CN217227305U - 基于can总线网络的新能源机车控制系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，属于轨道车辆控制系统技术领域，包括司机操作台、动力电池、自动灭火系统、蓄电池管理系统、整车控制器、多功能智能驱动器、车身控制器；司机操纵台上设有控制手柄，司机操纵台的仪表箱上设有显示仪表，司机操作台与整车控制器电连接，整车控制器通过CAN总线与显示仪表连接；自动灭火系统和蓄电池管理系统与动力电池电连接，整车控制器通过CAN总线与自动灭火系统和蓄电池管理系统连接；多功能智能驱动器与蓄电池管理系统电连接，多功能智能驱动器和车身控制器通过CAN总线与整车控制器连接。本实用新型通过CAN总线对新能源机车进行控制，实现对轨道车辆的信息化控制，安全可靠，车辆稳定性好。
Description
技术领域
本实用新型属于轨道车辆控制系统技术领域，具体涉及一种基于CAN总线网络的新能源机车控制系统。
背景技术
随着我国城市轨道交通新能源车辆的快速发展，对轨道车辆控制系统的功能多样化和网络化等技术要求也相应提高。传统的新能源车辆的控制系统多采用微机控制系统或继电器控制单元，体积大，线路复杂，不能满足车辆控制网络化的要求。因此有必要提出改进。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：提供一种基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，本实用新型通过CAN总线对新能源机车进行控制，对网络信息进行管理、调度、分析和运算，实现对轨道车辆的信息化控制，控制安全可靠，车辆稳定性好。
本实用新型采用的技术方案：基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，包括司机操作台、动力电池、自动灭火系统、蓄电池管理系统，还包括整车控制器、多功能智能驱动器、车身控制器；所述司机操作台上设有控制手柄，所述司机操作台的仪表箱上设有显示仪表，所述司机操作台与整车控制器电连接，所述整车控制器通过CAN总线与显示仪表连接；所述自动灭火系统和蓄电池管理系统与动力电池电连接，所述整车控制器通过CAN总线与自动灭火系统和蓄电池管理系统连接；所述多功能智能驱动器与蓄电池管理系统电连接，所述多功能智能驱动器和车身控制器通过CAN总线与整车控制器连接。
对上述技术方案的进一步限定，所述整车控制器采用NXP的32位ARM Cortex-M4F内核的汽车级MCU，其主频高达112MHz，具有512KB的FLASH以及3路独立的CAN接口，其中一个支持CANFD，满足整车多路CAN通讯所需。
对上述技术方案的进一步限定，所述车身控制器与灯光附件和空气制动系统电连接，所述空气制动系统通过CAN总线与车身控制器连接。
对上述技术方案的进一步限定，所述多功能智能驱动器与空压机、同步电机和空调电连接，所述同步电机通过CAN总线与多功能智能驱动器连接。
对上述技术方案的进一步限定，所述多功能智能驱动器是集成了整车高压配电箱、动力电机驱动器、电助力转向控制器、空压机驱动器和直流供电系统的五合一控制器。
本实用新型与现有技术相比的优点：
1、本方案采用CAN总线网络对新能源机车进行控制，通过CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算，实现整车驱动控制、能量回收控制、辅助控制、走行数据记录、故障诊断及报警等功能，实现机车控制系统的模块化及网络化，增加了信号传输的稳定性，控制安全可靠，并减少了以往电气设备的连接线，使结构简单化；
2、本方案中采用多功能智能驱动器，该智能驱动器集成了整车高压配电箱PDU、动力电机驱动器、电助力转向控制器EPS、空压机驱动器ACM和直流供电系统DCDC，与传统整车方案相比，安装智能驱动器可以省去各个高压用电设备的供电电缆，大大降低成本，同时提高整车可靠性，节约空间，便于维护检修。
附图说明
图1为本实用新型的控制系统原理框图；
图2为本实用新型的控制系统的信号流向图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
请参阅图1-2，详述本实用新型的实施例。
基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，如图1所示，包括司机操作台5、动力电池4、自动灭火系统3、蓄电池管理系统7，还包括整车控制器6、多功能智能驱动器8、车身控制器11。
所述司机操作台5上设有控制手柄1，所述司机操作台5的仪表箱上设有显示仪表2，所述司机操作台5与整车控制器6电连接，所述整车控制器6通过CAN总线与显示仪表2连接；所述自动灭火系统3和蓄电池管理系统7与动力电池4电连接，所述整车控制器6通过CAN总线与自动灭火系统3和蓄电池管理系统7连接。优选的，所述整车控制器6采用NXP的32位ARM Cortex-M4F内核的汽车级MCU(S32K144系列)，主频高达112MHz，具有512KB的FLASH以及3路独立的CAN接口，其中一个支持CANFD，满足整车多路CAN通讯所需。
所述多功能智能驱动器8与蓄电池管理系统7电连接，所述多功能智能驱动器8和车身控制器11通过CAN总线与整车控制器6连接。所述车身控制器11与灯光附件12和空气制动系统13电连接，所述空气制动系统13通过CAN总线与车身控制器11连接。所述多功能智能驱动器8与空压机9、同步电机10和空调14电连接，所述同步电机10通过CAN总线与多功能智能驱动器8连接。
所述多功能智能驱动器8是集成了整车高压配电箱、动力电机驱动器、电助力转向控制器、空压机驱动器和直流供电系统的五合一控制器。其中，多功能智能驱动器8是通过外购而得，属于已公开的现有技术特征。
本实用新型的工作原理：如图2所示，司机操作台5发出指令如机车使能信号、高压上电信号、制动及撒砂信号、油门调速信号及换档换向信号，其中机车使能信号、高压上电信号及换档换向信号通过数字量形式，油门调速信号、制动及撒砂信号通过模拟量形式传输给整车控制器6，蓄电池管理系统BMS7通过CAN总线通讯将蓄电池组相关信号传输给整车控制器6，整车控制器6依据输入的程序逻辑判断，协调控制蓄电池管理系统BMS7、多功能智能驱动器8及车身控制器11等的工作，从而实现牵引电机的调速和换档换向，使车辆开始运行。整车控制器6采集司机驾驶信号和车辆状态，经过程序处理将信号通过CAN总线传输给显示仪表2，司机通过观察显示仪表2的参数，监控车辆的运行状态。整车控制器6通过CAN总线对网络信息进行管理、调度、分析和运算，实现整车驱动控制、能量回收控制、辅助控制、走行数据记录、故障诊断及报警等功能。
本实用新型采用CAN总线网络通讯对新能源机车进行控制，实现机车控制系统的模块化及网络化，增加了信号传输的稳定性，控制安全可靠，车辆运行稳定，并减少了之前各电气设备的连接线，使结构简单化。
其中，本实用新型中涉及的程序已经申报计算机程序软件著作权，属于已公开的现有技术特征。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，包括司机操作台(5)、动力电池(4)、自动灭火系统(3)、蓄电池管理系统(7)，其特征在于：还包括整车控制器(6)、多功能智能驱动器(8)、车身控制器(11)；所述司机操作台(5)上设有控制手柄(1)，所述司机操作台(5)的仪表箱上设有显示仪表(2)，所述司机操作台(5)与整车控制器(6)电连接，所述整车控制器(6)通过CAN总线与显示仪表(2)连接；所述自动灭火系统(3)和蓄电池管理系统(7)与动力电池(4)电连接，所述整车控制器(6)通过CAN总线与自动灭火系统(3)和蓄电池管理系统(7)连接；所述多功能智能驱动器(8)与蓄电池管理系统(7)电连接，所述多功能智能驱动器(8)和车身控制器(11)通过CAN总线与整车控制器(6)连接。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，其特征在于：所述整车控制器(6)采用NXP的32位ARM Cortex-M4F内核的汽车级MCU，其主频高达112MHz，具有512KB的FLASH以及3路独立的CAN接口，其中一个支持CANFD，满足整车多路CAN通讯所需。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，其特征在于：所述车身控制器(11)与灯光附件(12)和空气制动系统(13)电连接，所述空气制动系统(13)通过CAN总线与车身控制器(11)连接。
4.根据权利要求1所述的基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，其特征在于：所述多功能智能驱动器(8)与空压机(9)、同步电机(10)和空调(14)电连接，所述同步电机(10)通过CAN总线与多功能智能驱动器(8)连接。
5.根据权利要求1所述的基于CAN总线网络的新能源机车控制系统，其特征在于：所述多功能智能驱动器(8)是集成了整车高压配电箱、动力电机驱动器、电助力转向控制器、空压机驱动器和直流供电系统的五合一控制器。
Priority Applications (1)
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| CN202220876183.3U CN217227305U (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 基于can总线网络的新能源机车控制系统 |
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| CN202220876183.3U CN217227305U (zh) | 2022-04-15 | 2022-04-15 | 基于can总线网络的新能源机车控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115903696A (zh) * | 2022-11-11 | 2023-04-04 | 瑞莱铂(盐城)机器人科技有限公司 | 一种agv小车的硬件架构及其工作方法 |
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- 2022-04-15 CN CN202220876183.3U patent/CN217227305U/zh active Active
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