專利名稱：一種智能配電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及客車或重型卡車的電器電源分配技術(shù)，尤其涉及一種智能配電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保證整車電器的可靠性和安全性，車上的每個電器負(fù)載和電源之間都需要連接一個保險絲，有些小功率的負(fù)載可以直接通過CAN總線模塊控制來代替，但是有些功率比較大的負(fù)載(一般為IOAlOA之間)就比較難實(shí)現(xiàn)，特別當(dāng)這類負(fù)載非常多時，在兼顧成本和安全的前提下，還是要用保險絲和智能控制相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)比較合理。還有一些比如閃光器和雨刮控制器要通過特殊繼電器和繼電器組合來實(shí)現(xiàn)，這樣無疑增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的可靠性。另外，傳統(tǒng)保險絲不帶診斷功能，使保險絲熔斷后不便于查找更換，使系統(tǒng)的可維修性大大降低。此外，傳統(tǒng)繼電器控制的負(fù)載輸出在邏輯變換上要靠線束的更改來實(shí)現(xiàn)，使系統(tǒng)的擴(kuò)展性受到很大的限制，特別是在邏輯變換比較多的旅游車上， 這種限制將大大限制車身電器工程師設(shè)計整個電器的靈活性和兼容性。
發(fā)明內(nèi)容為克服上述問題，本實(shí)用新型提出一種智能配電系統(tǒng)，用先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器，取消傳統(tǒng)復(fù)雜的邏輯硬接線，采用微處理器靈活控制，達(dá)到智能控制的目的，提高可靠性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時診斷負(fù)載狀態(tài)，提高檢修效率。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提出的技術(shù)方案為一種智能配電系統(tǒng)，包括電源模塊和CAN總線接口，其特征在于還包括保險絲輸出模塊、功率輸出模塊；所述保險絲輸出模塊分為常電保險絲輸出和ACC保險絲輸出；所述功率輸出模塊分為5A功率輸出、7A 功率輸出和15A功率輸出；所述電源模塊包括常電電源端子和ACC電源端子。進(jìn)一步的，所述功率輸出模塊包括微處理器和智能功率開關(guān)模塊；所述微處理器與CAN總線連接，與智能功率開關(guān)模塊之間連接有輸入端和反饋端；所述智能功率開關(guān)模塊與負(fù)載連接。進(jìn)一步的，所述智能功率開關(guān)模塊包括診斷功能模塊和短路保護(hù)功能模塊。進(jìn)一步的，所述保險絲輸出模塊包括保險絲、電壓取樣電路和微處理器。進(jìn)一步的，所述5A功率輸出連接車燈；所述7A功率輸出連接功率較大的負(fù)載、感性負(fù)載和雨刮控制器；所述15A功率輸出連接大功率負(fù)載。優(yōu)選的，所述車燈包括左右遠(yuǎn)光燈一、二，左右近光燈、左右前霧燈和左右轉(zhuǎn)向燈； 所述左右轉(zhuǎn)向燈為閃光燈；所述左右遠(yuǎn)光燈一、二，左右近光燈和左右前霧燈為智能控制燈；所述功率較大的負(fù)載和感性負(fù)載包括除霜機(jī)1擋、除霜機(jī)2擋、室內(nèi)燈一和室內(nèi)燈二。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過傳統(tǒng)保險絲和智能功率器件來實(shí)現(xiàn)對整車中等功率的負(fù)載電源的智能化控制，取消所有傳統(tǒng)繼電器，用智能功率開關(guān)模塊來實(shí)現(xiàn)閃光器、智能燈光控制和智能雨刮的控制；并取消傳統(tǒng)復(fù)雜的邏輯硬接線，采用微處理器靈活控制，最大限度的減少系統(tǒng)線束的復(fù)雜性，達(dá)到智能控制的目的，并可實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時提醒和上電自檢等智能化功能，提高可靠性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時診斷負(fù)載狀態(tài)，提高檢修效率。

圖1為本實(shí)用新型的智能配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框示意圖；圖2為本實(shí)用新型的保險絲診斷原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型的功率輸出及診斷原理示意圖；圖4為本實(shí)用新型的智能雨刮控制原理示意圖；圖5為本實(shí)用新型的智能燈光控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型的一種智能配電系統(tǒng)，包括電源模塊和CAN總線接口，其特征在于還包括保險絲輸出模塊、功率輸出模塊；該保險絲輸出模塊分為常電保險絲輸出和ACC保險絲輸出；所述功率輸出模塊分為5A功率輸出、7A功率輸出和15A功率輸出； 所述電源模塊包括常電電源端子和ACC電源端子。本實(shí)用新型將CAN總線和儀表等其他 CAN總線模塊配合使用，所有邏輯關(guān)系通過其他模塊的開關(guān)采集并通過CAN總線發(fā)到本系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相關(guān)負(fù)載輸出控制。其中，保險絲輸出模塊又分為常電保險絲輸出和ACC保險絲輸出。根據(jù)大型客車上的實(shí)際負(fù)載量，本實(shí)用新型設(shè)計了 9路ACC保險絲輸出和8路常電保險絲輸出。保險絲輸出的電源供給那些只需接常電或是ACC電的而不需要其他任何邏輯關(guān)系的負(fù)載，輸出安培數(shù)由所插保險絲來決定，內(nèi)部帶有保險絲開路診斷功能(當(dāng)保險絲由于負(fù)載短路或過電流燒掉時，內(nèi)部可以檢測到狀態(tài))，可實(shí)時反饋保險絲的工作狀態(tài)，最終通過CAN總線發(fā)送出去，在儀表模塊實(shí)現(xiàn)報警顯示，提示用戶及時更換保險絲。其原理如圖2所示，以常電保險絲輸出為例，PBl為常電輸入，F(xiàn)l是常電保險絲，A點(diǎn)為輸出電壓取樣點(diǎn)。正常輸出情況下 A點(diǎn)的電壓在3V左右，微處理器(MCU)通過A/D采樣，將檢測到A點(diǎn)3V左右電壓，通過CAN 總線向儀表發(fā)送正常狀態(tài)；當(dāng)負(fù)載短路或過流時，保險絲燒掉，微處理器(MCU)將檢測到A 點(diǎn)電壓為0，通過CAN總線向儀表發(fā)送故障狀態(tài)，儀表收到故障狀態(tài)信息將顯示對應(yīng)的故障 fn息ο功率輸出模塊又分為5A功率輸出、7A功率輸出和15A功率輸出。其中15A功率輸出共有2路，主要用于實(shí)現(xiàn)大功率負(fù)載的控制，并帶有診斷功能。如圖3所示，為功率輸出及診斷的原理示意圖，采用智能功率開關(guān)模塊代替繼電器和保險絲，實(shí)現(xiàn)診斷功能。智能功率開關(guān)模塊內(nèi)部具有短路保護(hù)功能，當(dāng)微處理器(MCU)接收到CAN總線數(shù)據(jù)要求打開智能功率開關(guān)，IN腳將輸出一個高電平信號，智能功率開關(guān)在OUT輸出功率，使負(fù)載工作。此時智能功率開關(guān)ST腳將反饋一個高電平信號到微處理器(MCU)，微處理器檢測到高電平信號將通過CAN總線發(fā)送給儀表一個正常狀態(tài)數(shù)據(jù)，當(dāng)負(fù)載發(fā)生故障(短路或開路等)時，ST腳將反饋一個低電平信號給微處理器，微處理器檢測到低電平信號時，通過CAN總線發(fā)送給儀表一個故障狀態(tài)數(shù)據(jù)，儀表將顯示對應(yīng)的故障信息。7A功率輸出共有6路，其中4路主要接功率較大的負(fù)載和感性負(fù)載，如除霜機(jī)1擋、除霜機(jī)2擋、室內(nèi)燈一和室內(nèi)燈二等。同樣帶有短路故障檢測功能，實(shí)時檢測負(fù)載工作狀態(tài)。其余2路是專用于雨刮控制器，傳統(tǒng)用繼電器組成的雨刮控制器，其繼電器和保險絲的損壞率都很高，經(jīng)常更換。本實(shí)用新型采用電子式的雨刮控制器，可以大大減少雨刮控制器的不良率，同時雨刮速度和間歇時間可通過軟件進(jìn)行靈活地參數(shù)配置，還可增加雨量傳感器達(dá)到雨刮自動調(diào)節(jié)。如圖4所示為智能雨刮控制原理示意圖，雨刮控制方式可通過儀表按鍵和菜單進(jìn)行設(shè)置，可設(shè)置成自動或手動。當(dāng)設(shè)置成手動時，可通過雨刮組合開關(guān)將雨刮控制指令輸送到儀表，儀表再通過CAN總線傳送到配電模塊，配電微處理器(MCU)接收到雨刮控制指令將通過mi或IN2打開對應(yīng)的智能功率開關(guān)，驅(qū)動雨刮對應(yīng)的線圈使雨刮工作。mi對應(yīng)0UT1，接雨刮高速線圈H ；IN2對應(yīng)0UT2，接雨刮低速線圈L ；G點(diǎn)為雨刮復(fù)位檢測，用于使雨刮復(fù)位到原點(diǎn)。當(dāng)雨刮開關(guān)從開到關(guān)閉時，M⑶通過G點(diǎn)進(jìn)行檢測，當(dāng)G點(diǎn)為高電平時，雨刮繼續(xù)工作，當(dāng)檢測到低電平時，關(guān)掉雨刮輸出進(jìn)行制動，使雨刮停到原點(diǎn)位置。如果儀表雨刮控制設(shè)置成自動時，此時可通過雨量傳感器，檢測雨量大小，并通過內(nèi)部MCU進(jìn)行運(yùn)算處理，轉(zhuǎn)化成控制指令，即根據(jù)雨量大小自動調(diào)節(jié)雨刮速度和間歇時間，達(dá)到智能控制的目的，其診斷原理同上。5A功率輸出主要接燈光和替代閃光器功能，共有10路5A功率輸出。通常大巴車上都有雙遠(yuǎn)光燈，為了故障診斷的準(zhǔn)確性，本實(shí)用新型把每個遠(yuǎn)光燈單獨(dú)接一路輸出，10路負(fù)載輸出可以分別接左右遠(yuǎn)光燈一、二，左右近光燈、左右前霧燈和左右轉(zhuǎn)向燈。其中接左右兩路的轉(zhuǎn)向燈的負(fù)載輸出實(shí)現(xiàn)閃光器的功能，其他路燈光輸出實(shí)現(xiàn)智能燈光的功能當(dāng)遠(yuǎn)光燈故障(燈泡燒掉、線束短路或開路等)近光燈將自動點(diǎn)亮；當(dāng)近光燈故障，遠(yuǎn)光燈將自動點(diǎn)亮；當(dāng)遠(yuǎn)近光燈都有故障，前霧燈將自動點(diǎn)亮。實(shí)現(xiàn)夜間燈光不間斷行車，實(shí)現(xiàn)智能燈光控制，保證行車安全。由其他CAN模塊采集相應(yīng)開關(guān)邏輯，并通過CAN總線發(fā)送到本模塊， 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的負(fù)載輸出功能，及實(shí)現(xiàn)這些燈光的邏輯控制。如圖5所示，為智能燈光控制原理示意圖，燈光控制方式可通過儀表按鍵和菜單進(jìn)行設(shè)置，可設(shè)置成自動或手動。當(dāng)設(shè)置成手動時，可通過燈光組合開關(guān)將控制指令輸送到儀表，儀表再通過CAN總線傳送到配電模塊， 配電微處理器(MCU)接收到燈光組合開關(guān)的控制指令將通過mi、IN2或IN3打開對應(yīng)的智能功率開關(guān)，驅(qū)動對應(yīng)的燈泡負(fù)載。mi對應(yīng)0UT1，接遠(yuǎn)光燈；IN2對應(yīng)0UT2，接近光燈；IN3 對應(yīng)0UT3，接霧燈；STl為遠(yuǎn)光燈為診斷檢測腳；ST2為近光燈的診斷檢測腳；ST3為霧燈的診斷檢測腳。當(dāng)組合開關(guān)遠(yuǎn)光燈開關(guān)打開時，配電微處理器(MCU)通過CAN總線接收遠(yuǎn)光燈開關(guān)打開指令，mi輸出高電平打開智能功率開關(guān)0UT1，遠(yuǎn)光燈工作，MCU將檢測到STI 為高電平。如果遠(yuǎn)光燈發(fā)生故障，如燈泡突然燒掉或線速短路、開路等，STl將輸出低電平， MCU檢測到低電平，將強(qiáng)制打開IN2使近光燈工作，同時將通過CAN總線發(fā)出一個遠(yuǎn)光燈故障指令，在儀表顯示故障信息。同理，近光燈切換遠(yuǎn)光燈原理一樣，如果遠(yuǎn)近光燈都發(fā)生故障，將強(qiáng)制打開IN3，使霧燈工作。當(dāng)儀表將智能燈光控制設(shè)置成自動時，此時將通過儀表的光敏傳感器將光照強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制指令發(fā)送到儀表，再通過CAN總線傳送到配電模塊，如果到晚上或白天進(jìn)入黑洞時，將自動打開燈光，白天或出黑洞后自動關(guān)閉燈光，達(dá)到智能控制的目的，其燈光的切換同上。本實(shí)用新型將汽車所有電器所需的中等功率的電源分配集中在一個系統(tǒng)內(nèi)部，將傳統(tǒng)保險絲與先進(jìn)的CAN總線控制系統(tǒng)相結(jié)合，用先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器，達(dá)到智能控制的目的。同時還增加保險絲的自我診斷功能，通過CAN總線通訊實(shí)時顯示
5保險絲狀態(tài)，并取消傳統(tǒng)復(fù)雜的邏輯硬接線，采用微處理器靈活控制，用智能功率開關(guān)模塊來實(shí)現(xiàn)閃光器、智能燈光控制和智能雨刮控制。 盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本實(shí)用新型做出的各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種智能配電系統(tǒng)，包括電源模塊和CAN總線接口，其特征在于還包括保險絲輸出模塊、功率輸出模塊；所述保險絲輸出模塊分為常電保險絲輸出和ACC保險絲輸出；所述功率輸出模塊分為5A功率輸出、7A功率輸出和15A功率輸出；所述電源模塊包括常電電源端子和ACC電源端子。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述功率輸出模塊包括微處理器和智能功率開關(guān)模塊；所述微處理器與CAN總線連接，與智能功率開關(guān)模塊之間連接有輸入端和反饋端；所述智能功率開關(guān)模塊與負(fù)載連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述智能功率開關(guān)模塊包括診斷功能模塊和短路保護(hù)功能模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述保險絲輸出模塊包括保險絲、電壓取樣電路和微處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述5A功率輸出連接車燈。
6.如權(quán)利要求1所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述7A功率輸出連接功率較大的負(fù)載、感性負(fù)載和雨刮控制器。
7.如權(quán)利要求1所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述15A功率輸出連接大功率負(fù)載。
8.如權(quán)利要求5所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述車燈包括左右遠(yuǎn)光燈一、 二，左右近光燈、左右前霧燈和左右轉(zhuǎn)向燈；所述左右轉(zhuǎn)向燈為閃光燈；所述左右遠(yuǎn)光燈一、二，左右近光燈和左右前霧燈為智能控制燈。
9.如權(quán)利要求6所述的一種智能配電系統(tǒng)，其特征在于所述功率較大的負(fù)載和感性負(fù)載包括除霜機(jī)1擋、除霜機(jī)2擋、室內(nèi)燈一和室內(nèi)燈二。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能配電系統(tǒng)，包括電源模塊和CAN總線接口，其特征在于還包括保險絲輸出模塊、功率輸出模塊；所述保險絲輸出模塊分為常電保險絲輸出和ACC保險絲輸出；所述功率輸出模塊分為5A功率輸出、7A功率輸出和15A功率輸出；所述電源模塊包括常電電源端子和ACC電源端子。本實(shí)用新型將汽車所有電器所需的中等功率的電源分配集中在一個系統(tǒng)內(nèi)部，將傳統(tǒng)保險絲與先進(jìn)的CAN總線控制系統(tǒng)相結(jié)合，用先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的繼電器，達(dá)到智能控制的目的，并可實(shí)現(xiàn)故障實(shí)時提醒和上電自檢等智能化功能，提高可靠性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時診斷負(fù)載狀態(tài)，提高檢修效率。
文檔編號H02H3/08GK202115451SQ20112020833
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者張敬烽, 李建紅 申請人:廈門漢納森汽車電子有限公司