摘要:本文鉴于当前客车经常出现的整车电源运行异常等问题,开发一种基于CAN总线技术的客车智能化电源控制盒。该电源控制盒可以实现:监测蓄电池充放电电流和发电机发电电流;监测起动电流以保证安个起动,蓄电池SOC估算,通过CAN总线技术在仪表实时显示上述测量数据,并对蓄电池、发动机、起动机进行有效控制。根据采集的数据判断车辆的故障并适时报警,以提高整车电气系统安全性。
随着人们对客车的安全性、舒适性及人性化要求的提高,客车装备的电子安全设备和娱乐设备也越来越多,这对客车电流管理系统提出了更高的要求。因电路故障引起的客车事故时有发生,由于客车电源盒没有起到真正监控安全的作用,更多的作为数据采集装置而不能对电源系统安全进行预警和报错。所以,随着技术的发展,客车电源控制盒技术已经从原来的监控逐渐向管理方向转变。而现有客车电源盒缺乏蓄电池充放电电流、电压、起动电流、用电器电流、关键部位温度等参数监测;未对铅酸蓄电池荷电状态SOC进行估算,容易造成电池过充和亏电,缩短蓄电池寿命,无法实现在线监测、报警、控制等功能。因此,开发一款智能化电源控制盒具有重要的现实意义。
1 电源控制盒开发方案
基于CAN总线技术的客车智能化电源控制盒,可以实现:监测蓄电池充放电电流和发电机发电电流;监测起动电流以保证安全起动,蓄电池SOC估算,通过CAN总线技术在仪表实时显示上述测量数据,并对蓄电池、发动机、起动机进行有效控制。根据采集的数据判断车辆的故障并适时报警,以提高整车电气系统安全性。电源控制盒开发技术路线如图1所示。
2 电源控制盒硬件方案
电源控制盒(型号:JKH2029)硬件主要包含两部分,分别是电磁开关系统和主控板ECU系统,如图2所示。其中,电磁开关系统包括:整车电源总开关、起动开关、整车电源继电器、起动继电器、空挡继电器、多路熔断丝及连接线路等部分。由于J K H2029电源控制盒电磁开关系统与上一代JKH2028电源控制盒结构相似,因此本文详细介绍主控板ECU系统的硬件构成。
开关电器盒主控板ECU系统包括:MC9Sl2XS128主芯片、电源自锁和自断电模块、CAN总线收发模块、信号隔离模块以及17路外部接口电路等,如图3所示。