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CN111678709B - 基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法 - Google Patents

基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法 Download PDF

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CN111678709B CN202010547829.9A CN202010547829A CN111678709B CN 111678709 B CN111678709 B CN 111678709B CN 202010547829 A CN202010547829 A CN 202010547829A CN 111678709 B CN111678709 B CN 111678709B
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Abstract

本公开提供了一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法，包括云计算平台和若干异地测试台架，异地测试台架，至少有两个，以构成异地分布式网络化结构，并将测试数据传输给所述云计算平台；云计算平台，与异地测试台架实时进行双向的数据通信，被配置为实时接收各测试数据，并进行数据清洗、数据类洗、数据融合和数据挖掘，从中提取有用的数据信息，根据历史数据和控制对象机理在云计算平台搭建相应的数据模型和机理模型，针对不同测试台架进行控制，完成故障诊断与预警。

Description

基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法
技术领域
本公开属于电动汽车动力系统及关键部件测试领域，涉及一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
发明人发现，在新能源汽车尤其是混合动力电动汽车领域，动力系统及其零部件的测试台架种类很多，主要有混合动力系统测试台架、电机驱动系统测试台架、发动机测试台架、动力电池充放电测试台架、变速箱及传动系统测试台架、驾驶员操控测试台架等，然而上述所说的这些测试台架，独立分离、功能单一，很难在一个有限的空间内构建一个完整的整车测试平台，并且这些台架局限于本地测试，测试数据需要离线分析与处理，计算方法也较为单一，功能和计算量、计算速度等均存在很大不足，从而导致试验结果与实际车辆运行误差较大。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统及方法，本公开通过云计算平台在不同空间内构建一种全新的完整的整车测试平台，通过异地分布式网络化测试，将独立的测试台架集成为一体，突破空间制约，实现异地实时共享测试；通过云计算平台保证了计算量和计算速度，测试台架的测试效率和可靠性大大提升。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，包括云计算平台和若干异地测试台架，其中：
所述的异地测试台架，至少有两个，以构成异地分布式网络化结构，并将测试数据传输给所述云计算平台；
所述的云计算平台，与异地测试台架实时进行双向的数据通信，被配置为实时接收各测试数据，并进行数据清洗、数据类洗、数据融合和数据挖掘，从中提取有用的数据信息，根据历史数据和控制对象机理在云计算平台搭建相应的数据模型和机理模型，针对不同测试台架进行控制，完成故障诊断与预警。
所述的数据模型是根据实验测试数据、历史运行数据等数据建立的模型，具体方法：将数据进行组织形成信息；对相关的信息进行整合和提炼；在数据的基础上经过训练和拟合形成自动化的决策模型。所述的机理模型，也称白箱模型，是通过理论分析建立的模型，具体方法：根据对象、生产过程的内部机制或者物质流的传递机理建立起来的精确数学模型，一般是基于公认的方程、公理、定理、定律等而获得的对象或过程的数学模型。
作为可选择的实施方式，所述测试台架包括但不限于混合动力系统测试台架、电机驱动系统测试台架、发动机测试台架、动力电池充放电测试台架、变速箱及传动系统测试台架和驾驶员操控测试台架。
作为可选择的实施方式，所述云计算平台包括云控制器，所述云控制器被配置为根据历史数据和控制对象机理在云计算平台搭建的数据模型和机理模型，以及确定针对不同台架的控制方法，完成各个测试台架的控制指令计算和故障诊断与预警功能设计。
作为可选择的实施方式，所述云计算平台包括通信模块，所述通信模块被配置为有线或无线网络或/和5G网络通信方式。
作为可选择的实施方式，所述的云计算平台被配置为当接收到来自一个或多个异地测试台架的故障信息时，能够给全部在线的测试台架及访问用户发送故障类型并通过显示模块显示，同时下达测试暂停的控制指令，停止台架测试；待故障信息排除后，才能重新开始协同测试。
作为可选择的实施方式，所述的云计算平台实时接收各异地台架的测试数据，并存储各个测试台架的历史数据；所述的实时数据和历史数据共同构成云计算平台的大数据信息库。
一种电动汽车分布式网络化测试方法，包括以下步骤：
实时接收来自两个及两个以上的异地台架的测试数据，并存储各个台架测试的历史数据；
通过数据清洗、数据类洗、数据融合、数据挖掘等过程，完成大数据分析与处理，进而从中提取有用的数据信息；
根据历史数据和控制对象机理，搭建数据模型和机理模型，确定针对不同测试台架的控制方法，形成控制指令；
传输控制指令和故障诊断与预警信息发送给各个测试台架，进行测试实验。
一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种电动汽车分布式网络化测试方法。
一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种电动汽车分布式网络化测试方法。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开解决了传统的电动汽车测试台架功能单一，无法在有限空间内构建一个完整的整车测试台架的难题，通过云计算平台突破空间的制约。
本公开解决了传统的测试台架局限于本地测试，功能单一，测试数据需要离线处理与分析，计算方法、计算量和计算速度较差的问题，充分利用云计算平台的优势，将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序进行处理与分析，有效改善了台架功能和计算效率；
本公开实用性好，在电动汽车系统及零部件测试领域应用前景广阔。只需对原有的旧测试台架升级网络通信方式，实现与云计算平台的双向实时通信等改造，并在云计算平台开发相应的大数据分析与处理程序和云控制器算法等，便可以优化测试流程和方法，提高电动汽车台架测试的效率和可靠性。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明所述的云平台，也称为云计算平台，是指基于硬件资源和软件资源的云服务，能够提供计算、网络和存储功能，可以在很短的时间内(几秒种)完成对数以万计的数据的处理，从而达到强大的网络服务。
如图1所示，一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，至少包含一个云计算平台、两个及两个以上的异地测试台架(或测试平台)，其中所述的云计算平台包括但不限于大数据信息库、大数据分析与处理程序、云控制器程序等；所述的测试台架包括但不限于混合动力系统测试台架、电机驱动系统测试台架、发动机测试台架、动力电池充放电测试台架、变速箱及传动系统测试台架、驾驶员操控测试台架等，以及只有读取权限的访问用户等。
所述的云计算平台，包括硬件资源和软件资源，能够提供相应的计算能力、存储空间和网络服务，能够通过有线或无线网络、5G网络等通信方式与异地测试台架实时进行双向的数据通信；
所述的异地测试台架(或测试平台)至少包含两个及两个以上的异地测试台架，以构成异地分布式网络化结构，包括但不限于混合动力系统测试台架、电机驱动系统测试台架、发动机测试台架、动力电池充放电测试台架、变速箱及传动系统测试台架、驾驶员操控测试台架等；
所述的每个独立异地测试台架，具有以下结构特征：由被测对象(包括但不限于驱动电机、动力电池、传动系统、驾驶员等)、数据采集设备、计算机及中控系统、显示设备、动力线、数据线及测试台架其他硬件资源，并通过有线或无线网络、5G网络等通信方式与所述的云计算平台实时通信；
所述的访问用户，只有读取权限，数量不限，能够借助计算机、平台、手机等电子设备，通过有线或无线网络、5G网络等通信方式读取云计算平台的运行和监控数据。
所述的云计算平台实时接收来自两个及两个以上的异地台架的测试数据，并存储各个台架测试的历史数据；所述的实时数据和历史数据共同构成云计算平台的大数据信息库；
所述的云计算平台通过数据清洗、数据类洗、数据融合、数据挖掘等过程，完成大数据分析与处理，进而从中提取有用的数据信息，作为云控制器的输入；
所述的云控制器是根据历史数据和控制对象机理(包括但不限于驱动电机、动力电池、传动系统、驾驶员等)在云计算平台搭建的数据模型和机理模型，以及针对不同台架的控制算法；经过大数据分析与处理程序的处理，作为云控制器程序的信息输入，完成各个测试台架的控制指令计算和故障诊断与预警等功能设计；
所述的云计算平台，通过有线或无线网络、5G网络等通信方式传输控制指令和故障诊断与预警等信息发送给各个测试台架；
所述的云计算平台，当接收到来自一个或多个异地测试台架的故障信息时，能够给全部在线的测试台架及访问用户发送故障类型并通过显示模块显示，同时下达测试暂停的控制指令，停止台架测试；待故障信息排除后，才能重新开始协同测试。
电动汽车分布式网络化测试方法，包括以下步骤：
步骤(1)、所述的云计算平台实时接收来自两个及两个以上的异地台架的测试数据，并存储各个台架测试的历史数据；所述的实时数据和历史数据共同构成云计算平台的大数据信息库；
步骤(2)、所述的云计算平台通过数据清洗、数据类洗、数据融合、数据挖掘等过程，完成大数据分析与处理，进而从中提取有用的数据信息，作为云控制器的输入；
步骤(3)、所述的云控制器是根据历史数据和控制对象机理(包括但不限于驱动电机、动力电池、传动系统、驾驶员等)在云计算平台搭建的数据模型和机理模型，以及针对不同台架的控制算法；经过大数据分析与处理程序的处理，作为云控制器程序的信息输入，完成各个测试台架的控制指令计算和故障诊断与预警等功能设计；
步骤(4)、所述的云计算平台，通过有线或无线网络、5G网络等通信方式传输控制指令和故障诊断与预警等信息发送给各个测试台架；
步骤(5)、所述的云计算平台，当接收到来自一个或多个异地测试台架的故障信息时，能够给全部在线的测试台架及访问用户发送故障类型并通过显示模块显示，同时下达测试暂停的控制指令，停止台架测试；待故障信息排除后，才能重新开始协同测试。
本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，其特征是：包括云计算平台和若干异地测试台架，其中：
所述的异地测试台架，至少有两个，以构成异地分布式网络化结构，并将测试数据传输给所述云计算平台；
所述的云计算平台，与异地测试台架实时进行双向的数据通信，被配置为实时接收各测试数据，从中提取有用的数据信息，根据历史数据和控制对象机理在云计算平台搭建相应的数据模型和机理模型，针对不同测试台架进行控制，完成各个测试台架的控制指令计算和故障诊断与预警；所述的云计算平台被配置为当接收到来自一个或多个异地测试台架的故障信息时，能够给全部在线的测试台架及访问用户发送故障类型并通过显示模块显示，同时下达测试暂停的控制指令，停止台架测试；待故障信息排除后，才能重新开始协同测试。
2.如权利要求1所述的一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，其特征是：所述测试台架包括但不限于混合动力系统测试台架、电机驱动系统测试台架、发动机测试台架、动力电池充放电测试台架、变速箱及传动系统测试台架和驾驶员操控测试台架。
3.如权利要求1所述的一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，其特征是：所述云计算平台包括云控制器，所述云控制器被配置为根据历史数据和控制对象机理在云计算平台搭建的数据模型和机理模型，以及确定针对不同台架的控制方法，完成各个测试台架的控制指令计算和故障诊断与预警功能设计。
4.如权利要求1所述的一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，其特征是：所述云计算平台包括通信模块，所述通信模块被配置为有线或无线网络或/和5G网络通信方式。
5.如权利要求1所述的一种基于云平台的电动汽车分布式网络化测试系统，其特征是：所述的云计算平台实时接收各异地台架的测试数据，并存储各个测试台架的历史数据；所述的实时数据和历史数据共同构成云计算平台的大数据信息库。
6.一种电动汽车分布式网络化测试方法，其特征是：包括以下步骤：
实时接收来自两个及两个以上的异地台架的测试数据，并存储各个台架测试的历史数据；
进行大数据分析与处理，进而从中提取有用的数据信息；
根据历史数据和控制对象机理，搭建数据模型和机理模型，确定针对不同测试台架的控制方法，形成控制指令；
传输控制指令和故障诊断与预警信息发送给各个测试台架，进行测试实验；
当接收到来自一个或多个异地测试台架的故障信息时，能够给全部在线的测试台架及访问用户发送故障类型并通过显示模块显示，同时下达测试暂停的控制指令，停止台架测试；待故障信息排除后，才能重新开始协同测试。
7.如权利要求6所述的一种电动汽车分布式网络化测试方法，其特征是：进行大数据分析与处理的过程包括数据清洗、数据类洗、数据融合和数据挖掘。
8.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求6或7所述的一种电动汽车分布式网络化测试方法。
9.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求6或7所述的一种电动汽车分布式网络化测试方法。
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