本发明专利技术公开了一种无人特种车辆集成化车身控制单元，包括：控制模块、通用采集模块、电源控制模块和固态驱动模块；通用采集模块采集外部的通用模拟传感信号、通用开关传感信号及温度信号，并输出给控制模块；控制模块采集到上述信号后，传输给外部的控制终端；控制模块还接收控制终端发送的控制指令，并根据控制指令给固态驱动模块发送配电驱动控制信号；电源控制模块将直流28V控制电转换为直流5V电源和直流12V电源；固态驱动模块根据配电驱动控制信号，将直流28V功率电配电输出给外部的28V负载，将直流12V电源配电输出给外部的12V负载；本发明专利技术能够实现车身控制系统的集成化、信息化、通用化设计，节省系统安装空间，实现整车的小型化、轻量化及信息化。轻量化及信息化。轻量化及信息化。
【技术实现步骤摘要】
一种无人特种车辆集成化车身控制单元
[0001]本专利技术属于无人特种车辆电子控制
，具体涉及一种无人特种车辆集成化车身控制单元。
技术介绍
[0002]近年来，无人特种车辆发展日新月异，其任务载荷呈现多样化发展趋势，包括侦察预警、安全巡逻、战场救护、简易爆炸装置探测、探扫雷、城区辅助作战和后勤保障等，无人特种车辆将成为未来特种装备的重要组成部分。传统的车辆为了控制成本价格，在电子设备配电保护控制方面一般采用继电保护方式，该方式信息化水平低、保护电路单一、控制集成化低；同时传感信息采集分散，采集电路多样化，同类型信号没有进行通用采集电路设计，通用化程度较低；因此传统车辆的车身控制系统不适用于无人特种车辆使用。随着无人特种车辆任务载荷的多样化以及智能化水平的大幅提高，大量电子设备被应用到特种车辆中，电子负载数量达到上百个，车身电子系统需要对所有的电子设备进行数字化配电保护控制、对所有的传感信息进行融合处理，同时与整车通信系统实时互联，将所有控制信息通过车载总线及时发送出去同时接收车载计算机的控制指令。
[0003]因此基于目前无人特种车辆内部设备种类繁多和安装紧凑的现状，如何实现车身控制系统的集成化、信息化、通用化设计，节省系统安装空间，为整车小型化、轻量化、信息化贡献力量，是当前无人特种车辆车身电子控制单元需要解决的首要问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，针对无人车辆的负载特性及安装空间特性，本专利技术提供了一种无人特种车辆集成化车身控制单元，能够实现车身控制系统的集成化、信息化、通用化设计，节省系统安装空间，实现整车的小型化、轻量化及信息化。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案实现的：
[0006]一种无人特种车辆集成化车身控制单元，包括：控制模块、通用采集模块、电源控制模块和固态驱动模块；
[0007]所述通用采集模块用于采集外部的通用模拟传感信号、通用开关传感信号及Pt1000温度信号，并将上述信号分别调理为电压调理信号后，输出给控制模块；
[0008]所述控制模块采集到所述电压调理信号后，传输给外部的控制终端；所述控制模块还用于接收外部的控制终端发送的控制指令，并根据所述控制指令给固态驱动模块发送配电驱动控制信号；
[0009]所述电源控制模块用于将外部输入的直流28V控制电转换为直流5V电源和直流12V电源，直流5V电源作输出给控制模块和通用采集模块，直流12V电源作输出给固态驱动模块；
[0010]所述固态驱动模块根据接收到的配电驱动控制信号，将外部输入的直流28V功率电配电输出给外部的28V/10A负载，将接收到的直流12V电源配电输出给外部的12V/500mA
负载。
[0011]进一步的，所述固态驱动模块还将配电输出电流、电压信号进行调理，分别形成28V负载电压/电流反馈信号和12V负载电压/电流反馈信号后，反馈给控制模块。
[0012]进一步的，所述控制模块与外部的控制终端通过CAN总线通信。
[0013]进一步的，所述通用采集模块采集12路通用开关传感信号、6路通用模拟传感信号及4路Pt1000温度信号。
[0014]进一步的，所述固态驱动模块能够给20路28V/10A负载和4路12V/500mA负载提供驱动。
[0015]进一步的，所述电源控制模块上设有三只TVS管。
[0016]进一步的，所述电源控制模块通过双路隔离电源将直流28V控制电转换为直流5V电源和直流12V电源。
[0017]进一步的，所述固态驱动模块采用达林顿管ULN2003AIPW控制BTS50085实现直流28V功率电的配电输出；
[0018]所述固态驱动模块采用光耦TLP291控制BTS4140N实现直流12V电源的配电输出。
[0019]进一步的，所述通用采集模块包括通用模拟信号采集电路、通用开关量采集电路及Pt1000温度采样电路；
[0020]所述通用模拟信号采集电路用于采集外部的通用模拟传感信号，所述通用模拟传感信号包括电阻信号和电压信号，通过选焊来选择采集电阻信号或电压信号；
[0021]所述通用开关量采集电路用于采集外部的通用开关传感信号，具有检测高电平、低电平、悬空三种I/O状态的功能；当通用开关传感信号经过多路开关MAX4617切换后输出到控制模块，控制模块接收的电压小于1.2V为低电平，2.3V～2.7V为悬空状态，大于5V为高电平；
[0022]所述Pt1000温度采样电路用于采集外部的Pt1000温度信号；被测Pt1000电阻与三个电阻构成阻桥电路，被测Pt1000电阻通过该阻桥电路进行差分放大后，经过电阻、电容滤波输入到控制模块；
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50℃对应Pt1000电阻为0.803kΩ，150℃对应Pt1000电阻为1.573kΩ，温度采样范围为
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50℃～150℃，转换到控制模块的电压范围为0V～3.96V。
[0023]有益效果：
[0024](1)本专利技术将控制模块、通用采集模块、电源控制模块和固态驱动模块集成在一起，能够实现对无人特种车辆电子设备信息化配电控制和保护以及整车各类信息的通用采集处理，增加了信息通信能力，提升了车身电子控制单元的集成化、信息化、通用化设计，节省系统安装空间，为整车小型化、轻量化、信息化贡献力量，进而为无人特种车辆多样化任务载荷任务的有效完成提供支撑。
[0025](2)本专利技术经过项目台架联调试验，能够满足车辆的使用要求，与传统车辆分布式车身控制单元相比，重量由5kg减轻至3kg、减轻约40％，安装空间由5.95L降低到3.4L、降低约43％。
[0026](3)本专利技术的电源控制模块的输入通过二极管实现了防反接，通过三只TVS管实现了直流28V控制电的浪涌抑制。
[0027](4)本专利技术的固态驱动模块采用达林顿管U1(ULN2003AIPW)控制Q3(BTS50085)实现直流28V功率电的配电输出，Q3自身具有电流输出信号和短路保护功能；固态驱动模块采用
光耦E2(TLP291)控制U4(BTS4140N)实现直流12V电源的配电输出，U4自身具有短路保护功能，因此，固态驱动模块在配电过程中能够实现电流输出信号和短路保护。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的原理框图；
[0029]图2为电源控制模块的电路图；
[0030]图3为固态驱动模块的直流28V配电输出图，其中，(a)为28V驱动电路图，(b)为负载电流采集电路图，(c)为负载电压采集电路图；
[0031]图4为固态驱动模块的直流12V配电输出图；
[0032]图5(a)为通用模拟信号采集电路图，(b)为采集电压信号时的等效电路图，(c)为采集电阻信号时的等效电路图；
[0033]图6为通用开关量采集电路图；
[0034]图7为Pt1000温度采样电路图；
[0035]图8为控制模块原理框图。
具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其特征在于，包括：控制模块、通用采集模块、电源控制模块和固态驱动模块；所述通用采集模块用于采集外部的通用模拟传感信号、通用开关传感信号及Pt1000温度信号，并将上述信号分别调理为电压调理信号后，输出给控制模块；所述控制模块采集到所述电压调理信号后，传输给外部的控制终端；所述控制模块还用于接收外部的控制终端发送的控制指令，并根据所述控制指令给固态驱动模块发送配电驱动控制信号；所述电源控制模块用于将外部输入的直流28V控制电转换为直流5V电源和直流12V电源，直流5V电源作输出给控制模块和通用采集模块，直流12V电源作输出给固态驱动模块；所述固态驱动模块根据接收到的配电驱动控制信号，将外部输入的直流28V功率电配电输出给外部的28V/10A负载，将接收到的直流12V电源配电输出给外部的12V/500mA负载。2.如权利要求1所述的一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其特征在于，所述固态驱动模块还将配电输出电流、电压信号进行调理，分别形成28V负载电压/电流反馈信号和12V负载电压/电流反馈信号后，反馈给控制模块。3.如权利要求1所述的一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其特征在于，所述控制模块与外部的控制终端通过CAN总线通信。4.如权利要求1
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3任一项所述的一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其特征在于，所述通用采集模块采集12路通用开关传感信号、6路通用模拟传感信号及4路Pt1000温度信号。5.如权利要求1
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3任一项所述的一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其特征在于，所述固态驱动模块能够给20路28V/10A负载和4路12V/500mA负载提供驱动。6.如权利要求1
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3任一项所述的一种无人特种车辆集成化车身控制单元，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳明，王志远，乔凤普，苏勰，吕清，孙德帅，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：
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