车用电源智能化管理系统及方法技术方案

技术编号:8209330 阅读:155 留言:0更新日期:2013-01-17 00:46
本发明专利技术涉及属于汽车电子控制技术领域。本发明专利技术的一种车用电源智能化管理系统,包括:一微处理器MCU;一电源处理电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源,输出端连接至微处理器MCU;若干智能功率可控电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源和微处理器MCU,输出端连接至车辆外接ECU单元的供电端,该电路对蓄电池及发动机电源的电流电压进行检测,同时接受微处理器MCU的控制信号,并根据该控制信号调整功率输出,从而输出若干路可控输出以及恒压输出;一温度监控单元,置于电瓶仓和发动机仓的发热区,其输出端连接至微处理器MCU;一CAN通讯单元,其信号端连接车辆外接ECU单元和微处理器MCU。本发明专利技术适用于应用CAN总线技术的车辆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及属于汽车电子控制
,特别涉及一种,适用于应用CAN总线技术的车辆。
技术介绍
目前随着汽车电子系统的发展,CAN总线(Controller Area Network-BUS,控制器局域网总线)技术已经在客车上广泛采用,采用CAN总线分布式模块化控制使车上的线束变得简单,同时车上的EQJ (Electronic Control Unit,电子控制单元)单元数量越来越多,每一个ECU单元,都需要一个稳定的电源,同时还需要具有保护功能,如过流、过压及短路保护。由于ECU单元数量增多,另外每个单元的供电条件不一样如,有的ECU单元需要延时断电,有的需要通过增加一些逻辑控制,缓速器控制器需要增加车速控制,空调控制器·需要增加转速控制等,有的单元需要常电来供电。如此多ECU单元需要采用不同的方式进行合理化管理,还要保持系统的低功耗,延长蓄电池的供电时间。因此采用传统方式几乎无法实现。汽车上环境比较复杂,特别是电磁干扰比较严重,E⑶单元对电磁干扰比较敏感。为了保证各ECU单元可靠地工作不会受到干扰,车上的电源至关重要,因此要求电源具有滤波作用及过压保护能力,保持电压相对稳定能给各ECU单元提供稳定干净的电源。客车在车辆未启动和停车状态都由有蓄电池来供电,启动后由发电机给整车供电,同时给蓄电池充电,如果电源管理不当,都会造成蓄电池过充或放电,造成车辆无法启动,甚至造成蓄电池损坏。由于车上的电器及E⑶单元数量的不断增加,使系统功耗也大大增加,这就需要降低系统功耗和降低油耗,使系统资源达到合理分配与管理,达到节能减排的目的。因此,电源的合理分配与管理至关重要。此外,车辆安全一直是广大用户最关心的问题,客车着火事件经常发生,甚至危及到人的生命,大部分原因是由于车辆电器线束或用电器局部短路、过流,传统保险丝无法及时熔断造成。因此,如何避免和预防车辆火灾的发生,是迫切解决的安全问题。同时,当CAN总线系统发生故障时,或控制系统瘫痪时,如何保证车辆的安全启动及行驶等,也是迫切需要解决的问题。为此,有车用电源智能化管理系统的出现,例如公开号为CN101301858A、申请日为2008. 5. 13的专利技术专利,提出了一种用于CAN总线技术汽车的车载智能电源管理系统,该专利技术专利采用数字信号实现汽车功率电的通断控制,并对汽车蓄电池的状态检测,防止蓄电池过度放电,减少蓄电池的静态耗电。但是该专利中,主要采用多个继电器对各路功率供电线实现电流检测,其电路复杂;且多个智能继电器的协调性难以掌控,使得整个系统的稳定性受到很大的影响;另外,该专利并未对发动机的启动控制、空挡和应急启动进行监控和保护,仍然具有很大的安全隐患。由于在大电流控制情况下继电器可靠性比较低,自恢复保险丝对温度比较敏感,很难适应汽车环境及大电流控制;特别是针对整车电源控制无法保证其安全可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决已有技术的缺陷问题,提供一种电路结构简单、稳定、安全可靠、高性价比的车用电源智能化管理系统。本专利技术将各ECU单元模块的供电和状态诊断、蓄电池管理与发电机启动相关的大电流负载合理地整合到一个系统中,通过微处理器进行集中管理及控制;采用智能功率开关代替传统的保险丝和继电器,达到智能化管理、安全监控及故障诊断,提高车辆安全的目的;同时,因使用微处理器集中控制,整个系统协调性好、稳定性高,从而能克服现有技术的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术的思路是采用一种车用电源智能化管理系统进行管理。通过这套管理系统可以对整车电器的供电系统进行有效的、合理的分配与降低系统的静态功耗,对整车电器系统进行安全监控与保护,提高车辆安全性。同时,对整车电源进行处理,给各ECU单元提供一个稳定、干净、安全的电源供电系统,提高系统的电磁抗干 扰能力。具体的,本专利技术的技术方案是一种车用电源智能化管理系统,包括一微处理器MCU,对车辆外接ECU单元进行合理供电分配与管理控制; 一电源处理电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源,输出端连接至微处理器MCU,对蓄电池及发动机电源进行稳压、滤波处理; 若干智能功率可控电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源和微处理器MCU,输出端连接至车辆外接ECU单元的供电端,该智能功率可控电路对蓄电池及发动机电源的电流电压进行检测,同时接受微处理器MCU的控制信号,并根据该控制信号来调整功率输出,从而输出若干路可通过编程设置最大输出电流及逻辑控制状态(延时、通过车速及转速控制等)的可控输出以及恒压输出(主要给GPS车载终端和记录仪专用的,防止由于电压不稳定造成的重要数据丢失); 一温度监控单元,置于电瓶仓和发动机仓的发热区,其输出端连接至微处理器MCU,将检测到的温度数据输出至微处理器MCU ; 一 CAN通讯单元,其信号端连接车辆外接E⑶单元和微处理器MCU,将车辆外接E⑶单兀的信号输出至微处理器MOJ。作为一个进一步的技术方案,所述智能功率可控电路包括智能功率开关及其外围电路,具体的,包括智能功率开关U114、场效应管Q111、场效应管Q112、二极管D124、二极管D126、二极管D135、瞬态抑制二极管D161、稳压二极管DW106、电阻R158、电阻R156、电阻R160、电阻R162、电容C132、电容C145,二极管D124的正极连接至微处理器MCU,二极管D124的负极连接电阻R158的一端,电阻R158的另一端连接场效应管Ql 12的G极、场效应管Qlll的D极以及电容C132的一端,电容C132的另一端、场效应管Qlll的S极和场效应管Ql 12的S极接地,场效应管Ql 12的D极经过电阻R156连接至智能功率开关Ul 14的IN管脚,场效应管Qlll的G极连接稳压二极管DW106的负极、电阻R160的一端和电容C145的一端,稳压二极管DW106的正极和电容C145的另一端接地,电阻R160的另一端连接电阻R162的一端和二极管D126的负极,电阻R162的另一端接地,二极管D126的正极连接智能功率开关Ul 14的IS管脚,智能功率开关Ul 14的OUT管脚连接二极管D135的负极和瞬态抑制二极管D161的一端,二极管D135的正极和瞬态抑制二极管D161的另一端接地。作为一个更进一步的技术方案,系统还包括一报警蜂鸣器,该报警蜂鸣器连接至微处理器MCU。作为一个更进一步的技术方案,所述微处理器MCU是型号为S08DZ60的微处理器。瞬态抑制二极管161选用型号为5KP36CA的瞬态抑制二极管。场效应管Qlll和/或场效应管Ql 12选用BSS123型号的场效应管。上述单元中,电源处理电路对蓄电池及发动机电源进行稳压、滤波处理,从而为微处理器MCU提供稳定可靠的电源。温度监控单元是由若干传感器实现,主要连接发动机仓温及电瓶仓温传感器,监控电瓶仓及发动机仓的温度,提供安全报警。CAN通讯单元的通讯信号输出端与CAN总线连接,CAN总线与车身系统及仪表连接。一种使用上述车用电源智能化管理系统的管理方法,包括一通过智能功率可控电路进行功率输出限定的保护步骤,一通过微处理器MCU对启动机进行启动控制和应急启动的控制及保护步骤,一通过微处理器MCU对车辆CAN总线故障进行检测的保护步骤,一通过电源处理电路对电池本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种车用电源智能化管理系统,其特征在于:包括一微处理器MCU,对车辆外接ECU单元进行合理供电分配与管理控制;一电源处理电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源,输出端连接至微处理器MCU,对蓄电池及发动机电源进行稳压、滤波处理;若干智能功率可控电路,其输入端连接至蓄电池及发动机电源和微处理器MCU,输出端连接至车辆外接ECU单元的供电端,该智能功率可控电路对蓄电池及发动机电源的电流电压进行检测,同时接受微处理器MCU的控制信号,并根据该控制信号来调整功率输出,从而输出若干路可通过编程设置最大输出电流及逻辑控制状态的可控输出以及恒压输出;?一温度监控单元,置于电瓶仓和发动机仓的发热区,其输出端连接至微处理器MCU,将检测到的温度数据输出至微处理器MCU;一CAN通讯单元,其信号端连接车辆外接ECU单元和微处理器MCU,将车辆外接ECU单元的信号输出至微处理器MCU。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李建红
申请(专利权)人:厦门汉纳森汽车电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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