件看门狗模块供电，3.3V稳压电路的输出端对SD卡存储模块和FLASH存储模块供电，3.8V稳压电路的输出端对3G通信模块供电，本发明的电源模块满足9-36V输入，采用隔离的电源模块，解决通信、数据处理及无线发送的电源问题，确保数据的可靠传输，满足汽车电磁环境。本发明设计有三种独立地线：公共地线、GPRS地线和CAN地线，GPRS地线和CAN地线均通过磁珠与公共地线连接，加强了车载终端的抗干扰能力。

如图4所示，所述CAN通信模块包括CAN总线接口、CAN共模滤波器N2、双向复合保护器N3、CAN收发器N7、第七电阻R14、第八电阻R15、第九电阻R16、磁珠FB4、第九电容C19、第十电容C20、第十一电容C21、第十二电容C22和第十三电容C65，所述CAN通信模块的输入端所述CAN总线接口包括CAN数据收发端和CAN地线，所述CAN总线接口为所述CAN通信模块的输入端，所述CAN总线接口包括低位数据线、高位数据线和CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述低位数据线，所述CAN共模滤波器N2的4脚连接高位数据线，所述CAN共模滤波器N2的3脚通过第九电容C19与所述CAN地线连接，所述CAN共模滤波器N2的4脚通过第十电容C20与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的3脚与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的1脚与所述CAN共模滤波器N2的3脚连接，所述双向复合保护器N3的2脚与所述CAN共模滤波器N2的4脚连接，所述CAN地线通过所述磁珠FB4连接所述公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和2脚分别连接所述CAN收发器N7的7脚和6脚，所述CAN共模滤波器N2的7脚通过第八电阻R15连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的6脚通过第七电阻R14连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的5脚还通过第十一电容C21连接所述CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的8脚通过第九电阻R16连接公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和4脚构成所述CAN通信模块的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚还通过并联在一起的第十二电容C22和第十三电容C65与公共地线连接，所述CAN共模滤波器N2的2脚连接公共地线。

CAN通信模块采用汽车级的高速CAN收发器，完全符合ISO11898标准低功耗模式，可通过总线唤醒，预留两路CAN接口，波特率可根据配置信息进行配置。

车载终端主要通过CAN通信模块采集车载电脑上的诊断信息、车辆运行状态等数据，数据是监控的基础。

如图5所示，所述主控芯片还设有外部存储电源控制端，所述SD卡存储模块包括SD卡接口XP4、ESD防护器N6、第十电阻R30、第十一电阻R31、第二场效应管VT2、第十四电容C43和第十五电容C44，所述SD卡接口XP4包括SD卡数据收发端和SD卡电源控制端，所述SD卡数据收发端为所述SD卡存储模块的输入端，

所述SD卡数据收发端包括SD卡接口XP4的1脚、SD卡接口XP4的2脚、SD卡接口XP4的5脚、SD卡接口XP4的7脚、SD卡接口XP4的8脚、SD卡接口XP4的9脚和SD卡接口XP4的10脚，所述SD卡数据收发端通过上拉电阻连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述SD卡数据收发端的每一个管脚均设有一个上拉电阻,所述SD卡数据收发端的每一个管脚均通过各自的上拉电阻连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述SD卡数据收发端的所有管脚还均通过ESD防护器N6连接公共地线，所述SD卡电源控制端为SD卡接口XP4的4脚，所述SD卡电源控制端连接所述第二场效应管VT2的漏极，所述第二场效应管VT2的源极连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二场效应管VT2栅极通过所述第十电阻R30连接所述外部存储电源控制端，所述第二场效应管VT2的栅极还通过第十一电阻R31连接所述3.3V稳压电路的输出端。

本发明采用的ARM7芯片自带SD卡接口，数据以文件形式存储；存储的数据有时间标识；SD卡内存满后，最新接收的数据填充代替接收时间最早的存储文件数据。在没有接入网络的情况下，CAN模块采集的数据要存储在SD里，在网络存在的情况下将数据从SD卡中补充发出。

所述主控芯片还设有主动唤醒控制接口和被动唤醒控制接口，所述3G通信模块包括唤醒电路、天线电路、滤波电路和3G模块U1，3G模块U1设有天线输入端107脚、3G电源输入端12脚、3G电源输入端13脚、2.6V电源输出端31脚、3G数据通信发射端78脚、3G数据通信接收端76脚、唤醒输入端11脚和唤醒输出端71脚，所述3G数据通信发射端78脚和所述3G数据通信接收端76脚构成了所述3G通信模块的输入端，所述天线电路为所述3G通信模块的输出端，所述天线电路包括天线接口J1、第二电感L2、第三电感L3和第十二电阻R10，所述天线接口J1通过第三电感L3连接所述天线输入端107脚，所述天线接口还通过通过第二电感L2连接公共地线，所述天线输入端107脚通过第十二电阻R10连接公共地线；所述滤波电路包括第四电感L4、第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3，所述第四电感L4的1脚连接所述3.8V稳压电路的输出端，所述第四电感L4的2脚连接所述3G电源输入端12脚和所述3G电源输入端13脚，所述第四电感L4的1脚还通过并联连接的第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3与公共地线连接；所述唤醒电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第十三电阻R3、第十四电阻R11，第十五电阻R7、第十六电阻R4、第十九电容C12和第二十电容C10，所述第一三极管Q1的基极通过第十三电阻R3连接所述主动唤醒控制接口，所述第一三极管Q1的集电极连接所述唤醒输入端11脚，所述第一三极管Q1的集电极通过第十九电容C12连接公共地线，所述第一三极管Q1的集电极还通过第十四电阻R11连接所述2.6V电源输出端31脚，所述第一三极管Q1的发射极连接公共地线，所述第二三极管Q2的基极通过第十五电阻R7连接所述唤醒输出端71脚，所述第二三极管Q2的集电极连接所述被动唤醒控制接口，所述第二三极管Q2的集电极通过第二十电容C10连接公共地线，所述第二三极管Q2的集电极还通过第十六电阻R4连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二三极管Q2的发射极连接公共地线。

所述主控芯片为ARM7芯片，所述开关电压调节器N1为L2596-ADJ，所述LDO正电压调整器N18为XC6201，所述第一场效应管VT4为NTR4101，所述低压降稳压器N16为SPX1587，所述CAN共模滤波器N2为ACT45B，所述双向复合保护器N3为NUP2015L，所述CAN收发器N7为AMIS42665，所述ESD防护器N6为PESD5V0L6U,所述3G模块U1为MU509。

工作时，车载终端通过CAN通信模块采集车载电脑中车辆的诊断信息、车辆运行状态等数据，并将所述车辆的诊断信息、车辆运行状态等数据存储到SD卡中，在网络存在的情况下，车载终端将数据从SD卡中读取出来并通过3G通信模块发送给中心服务器单元、协同服务器单元或者个人消费者服务器单元。

工作时，车载终端通过CAN通信模块采集车载电脑中车辆的诊断信息、车辆运行状态等数据，并将所述车辆的诊断信息、车辆运行状态等数据存储到SD卡中，在网络存在的情况下，车载终端将数据从SD卡中读取出来并通过3G通信模块发送给中心服务器单元、协同服务器单元或者个人消费者服务器单元。

个人消费者服务器单元中的移动终端包括笔记本、手机、PAD等移动设备，中心服务器单元能够根据不同使用人员可以划分相应的用户权限，不同权限的人员可以用途选择显示终端的配置信息，中心服务器单元将配置信息发送给车载终端，车载终端存储将其存储到FLASH存储模块，车载终端根据FLASH存储模块中的不同的配置信息向个人消费者服务器单元发送不同的数据：笔记本配置高、屏幕大，因此显示的数据多、能够进行数据查询历史、历史数据的导出，有图表功能和曲线比较功能，适合开发人员监控车辆运行状态；Pad屏幕较大、配置较高，因此可以显示详细故障信息和基础数据，便于售后维修人员迅速判定车辆故障，确定维修策略；手机屏幕较小、配置较低，不能显示过多数据和运行过多功能，只能显示重要故障和重要数据，如发现故障只能提醒使用者车辆有故障，使用者(如驾驶员)可采取应急措施尽量保证车辆安全，然后报告给相关部门。

在新能源客车钥匙信号关闭情况下车载终端的主控芯片和3G通信模块会进入休眠状态，当预设的发送数据的时间到时，主控芯片会通过唤醒电路唤醒3G通信模块，将车辆相关数据发送给中心服务器单元、协同服务器单元或者个人消费者服务器单元，当预设的发送数据的时间未到时，并且移动终端向车载终端发送查询短信时，3G通信模块接收到查询短信并通过唤醒电路唤醒主控芯片，主控芯片控制3G通信模块将车辆相关数据发送给中心服务器单元、协同服务器单元或者个人消费者服务器单元。

Claims (7)

1.基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：包括中心服务器单元、协同服务器单元、个人消费者服务器单元、车载终端和车载电脑，中心服务器单元包括管理人员电脑、通信服务器、应用服务器和路由器，管理人员电脑、通信服务器、应用服务器均通过路由器连接互联网；

协同服务器单元包括车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器，车辆制造公司监控服务器、车辆运营公司监控服务器和扩展增值服务器均通过互联网与所述中心服务器单元通信；

个人消费者服务器单元包括个人消费者服务器和移动终端，移动终端通过互联网与个人消费者服务器通信，所述个人消费者服务器通过互联网与所述中心服务器单元通信，所述个人消费者服务器还通过互联网与所述车载终端通信；

车载终端包括主控芯片、GPS/北斗定位接收模块、3G通信模块、CAN通信模块、时钟模块、低功耗唤醒模块、硬件看门狗模块、SD卡存储模块、FLASH存储模块和电源模块，主控芯片设有第一串口、第二串口、第三串口、计时控制端、第一IO口、复位端口、外部存储控制端和内存控制端，GPS/北斗定位接收模块的输出端与所述第一串口连接，3G通信模块的输入端与第二串口连接，所述3G通信模块的输出端通过移动网络与所述中心服务器单元通信，CAN通信模块的输出端与所述第三串口连接，所述CAN通信模块的输入端与所述车载电脑的输出端连接，时钟模块的输出端与所述计时控制端连接，低功耗唤醒模块的输出端与所述第一IO口连接，硬件看门狗模块的输出端与所述复位端口连接，SD卡存储模块的输入端与所述外部存储控制端连接，FLASH存储模块的输入端与所述内存控制端连接，电源模块对所述车载终端供电。

2.如权利要求1所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述主控芯片还设有3G模块电源控制端，所述电源模块包括5V稳压电路、3.3V稳压电路和3.8V稳压电路，5V稳压电路包括开关电压调节器N1、第一电容C4、第二电容C5、第三电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电感L1和第一二极管VD1，所述开关电压调节器N1的1脚连接外部9-36V电压，所述开关电压调节器N1的1脚还通过第一电容C4连接公共地线，所述开关电压调节器N1的3脚连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚连接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端为所述5V稳压电路的输出端，所述5V稳压电路的输出端还通过第二电容C5连接公共地线，所述开关电压调节器N1的2脚还连接第一二极管VD1的负极，所述第一二极管VD1的正极连接公共地线，所述开关电压调节器N1的4脚通过并联在一起的第三电容C6和第一电阻R1连接所述5V稳压电路的输出端，所述开关电压调节器N1的4脚还通过第二电阻R2连接公共地线；

所述3.3V稳压电路包括LDO正电压调整器N18、第四电容C15和第五电容C16，LDO正电压调整器N18的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述LDO正电压调整器N18的3脚还通过第四电容C15连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的2脚连接公共地线，所述LDO正电压调整器N18的3脚为所述3.3V稳压电路的输出端；

所述3.8V稳压电路包括第三电阻R54、第四电阻R55、第五电阻R56、第六电阻R57、第一场效应管VT4、低压降稳压器N16、第六电容C49、第七电容C50和第八电容C51，第一场效应管VT4的1脚通过第三电阻R54连接所述3G模块电源控制端，所述第一场效应管VT4的2脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的1脚和2脚之间还并联有第四电阻R55，所述第一场效应管VT4的3脚连接所述低压降稳压器N16的3脚，所述第一场效应管VT4的3脚还通过第六电容C49连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的1脚通过第六电阻R57连接所述GPRS地线，所述第一场效应管VT4的2脚为所述3.8V稳压电路的输出端，所述第一场效应管VT4的2脚与所述第一场效应管VT4的1脚之间并联有第五电阻R56，所述第一场效应管VT4的2脚通过并联在一起的第七电容C50和第八电容C51连接所述GPRS地线。

3.如权利要求1所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述CAN通信模块包括CAN总线接口、CAN共模滤波器N2、双向复合保护器N3、CAN收发器N7、第七电阻R14、第八电阻R15、第九电阻R16、磁珠FB4、第九电容C19、第十电容C20、第十一电容C21、第十二电容C22和第十三电容C65，所述CAN通信模块的输入端所述CAN总线接口包括CAN数据收发端和CAN地线，所述CAN总线接口为所述CAN通信模块的输入端，所述CAN总线接口包括低位数据线、高位数据线和CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述低位数据线，所述CAN共模滤波器N2的4脚连接高位数据线，所述CAN共模滤波器N2的3脚通过第九电容C19与所述CAN地线连接，所述CAN共模滤波器N2的4脚通过第十电容C20与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的3脚与所述CAN地线连接，所述双向复合保护器N3的1脚与所述CAN共模滤波器N2的3脚连接，所述双向复合保护器N3的2脚与所述CAN共模滤波器N2的4脚连接，所述CAN地线通过所述磁珠FB4连接所述公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和2脚分别连接所述CAN收发器N7的7脚和6脚，所述CAN共模滤波器N2的7脚通过第八电阻R15连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的6脚通过第七电阻R14连接所述CAN共模滤波器N2的5脚，所述CAN共模滤波器N2的5脚还通过第十一电容C21连接所述CAN地线，所述CAN共模滤波器N2的8脚通过第九电阻R16连接公共地线，所述CAN共模滤波器N2的1脚和4脚构成所述CAN通信模块的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚连接所述5V稳压电路的输出端，所述CAN共模滤波器N2的3脚还通过并联在一起的第十二电容C22和第十三电容C65与公共地线连接，所述CAN共模滤波器N2的2脚连接公共地线。

4.如权利要求1所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述主控芯片还设有外部存储电源控制端，所述SD卡存储模块包括SD卡接口XP4、ESD防护器N6、第十电阻R30、第十一电阻R31、第二场效应管VT2、第十四电容C43和第十五电容C44，所述SD卡接口XP4包括SD卡数据收发端和SD卡电源控制端，所述SD卡数据收发端为所述SD卡存储模块的输入端，所述SD卡数据收发端通过上拉电阻连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述SD卡数据收发端还通过ESD防护器N6连接公共地线，所述SD卡电源控制端连接所述第二场效应管VT2的漏极，所述第二场效应管VT2的源极连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二场效应管VT2栅极通过所述第十电阻R30连接所述外部存储电源控制端，所述第二场效应管VT2的栅极还通过第十一电阻R31连接所述3.3V稳压电路的输出端。

5.如权利要求1所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述主控芯片还设有主动唤醒控制接口和被动唤醒控制接口，所述3G通信模块包括唤醒电路、天线电路、滤波电路和3G模块U1，3G模块U1设有天线输入端107脚、3G电源输入端12脚、3G电源输入端13脚、2.6V电源输出端31脚、3G数据通信发射端78脚、3G数据通信接收端76脚、唤醒输入端11脚和唤醒输出端71脚，所述3G数据通信发射端78脚和所述3G数据通信接收端76脚构成了所述3G通信模块的输入端，所述天线电路为所述3G通信模块的输出端，所述天线电路包括天线接口J1、第二电感L2、第三电感L3和第十二电阻R10，所述天线接口J1通过第三电感L3连接所述天线输入端107脚，所述天线接口还通过通过第二电感L2连接公共地线，所述天线输入端107脚通过第十二电阻R10连接公共地线；所述滤波电路包括第四电感L4、第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3，所述第四电感L4的1脚连接所述3.8V稳压电路的输出端，所述第四电感L4的2脚连接所述3G电源输入端12脚和所述3G电源输入端13脚，所述第四电感L4的1脚还通过并联连接的第十六电容C1、第十七电容C2和第十八电容C3与公共地线连接；所述唤醒电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第十三电阻R3、第十四电阻R11，第十五电阻R7、第十六电阻R4、第十九电容C12和第二十电容C10，所述第一三极管Q1的基极通过第十三电阻R3连接所述主动唤醒控制接口，所述第一三极管Q1的集电极连接所述唤醒输入端11脚，所述第一三极管Q1的集电极通过第十九电容C12连接公共地线，所述第一三极管Q1的集电极还通过第十四电阻R11连接所述2.6V电源输出端31脚，所述第一三极管Q1的发射极连接公共地线，所述第二三极管Q2的基极通过第十五电阻R7连接所述唤醒输出端71脚，所述第二三极管Q2的集电极连接所述被动唤醒控制接口，所述第二三极管Q2的集电极通过第二十电容C10连接公共地线，所述第二三极管Q2的集电极还通过第十六电阻R4连接所述3.3V稳压电路的输出端，所述第二三极管Q2的发射极连接公共地线。

6.如权利要求1所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述主控芯片为ARM7芯片，所述开关电压调节器N1为L2596-ADJ，所述LDO正电压调整器N18为XC6201，所述第一场效应管VT4为NTR4101，所述低压降稳压器N16为SPX1587，所述CAN共模滤波器N2为ACT45B，所述双向复合保护器N3为NUP2015L，所述CAN收发器N7为AMIS42665，所述ESD防护器N6为PESD5V0L6U,所述3G模块U1为MU509。

7.如权利要求2-5任一项所述的基于3G网络以及GPS/北斗定位技术的新能源汽车监控系统，其特征在于：所述公共地线为所述车载终端的总地线，所述GPRS地线为所述3G通信模块的地线。