CN202115451U

CN202115451U - 一种智能配电系统

Info

Publication number: CN202115451U
Application number: CN2011202083354U
Authority: CN
Inventors: 李建红; 张敬烽
Original assignee: XIAMEN HANNASEN AUTOMOBILE ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: XIAMEN HANNASEN AUTOMOBILE ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-06-20

Abstract

本实用新型公开了一种智能配电系统，包括电源模块和CAN总线接口，其特征在于：还包括保险丝输出模块、功率输出模块；所述保险丝输出模块分为常电保险丝输出和ACC保险丝输出；所述功率输出模块分为5A功率输出、7A功率输出和15A功率输出；所述电源模块包括常电电源端子和ACC电源端子。本实用新型将汽车所有电器所需的中等功率的电源分配集中在一个系统内部，将传统保险丝与先进的CAN总线控制系统相结合，用先进的智能控制系统取代传统的继电器，达到智能控制的目的，并可实现故障实时提醒和上电自检等智能化功能，提高可靠性，实现实时诊断负载状态，提高检修效率。

Description

一种智能配电系统

技术领域

本实用新型涉及客车或重型卡车的电器电源分配技术，尤其涉及一种智能配电系统。

背景技术

为了保证整车电器的可靠性和安全性，车上的每个电器负载和电源之间都需要连接一个保险丝，有些小功率的负载可以直接通过CAN总线模块控制来代替，但是有些功率比较大的负载（一般为10A~30A之间）就比较难实现，特别当这类负载非常多时，在兼顾成本和安全的前提下，还是要用保险丝和智能控制相结合的方式来实现比较合理。还有一些比如闪光器和雨刮控制器要通过特殊继电器和继电器组合来实现，这样无疑增加了系统的复杂性，降低了系统的可靠性。另外，传统保险丝不带诊断功能，使保险丝熔断后不便于查找更换，使系统的可维修性大大降低。此外，传统继电器控制的负载输出在逻辑变换上要靠线束的更改来实现，使系统的扩展性受到很大的限制，特别是在逻辑变换比较多的旅游车上，这种限制将大大限制车身电器工程师设计整个电器的灵活性和兼容性。

发明内容

为克服上述问题，本实用新型提出一种智能配电系统，用先进的智能控制系统取代传统的继电器，取消传统复杂的逻辑硬接线，采用微处理器灵活控制，达到智能控制的目的，提高可靠性，实现实时诊断负载状态，提高检修效率。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种智能配电系统，包括电源模块和CAN总线接口，其特征在于：还包括保险丝输出模块、功率输出模块；所述保险丝输出模块分为常电保险丝输出和ACC保险丝输出；所述功率输出模块分为5A功率输出、7A功率输出和15A功率输出；所述电源模块包括常电电源端子和ACC电源端子。

进一步的，所述功率输出模块包括微处理器和智能功率开关模块；所述微处理器与CAN总线连接，与智能功率开关模块之间连接有输入端和反馈端；所述智能功率开关模块与负载连接。

进一步的，所述智能功率开关模块包括诊断功能模块和短路保护功能模块。

进一步的，所述保险丝输出模块包括保险丝、电压取样电路和微处理器。

进一步的，所述5A功率输出连接车灯；所述7A功率输出连接功率较大的负载、感性负载和雨刮控制器；所述15A功率输出连接大功率负载。

优选的，所述车灯包括左右远光灯一、二，左右近光灯、左右前雾灯和左右转向灯；所述左右转向灯为闪光灯；所述左右远光灯一、二，左右近光灯和左右前雾灯为智能控制灯；所述功率较大的负载和感性负载包括除霜机1挡、除霜机2挡、室内灯一和室内灯二。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过传统保险丝和智能功率器件来实现对整车中等功率的负载电源的智能化控制，取消所有传统继电器，用智能功率开关模块来实现闪光器、智能灯光控制和智能雨刮的控制；并取消传统复杂的逻辑硬接线，采用微处理器灵活控制，最大限度的减少系统线束的复杂性，达到智能控制的目的，并可实现故障实时提醒和上电自检等智能化功能，提高可靠性，实现实时诊断负载状态，提高检修效率。

附图说明

图1 为本实用新型的智能配电系统结构框示意图；

图2为本实用新型的保险丝诊断原理示意图；

图3为本实用新型的功率输出及诊断原理示意图；

图4为本实用新型的智能雨刮控制原理示意图；

图5为本实用新型的智能灯光控制原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一种智能配电系统，包括电源模块和CAN总线接口，其特征在于：还包括保险丝输出模块、功率输出模块；该保险丝输出模块分为常电保险丝输出和ACC保险丝输出；所述功率输出模块分为5A功率输出、7A功率输出和15A功率输出；所述电源模块包括常电电源端子和ACC电源端子。本实用新型将CAN总线和仪表等其他CAN总线模块配合使用，所有逻辑关系通过其他模块的开关采集并通过CAN总线发到本系统，实现相关负载输出控制。

其中，保险丝输出模块又分为常电保险丝输出和ACC保险丝输出。根据大型客车上的实际负载量，本实用新型设计了9路ACC保险丝输出和8路常电保险丝输出。保险丝输出的电源供给那些只需接常电或是ACC电的而不需要其他任何逻辑关系的负载，输出安培数由所插保险丝来决定，内部带有保险丝开路诊断功能（当保险丝由于负载短路或过电流烧掉时，内部可以检测到状态），可实时反馈保险丝的工作状态，最终通过CAN总线发送出去，在仪表模块实现报警显示，提示用户及时更换保险丝。其原理如图2所示，以常电保险丝输出为例，PB1为常电输入，F1是常电保险丝，A点为输出电压取样点。正常输出情况下A点的电压在3V左右，微处理器（MCU）通过A/D采样，将检测到A点3V左右电压，通过CAN总线向仪表发送正常状态；当负载短路或过流时，保险丝烧掉，微处理器（MCU）将检测到A点电压为0，通过CAN总线向仪表发送故障状态，仪表收到故障状态信息将显示对应的故障信息。

功率输出模块又分为5A功率输出、7A功率输出和15A功率输出。其中15A功率输出共有2路，主要用于实现大功率负载的控制，并带有诊断功能。如图3所示，为功率输出及诊断的原理示意图，采用智能功率开关模块代替继电器和保险丝，实现诊断功能。智能功率开关模块内部具有短路保护功能，当微处理器（MCU）接收到CAN总线数据要求打开智能功率开关，IN脚将输出一个高电平信号，智能功率开关在OUT输出功率，使负载工作。此时智能功率开关ST脚将反馈一个高电平信号到微处理器（MCU），微处理器检测到高电平信号将通过CAN总线发送给仪表一个正常状态数据，当负载发生故障（短路或开路等）时，ST脚将反馈一个低电平信号给微处理器，微处理器检测到低电平信号时，通过CAN总线发送给仪表一个故障状态数据，仪表将显示对应的故障信息。

7A功率输出共有6路，其中4路主要接功率较大的负载和感性负载，如除霜机1挡、除霜机2挡、室内灯一和室内灯二等。同样带有短路故障检测功能，实时检测负载工作状态。其余2路是专用于雨刮控制器，传统用继电器组成的雨刮控制器，其继电器和保险丝的损坏率都很高，经常更换。本实用新型采用电子式的雨刮控制器，可以大大减少雨刮控制器的不良率，同时雨刮速度和间歇时间可通过软件进行灵活地参数配置，还可增加雨量传感器达到雨刮自动调节。如图4所示为智能雨刮控制原理示意图，雨刮控制方式可通过仪表按键和菜单进行设置，可设置成自动或手动。当设置成手动时，可通过雨刮组合开关将雨刮控制指令输送到仪表，仪表再通过CAN总线传送到配电模块，配电微处理器（MCU）接收到雨刮控制指令将通过IN1或IN2打开对应的智能功率开关，驱动雨刮对应的线圈使雨刮工作。IN1对应OUT1，接雨刮高速线圈H；IN2对应OUT2，接雨刮低速线圈L；G点为雨刮复位检测，用于使雨刮复位到原点。当雨刮开关从开到关闭时，MCU通过G点进行检测，当G点为高电平时，雨刮继续工作，当检测到低电平时，关掉雨刮输出进行制动，使雨刮停到原点位置。如果仪表雨刮控制设置成自动时，此时可通过雨量传感器，检测雨量大小，并通过内部MCU进行运算处理，转化成控制指令，即根据雨量大小自动调节雨刮速度和间歇时间，达到智能控制的目的，其诊断原理同上。

5A功率输出主要接灯光和替代闪光器功能，共有10路5A功率输出。通常大巴车上都有双远光灯，为了故障诊断的准确性，本实用新型把每个远光灯单独接一路输出，10路负载输出可以分别接：左右远光灯一、二，左右近光灯、左右前雾灯和左右转向灯。其中接左右两路的转向灯的负载输出实现闪光器的功能，其他路灯光输出实现智能灯光的功能：当远光灯故障（灯泡烧掉、线束短路或开路等）近光灯将自动点亮；当近光灯故障，远光灯将自动点亮；当远近光灯都有故障，前雾灯将自动点亮。实现夜间灯光不间断行车，实现智能灯光控制，保证行车安全。由其他CAN模块采集相应开关逻辑，并通过CAN总线发送到本模块，实现相应的负载输出功能，及实现这些灯光的逻辑控制。如图5所示，为智能灯光控制原理示意图，灯光控制方式可通过仪表按键和菜单进行设置，可设置成自动或手动。当设置成手动时，可通过灯光组合开关将控制指令输送到仪表，仪表再通过CAN总线传送到配电模块，配电微处理器（MCU）接收到灯光组合开关的控制指令将通过IN1、IN2或IN3打开对应的智能功率开关，驱动对应的灯泡负载。IN1对应OUT1，接远光灯；IN2对应OUT2，接近光灯；IN3对应OUT3，接雾灯；ST1为远光灯为诊断检测脚；ST2为近光灯的诊断检测脚；ST3为雾灯的诊断检测脚。当组合开关远光灯开关打开时，配电微处理器（MCU）通过CAN总线接收远光灯开关打开指令，IN1输出高电平打开智能功率开关OUT1，远光灯工作，MCU将检测到ST1为高电平。如果远光灯发生故障，如灯泡突然烧掉或线速短路、开路等，ST1将输出低电平，MCU检测到低电平，将强制打开IN2使近光灯工作，同时将通过CAN总线发出一个远光灯故障指令，在仪表显示故障信息。同理，近光灯切换远光灯原理一样，如果远近光灯都发生故障，将强制打开IN3，使雾灯工作。当仪表将智能灯光控制设置成自动时，此时将通过仪表的光敏传感器将光照强度转换成相应的控制指令发送到仪表，再通过CAN总线传送到配电模块，如果到晚上或白天进入黑洞时，将自动打开灯光，白天或出黑洞后自动关闭灯光，达到智能控制的目的，其灯光的切换同上。

本实用新型将汽车所有电器所需的中等功率的电源分配集中在一个系统内部，将传统保险丝与先进的CAN总线控制系统相结合，用先进的智能控制系统取代传统的继电器，达到智能控制的目的。同时还增加保险丝的自我诊断功能，通过CAN总线通讯实时显示保险丝状态，并取消传统复杂的逻辑硬接线，采用微处理器灵活控制，用智能功率开关模块来实现闪光器、智能灯光控制和智能雨刮控制。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种智能配电系统，包括电源模块和CAN总线接口，其特征在于：还包括保险丝输出模块、功率输出模块；所述保险丝输出模块分为常电保险丝输出和ACC保险丝输出；所述功率输出模块分为5A功率输出、7A功率输出和15A功率输出；所述电源模块包括常电电源端子和ACC电源端子。

2.如权利要求1所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述功率输出模块包括微处理器和智能功率开关模块；所述微处理器与CAN总线连接，与智能功率开关模块之间连接有输入端和反馈端；所述智能功率开关模块与负载连接。

3.如权利要求2所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述智能功率开关模块包括诊断功能模块和短路保护功能模块。

4.如权利要求1所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述保险丝输出模块包括保险丝、电压取样电路和微处理器。

5.如权利要求1所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述5A功率输出连接车灯。

6.如权利要求1所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述7A功率输出连接功率较大的负载、感性负载和雨刮控制器。

7.如权利要求1所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述15A功率输出连接大功率负载。

8.如权利要求5所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述车灯包括左右远光灯一、二，左右近光灯、左右前雾灯和左右转向灯；所述左右转向灯为闪光灯；所述左右远光灯一、二，左右近光灯和左右前雾灯为智能控制灯。

9.如权利要求6所述的一种智能配电系统，其特征在于：所述功率较大的负载和感性负载包括除霜机1挡、除霜机2挡、室内灯一和室内灯二。