车载电源机柜的两级智能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及车载通信设备中电源机柜的两级智能控制系统及其实现方法，控制系统包括控制组合、为系统供电的交流电与蓄电池组、控制面板及直供组合、逆变组合和充电组合。控制组合为主控单元，负责收集和转发各组合信息，并通过控制面板实现状态显示及操作。各组合自主控制、独立工作。控制组合包括主控制器，与主控制器连接的按键、交流检测模块、温度检测模块、状态显示模块、温度显示模块、固态控制模块和通信接口转换模块。本系统的方法主要针对控制组合主程序、输出控制子程序、状态检测子程序和串行通信子程序等进行编程实现。本发明专利技术克服了传统电源设备单级控制方式存在的智能化程度低、响应速度慢、控制精度差等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化控制技术，尤其涉及车载通信设备中电源机柜的两级智能控制系统及其实现方法。
技术介绍
当前，安装了通信设备的车辆上设置的独立电子设备较多，各设备按照型号标准化要求都提供了交流220V(50HZ)和直流24V电源接口，由系统配电车为其提供220V(50HZ)交流电。为了进一步提高车辆内各设备的工作稳定性和可靠性，同时满足车辆配置灵活、机动性强的需求，需要配备二次电源进行集中统一供电。长期以来，车辆电源设备由于受元器件水平的影响，体积庞大、质量不高、可靠性较差，而现代车载通信设备，不仅仅是要求供电性能稳定、可靠性高，而且还要求负载适应能力强、交直流供电转换时间短、电磁兼容性好、维修方便，并且控制系统作为整个电源系统的控制和协调中枢，其智能程度、稳定性、可靠性的好坏将直接决定着整个电源系统的性能好坏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种供电稳定、可靠性高、负载适应能力强、响应速度快、控制精度高的车载电源机柜两级智能控制系统及实现方法。为了解决上述技术问题，本专利技术控制系统方案如下 一种车载电源机柜两级智能控制系统，包括主控单元的控制组合、与主控单元总线通信的从属单元、供电的交流电与蓄电池组、操作面板和显示器，所述的控制组合包括主控制器，与主控制器连接的按键，与主控制器控制连接的交流检测模块、温度检测模块、状态显示模块、温度显示模块、固态控制模块和通信接口转换模块，所述的从属单元包括可独立工作的直供组合、逆变组合和充电组合。基于本控制系统的设计，控制组合可实现状态的检测显示及操作、温度的测量和输出的控制，控制组合收集汇拢直供组合、逆变组合和充电组合的状态信息，并将相关信息再转发给相关的组合。本控制系统充电组合、逆变组合和充电组合可独立工作直供组合负责采集直流变换部分相关状态信息，并结合控制组合下发的相关状态信息控制直流输出；逆变组合负责采集交流输出及逆变部分相关状态信息，并结合控制组合下发的相关状态信息控制交流输出；充电组合负责采集蓄电池及其充电电路的相关状态信息，并结合控制组合下发的相关状态信息对蓄电池进行智能管理。综上，本车载电源机柜控制系统采用两级智能控制方式，克服了传统电源设备单级控制方式存在的智能化程度低、响应速度慢、控制精度差等缺陷，并具有供电稳定、可靠性高、负载适应能力强等优势。进一步，所述的直供组合包括直供控制器，与直供控制器连接的直流输出检测模块、PFC电路检测模块、DC/DC电路检测模块、直流输出固态开关控制模块、PFC电路模块和DC/DC电路模块，直供控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。进一步，所述的逆变组合包括逆变控制器，与逆变控制器控制连接的交流输出检测模块、升压电路检测模块、逆变电路检测模块、交流输出固态开关控制模块、升压电路模块和逆变电路模块，逆变控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。进一步，所术的充电组合包括充电控制器，与充电控制器控制连接的电池状态检测模块、PFC电路检测模块、充电电路检测模块、充电固态开关控制模块、PFC电路模块和充电电路模块，充电控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统实现方法如下 (1)启动主控单元控制组合的主控制器，并初始化； (2)启动充电组合,充电组合向控制组合主控制器发送信息； (3)检测是否收到充电组合发出的信息，若未收到，则继续等待； (4)若收到，判断电源是否反接，若反接，则显示报警； (5)若未反接，启动状态检测模块； (6)启动温度检测模块； (7)启动输出控制模块； (8)判断是否到定时时间，若定时时间到，则启动中断，与直供组合、逆变组合或充电组合进行数据交换及查询，数据交换查询后进行显示及报警等处理，并返回到状态检测模块前进行下一次循环； (9)若定时时间未到，则直接进行显示及报警等处理操作，并返回到状态检测模块前进行下一次循环。进一步，实现步骤(5)状态检测的步骤如下 (1)启动AD转换； (2)判断AD转换是否完成，若未完成，则继续等待；若已完成，则转入下一步； (3)检查AD转换结果是否超限，若超限，则本次转换结果无效，直接结束，若未超限，则转入下一步； (4)对转换得到的数据进行滤波处理； (5)判断该数据是否小于欠压设定值，若是，则置交流欠压标志，结束程序，若不是，则转入下一步； (6)判断该数据是否大于过压设定值，若不是，则直接结束，若是则置交流过压标志，结束程序。进一步，实现步骤(7)输出控制的步骤如下 (1)判断交流输入是否正常； (2)若交流输入正常，则控制交流输入固态开关导通，复位市电正常标志，跳到步骤(5)； (3)若交流输入不正常，则控制交流输入固态开关断开，并判断电池是否欠压； (4)若电池欠压，则直接关闭辅助电源并结束；若电池正常，跳到步骤(5)； (5)判断开机延时时间是否到，若未到，则关闭辅助电源，若到了，则启动控制系统辅助电源； (6)判断温度是否大于45°C，若是，则启动散热风扇并结束；若不是，则关闭散热风扇并结束。进一步，实现步骤(8)中断查询的步骤如下 (1)进入中断程序，接收第一个数据； (2)判断该数据是否与地址相符； (3)若相符，则获取功能代码； (4)判断是接收直供组合、逆变组合或充电组合数据,还是向直供组合、逆变组合或充电组合发送数据； (5 )若是发送数据，则发送地址、功能码和数据，直供组合、逆变组合或充电组合接收到信号后应答，应答信号显示直供组合、逆变组合或充电组合正确接收，则结束中断，若不正确，则进入出错处理程序； (6)若是接收数据，则发出应答信号，并进行相关信息的处理，结束中断程序。附图说明图1是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统结构框 图2是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统控制组合结构框 图3是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统直供组合结构框 图4是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统逆变组合结构框 图5是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统充电组合结构框 图6是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统实现方法的系统主程序流程 图7是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统实现方法的状态检测子程序流程 图8是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统实现方法的输出控制子程序流程 图9是本专利技术车载电源机柜两级智能控制系统实现方法的系统中断子程序流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明 如图1所示的车载电源机柜两级智能控制系统，包括主控单元的控制组合、与主控单元总线通信的从属单元、供电的交流电与蓄电池组、操作面板和显示器，从属单元包括可独立工作的直供组合、逆变组合和充电组合。本控制系统包括了四个组合、显示器及操作面板。控制组合为主控单元，其余三个组合为从属单元，负责相应组合的信息收集、传递及控制。如图2所示的控制组合，该控制组合包括主控制器，与主控制器连接的按键，与主控制器控制连接的交流检测模块、温度检测模块、状态显示模块、温度显示模块、固态控制模块和通信接口转换模块。本实施例中主控制器采用单片机，通信采用RS485串行总线数据通信，通信接口转换模块完成单片机串口信号到RS485信号的转换。主控制器单片机主要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载电源机柜两级智能控制系统，其特征在于，包括主控单元的控制组合、与主控单元总线通讯的从属单元、供电的交流电与蓄电池组、操作面板和显示器，所述的控制组合包括主控制器，与主控制器连接的按键，与主控制器连接的交流检测模块、温度检测模块、状态显示模块、温度显示模块、固态控制模块和通信接口转换模块，所述的从属单元包括可独立工作的直供组合、逆变组合和充电组合。

【技术特征摘要】
1.一种车载电源机柜两级智能控制系统，其特征在于，包括主控单元的控制组合、与主控单元总线通讯的从属单元、供电的交流电与蓄电池组、操作面板和显示器，所述的控制组合包括主控制器，与主控制器连接的按键，与主控制器连接的交流检测模块、温度检测模块、状态显示模块、温度显示模块、固态控制模块和通信接口转换模块，所述的从属单元包括可独立工作的直供组合、逆变组合和充电组合。2.根据权利要求1所述的车载电源机柜两级智能控制系统，其特征在于，所述的直供组合包括直供控制器，与直供控制器连接的直流输出检测模块、PFC电路检测模块、DC/DC电路检测模块、直流输出固态开关控制模块、PFC电路模块和DC/DC电路模块，直供控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。3.根据权利要求1所述的车载电源机柜两级智能控制系统，其特征在于，所述的逆变组合包括逆变控制器，与逆变控制器连接的交流输出检测模块、升压电路检测模块、逆变电路检测模块、交流输出固态开关控制模块、升压电路模块和逆变电路模块，逆变控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。4.根据权利要求1所述的车载电源机柜两级智能控制系统，其特征在于，充电组合包括充电控制器，与充电控制器连接的电池状态检测模块、PFC电路检测模块、充电电路检测模块、充电固态开关控制模块、PFC电路模块和充电电路模块，充电控制器通过通信接口转换模块与主控制器通信。5.车载电源机柜两级智能控制系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)启动主控单元控制组合的主控制器，并初始化； (2)启动充电组合,充电组合向控制组合主控制器发送信息； (3)检测是否收到充电组合发出的信息，若未收到，则继续等待； (4)若收到，判断蓄电池是否反接，若反接，则显示报警； (5)若未反接，启动状态检测模块； (6)启动温度检测模块； (7)启动输出控制模块； (8)判断是否到定时时间，若定时时间到，则启动中断，与直供组合、逆变组合或充电组合进行数据交换及查询，数据交换查询后进行显示及报警等处理，并返回到状态检测模块前进行下一次循环； (9)若定时...

【专利技术属性】
技术研发人员：景有泉，刘扬，龚伟，曹均灿，钱希森，
申请(专利权)人：中国人民解放军重庆通信学院，
类型：发明
国别省市：