CN103532219A - 车载智能配电控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车载配电系统，具体涉及一种车载智能配电控制系统，本发明的目的是提供一种为车辆提供整车电源配送、检测、控制的车载智能配电控制系统，本发明的技术方案是一种车载智能配电控制系统，其中，包括电源智能监控器、隔离变压器、UPS及配套电池、交流配电时序器、充电机、AC/DC电源、直流配电时序器、控制面板、和系统电源管理器，各单元之间通过CAN总线进行通讯。

Description

车载智能配电控制系统
技术领域
本发明属于车载配电系统，具体涉及一种车载智能配电控制系统。 
背景技术
随着各类特种车辆所配置的用电设备不断多样化的，既包括直流电器设备，也包括交流电器设备。对车载供配电系统的功能要求越来越多，复杂程度越来越高，这些设备的用电需求较为复杂。通常来说，直流用电设备主要集中在12V、24V、48V等电压等级，而交流用电设备一般为工频220VAC。功率范围分布在几十瓦到几千瓦不等。随着信息技术的不断发展，车载供电系统提出了对于电压、电流等物理量进行智能监测、故障诊断、时序控制、远程通讯、信息记录等要求。同时考虑到车内空间有限，对车载配电系统的体积、重量也提出了比较严格的要求。 
目前，常用的车载配电系统仍以简单的开关控制为主。智能化、信息化程度低，操控性差。由于缺乏必要的状态监控，长期使用会存在一定的安全隐患。同时也不能满足多种供电设备同时工作的配电要求。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种为车辆提供整车电源配送、检测、控制的车载智能配电控制系统。 
本发明所采用的技术方案是： 
一种车载智能配电控制系统，包括为各模块提供工作电压的系统电源管理器、电源智能监控器、电源智能监控器连接两个支路，一个支路依次连接有UPS、交流配电时序器A、AC/DC电源；另一个支路依次连接有交流配电时序器B、充电机、电源转换模块；其中AC/DC电源分别为直流配电时序器A、B提供输入信号；电源转换模块分别为直流配电时序器A、B提供输入信 号；所述电源智能监控器，UPS，交流配电时序器A、B，电源转换模块，直流配电时序器A、B之间通过CAN总线相连。 
所述电源智能监控器具有两路交流电源输入，经过逻辑控制输出一路交流给后续设备供电，两路交流电分别为市电和发电机提供的220V交流电。 
所述电源转换模块将交流电转换为直流电。 
所述系统电源管理器依次由三选一智能选择器、直流变换器、二选一智能选择器相连组成，所述三选一智能选择器具有3路220VAC输入，分别为市电、发电机、UPS交流电输入，且3路输入互为热备份； 
所述直流变换器将三选一智能选择器输出的220VAC转换为12VDC或24VDC二路不同电压值的直流电；所述二选一智能选择器有二个，一个二选一智能选择器的输入为直流变换器的12VDC和外接原车电池提供的12VDC，另一个的输入为直流变换器的24VDC和发电机电池提供的24VDC。 
附图说明
图1是车载智能配电控制系统框图； 
图2是电源智能监控器原理图； 
图3是交流时序控制器原理图； 
图4是直流时序控制器原理图。 
具体实施方式；
下面结合附图本发明提供的一种车载智能配电控制系统进行介绍： 
如图1所示的车载智能配电控制系统框图，所述的车载智能配电系统主要包括电源智能监控器、隔离变压器、UPS及配套电池、交流配电时序器、充电机、AC/DC电源、直流配电时序器、控制面板、系统电源管理器等组成，各单元之间通过CAN总线进行通讯。 
如图2所示的电源智能监控器，采用全数字控制方式，控制核心选用了TI公司的TMS320LF2407A型处理器（DSP），有功率母板、切换开关和控制 器等部分组成。能够对欠压保护电压、欠压恢复电压、过压保护电压、过压恢复电压、过流保护电流、短路保护电流、漏电保护条件进行程序设定，具备自动重启动功能。具备防雷功能。 
电源智能监控器具有两路交流电源输入，经过逻辑控制输出一路交流给后续设备供电，同时，整个电源智能监控器具有以下功能： 
（1）通过数字采样，对两个出入段交流电压、频率、漏电流及输出电流进行采集； 
（2）通过数字控制方式完成欠压、过压、过流、短路保护功能，具有欠压、过压恢复功能； 
（3）通过防雷设计，使监控器具有防雷保护功能； 
（4）通过对TMS320F2407处理器的软硬件设计，实现CAN总线、485总线远程状态查询、控制功能； 
（5）通过设计双路互锁保护功能，防止两路交流电源同时导通，造成故障； 
（6）通过软件设计实现电源掉电自动切换功能。交流时序控制器如图3所示，直流时序控制器如图4所示。上述两种时序控制器主要包括两部分：功率配电部分、控制部分。功率配电完成电源的输入（直流时序器包括2选1控制）、电源的输出配置，主要由功率继电器组成。控制部分包括总线通讯、电压测量、电流测量、逻辑控制及时序控制驱动等，主要由驱动电源、控制模块组成。其中，控制模块以Freescale 8位单片机为核心，完成配电主回路的电压/电流测量、逻辑控制、数据通信等功能。 
系统电源管理器由三选一智能选择器、直流变换器、二选一智能选择器组成，三者之间的连接关系。实现多路电源的优先级选择及电压变换功能，同时具备电源切换的不间断供电功能。 
系统电源管理器是为集中控制系统重要设备提供高可靠等级的供电设 备，主要具有如下功能： 
（1）具有3路220VAC输入，3路输入互为热备份； 
（2）可接入12V、24V，并与220VAC经交直变换的电源进行热备份，220V优先供电； 
（3）具有状态指示功能； 
（4）电源可以实现不间断供电。 

Claims (5)

1.一种车载智能配电控制系统，其特征在于：包括为各模块提供工作电压的系统电源管理器、电源智能监控器、电源智能监控器连接两个支路，一个支路依次连接有UPS、交流配电时序器A、AC/DC电源；另一个支路依次连接有交流配电时序器B、充电机、电源转换模块；其中AC/DC电源分别为直流配电时序器A、B提供输入信号；电源转换模块分别为直流配电时序器A、B提供输入信号；所述电源智能监控器，UPS，交流配电时序器A、B，电源转换模块，直流配电时序器A、B之间通过CAN总线相连。
2.根据权利要求1所述的一种车载智能配电控制系统，其特征在于：所述电源智能监控器具有两路交流电源输入，经过逻辑控制输出一路交流给后续设备供电，两路交流电分别为市电和发电机提供的220V交流电。
3.根据权利要求1所述的一种车载智能配电控制系统，其特征在于：所述电源转换模块将交流电转换为直流电。
4.根据权利要求1所述的一种车载智能配电控制系统，其特征在于：所述系统电源管理器依次由三选一智能选择器、直流变换器、二选一智能选择器相连组成，所述三选一智能选择器具有3路220VAC输入，分别为市电、发电机、UPS交流电输入，且3路输入互为热备份。
5.根据权利要求1所述的一种车载智能配电控制系统，其特征在于：所述直流变换器将三选一智能选择器输出的220VAC转换为12VDC或24VDC二路不同电压值的直流电；所述二选一智能选择器有二个，一个二选一智能选择器的输入为直流变换器的12VDC和外接原车电池提供的12VDC，另一个的输入为直流变换器的24VDC和发电机电池提供的24VDC。 
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