專利名稱：車用電源智能化管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
車用電源智能化管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種客車或重型卡車的大功率電源管理技術(shù)，尤其涉及一種帶全車CAN總線的車用大功率電源智能化管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]目前隨著汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展，全車CAN總線越來越被整車所接受，一般來說全車CAN總線配備一個儀表加2-3個控制模塊，就可實現(xiàn)全車電器的總線控制。雖然用CAN 總線模塊來實現(xiàn)全車電器的集中控制管理是全車電器一種先進(jìn)的設(shè)計工藝和方法，但同時也面臨供電電源管理的問題。由于電器是由模塊集中控制，所以就要求這些模塊的供電電源是大功率的。這導(dǎo)致現(xiàn)在幾乎所有的全車CAN總線都采用大電流的保險絲(如60A，80A， 100A)和大功率繼電器(如24A/180A，24V/200A).采用大量的銅片或是粗線來連接，不僅體積大，工藝復(fù)雜，可靠性低，而且輸出路數(shù)和功率的相對固定限制了系統(tǒng)的靈活性和兼容性。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型為了解決上述問題，提出了車用電源智能化管理系統(tǒng)，將CAN總線模塊的供電與發(fā)電機啟動相關(guān)的大電流負(fù)載合理地整合到一個系統(tǒng)中，通過微處理器集中控制，達(dá)到智能化的目的。[0004]本實用新型的技術(shù)方案為車用電源智能化管理系統(tǒng)，包括蓄電池和CAN總線，其特征在于，還包括發(fā)動機啟動模塊，CAN總線供電模塊；所述發(fā)動機啟動模塊包括電磁閥控制電路，信號與小功率輸出電路和小功率保險絲輸出電路；所述CAN總線供電模塊包括90A 功率輸出電路和55A功率輸出電路。[0005]進(jìn)一步的，所述電磁閥控制電路包括ACC電源電磁閥和啟動保護電磁閥；所述ACC 電源電磁閥的輸出端接大功率感性負(fù)載；所述啟動保護電磁閥接啟動電機電源。[0006]進(jìn)一步的，所述信號與小功率輸出電路包括CAN2. 0接口、開關(guān)信號輸入接口、3A 功率輸出電路接口 ；其中所述3A功率輸出接口接ECU電源和啟動信號。[0007]進(jìn)一步的，所述7路小功率保險絲輸出電路包括常電保險絲電路和邏輯可配置保險絲電路。[0008]進(jìn)一步的，所述90A功率輸出電路和55A功率輸出電路都包括大功率智能控制器件；所述大功率智能控制器件連接MCU (微處理器)。[0009]進(jìn)一步的，還包括硬件的應(yīng)急啟動模塊，所述應(yīng)急啟動模塊預(yù)留開關(guān)輸入。[0010]進(jìn)一步的，還包括防水連接器。[0011]本實用新型的有益效果通過由智能功率器件控制替代了傳統(tǒng)的普通保險絲控制，采用先進(jìn)工藝的功率繼電器，大大減少了模塊體積；系統(tǒng)的輸出不但可以帶診斷功能、 短路保護、最大輸出電流限制，而且可以在儀表上顯示負(fù)載故障狀態(tài)和每路輸出工作的電流值，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化；把啟動相關(guān)的負(fù)載都集中在這一個模塊，提高功能模塊的集中度，并帶有應(yīng)急啟動功能，即可在整個CAN總線系統(tǒng)崩潰條件下也可以通過手動啟動應(yīng)急啟動功能，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。


[0012]圖1為本實用新型的車用電源智能化管理系統(tǒng)的原理方框圖；[0013]圖2為本實用新型的電磁閥控制電路原理示意圖；[0014]圖3為本實用新型的信號與小功率輸出電路原理示意圖；[0015]圖4為本實用新型的7路小功率保險絲輸出電路原理示意圖；[0016]圖5為本實用新型的大功率智能控制器件電路原理圖；[0017]圖6為本實用新型的CAN總線供電模塊原理示意圖。
具體實施方式
[0018]
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本實用新型做進(jìn)一步說明。[0019]如圖1所示，本實用新型的車用電源智能化管理系統(tǒng)的原理方框圖，包括蓄電池和CAN總線，還包括發(fā)動機啟動模塊，CAN總線供電模塊；發(fā)動機啟動模塊包括電磁閥控制電路，信號與小功率輸出電路和7路小功率保險絲輸出電路；CAN總線供電模塊中包括3路 90A功率輸出電路和5路55A功率輸出電路。電磁閥控制電路包括ACC電源電磁閥和啟動保護電磁閥；ACC電源電磁閥的輸出端接大功率感性負(fù)載；啟動保護電磁閥接啟動電機電源。信號與小功率輸出電路包括CAN2. 0接口、4路開關(guān)信號輸入接口、4路3A功率輸出電路接口 ；其中4路3A功率輸出接口接ECU電源和啟動信號。7路小功率保險絲輸出電路包括3路常電保險絲電路和4路邏輯可配置保險絲電路。3路90A功率輸出電路和5路55A 功率輸出電路都包括大功率智能控制器件；大功率智能控制器件連接MCU (微處理器)。同時為了硬件的應(yīng)急啟動，系統(tǒng)還預(yù)留4路開關(guān)輸入。由于系統(tǒng)一般安裝在電瓶倉內(nèi)，靠近電瓶，使用防水連接器以實現(xiàn)嚴(yán)格的防水性。[0020]電磁閥控制電路如圖2所示，左邊兩個是ACC電源電磁閥和啟動保護電磁閥，分別用來控制大功率的感性負(fù)載。這兩路輸出瞬間電流非常大，可達(dá)到100多安培，而且這兩路輸出的瞬間沖擊干擾都很大。因此這兩路輸出需用大功率繼電器來實現(xiàn)，并配合大功率保險絲使用。ACC電磁閥的輸出接兩個大容量保險絲(保險絲1和保險絲2)，所接負(fù)載分別為緩速器電源和發(fā)電機。啟動保護電磁閥接啟動電機電源，用來保護啟動電機，故稱為啟動保護。本電路選用先進(jìn)工藝制成的超薄繼電器來控制，可以大大縮小模塊體積。這兩個電磁閥的控制由本電路內(nèi)部自帶控制電路控制。[0021]信號與小功率輸出電路如圖3所示，信號接口是指CAN2. 0接口禾Π 4路開關(guān)信號輸入接口，其中CAN2. 0接口用于接收開關(guān)信息和發(fā)送給本系統(tǒng)的相關(guān)信息；小功率輸出電路是4路3Α功率輸出，分別用來控制ECU電源和啟動信號，剩余的為預(yù)留使用。[0022]7路小功率保險絲輸出電路如圖4所示，7路30A以內(nèi)的保險絲輸出電路，主要是為了給歐IV發(fā)動機的相關(guān)電源供電，比如ONX傳感器，SCR (選擇性催化還原)等。其中，3 路為常電保險絲輸出電路，4路為可配置邏輯的保險絲輸出電路，所述4路保險絲都由同一個55A功率輸出供電，可實現(xiàn)統(tǒng)一配置邏輯。[0023]大功率智能控制器件，用于實現(xiàn)大電流的輸出，主要是為了給各個CAN總線模塊供電和預(yù)熱，一般控制電流在100A以內(nèi)。其有兩種規(guī)格90A和55A功率輸出，這兩種規(guī)格輸出電路完全相同，區(qū)別在于所用器件規(guī)格不同。其原理如圖5所示，當(dāng)MCU從IN5腳輸入高電平時，Ql 12導(dǎo)通，把Ul 14的IN腳拉低，Ul 14的OUT輸出工作，工作所接負(fù)載電流通過 IS腳反饋回來，IS腳通過所接電阻R162和R160分壓得到一個電壓值，這個電壓值隨負(fù)載電流的變化而變化，并且成一定的線性關(guān)系，把IS5腳接到MCU的AD 口，MCU通過判斷IS5 的值來推算所接負(fù)載的電流值，然后通過CAN總線發(fā)到相關(guān)模塊，執(zhí)行相應(yīng)操作，同時也可以利用采集IS5腳的電壓來限制最大輸出電流，當(dāng)MCU采集到所設(shè)定的輸出電壓值時，把 IN5腳置低電平，則U114不輸出，達(dá)到限制最大輸出電流的目的，這里的Qlll也是起一個硬件限制作用，可防止負(fù)載的瞬間電流沖擊，如果負(fù)載瞬間電流沖擊發(fā)生，則IS5電壓升高， 達(dá)到Qlll的導(dǎo)通值，Qlll導(dǎo)通，使Q112截止，達(dá)到控制輸出的目的。CAN總線供電模塊中的3路90A功率輸出電路和5路55A功率輸出電路都包括大功率智能控制器件，其原理示意圖如圖6所示。[0024] 盡管結(jié)合優(yōu)選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，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用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.車用電源智能化管理系統(tǒng)，包括蓄電池和CAN總線，其特征在于，還包括發(fā)動機啟動模塊，CAN總線供電模塊；所述發(fā)動機啟動模塊分為電磁閥控制電路，信號與小功率輸出電路和小功率保險絲輸出電路；所述CAN總線供電模塊分為90A功率輸出電路和55A功率輸出電路。
2.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于所述電磁閥控制電路包括ACC電源電磁閥和啟動保護電磁閥；所述ACC電源電磁閥的輸出端接大功率感性負(fù)載； 所述啟動保護電磁閥接啟動電機電源。
3.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于所述信號與小功率輸出電路包括CAN2. 0接口、開關(guān)信號輸入接口、3A功率輸出電路接口 ；其中所述3A功率輸出接口接E⑶電源和啟動信號。
4.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于所述小功率保險絲輸出電路包括常電保險絲電路和邏輯可配置保險絲電路。
5.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于所述90A功率輸出電路和55A功率輸出電路都包括大功率智能控制器件；所述大功率智能控制器件連接MCU。
6.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于還包括硬件的應(yīng)急啟動模塊，所述應(yīng)急啟動模塊預(yù)留開關(guān)輸入。
7.如權(quán)利要求1所述的車用電源智能化管理系統(tǒng)，其特征在于還包括防水連接器。
專利摘要本實用新型公開了車用電源智能化管理系統(tǒng)，包括蓄電池和CAN總線，發(fā)動機啟動模塊，CAN總線供電模塊；所述發(fā)動機啟動模塊包括電磁閥控制電路，信號與小功率輸出電路和7路小功率保險絲輸出電路；所述CAN總線供電模塊中包括90A功率輸出電路和55A功率輸出電路。同時為了硬件的應(yīng)急啟動，本系統(tǒng)還預(yù)留4路開關(guān)輸入。本實用新型采用先進(jìn)工藝的功率繼電器，大大減少了模塊體積；系統(tǒng)的輸出不但帶診斷功能、短路保護、最大輸出電流限制，而且可以在儀表上顯示負(fù)載故障狀態(tài)和每路輸出工作的電流值，實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化；把啟動相關(guān)的負(fù)載都集中在這一個模塊，提高功能模塊的集中度，并帶有應(yīng)急啟動功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號B60L3/00GK202243030SQ20112022479
公開日2012年5月30日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29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