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一種智能車輛配電系統(tǒng)設(shè)計方案

作者: 時間:2011-09-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

各種特種車在的使用中,往往也會出現(xiàn)漏油故障,導(dǎo)致潤滑油和燃油的浪費,消耗專用車的動力和工作效率。所以要來解決這個問題, 基于嵌入式技術(shù)、雙冗余CAN總線與LIN總線構(gòu)成的,并且能夠?qū)崿F(xiàn)整車化、數(shù)字化管理。能解決目前存在的問題

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/150245.htm

  1 系統(tǒng)的硬件

  該配電系統(tǒng)分為三個部分:配電終端,智能配電管理器和管理終端,如圖1所示。配電終端主要是用于28 V設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控。

  

智能車輛配電系統(tǒng)硬件框圖

  由于特種車輛的用電設(shè)備的功率比較小,配電終端內(nèi)部采用低導(dǎo)通電阻的快速MOSFET來控制用電設(shè)備的通斷。并且采用電流、電壓檢測和短路保護技術(shù)實現(xiàn)對用電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、故障的自動保護和故障完全隔離。另外,配電終端具有存儲記憶功能,能夠記憶設(shè)備故障時的記錄信息。為了實現(xiàn)遠程控制和配電系統(tǒng)的數(shù)字化,配電終端采用了控制器LPC935和低成本、易開發(fā)的的LIN總線。由于特種車輛具有大量的感性負載,啟動時的沖擊電流過大,電流瞬間可能超過額定電流的5~10倍,配電終端采用限流啟動方式??紤]到全車用電設(shè)備數(shù)量眾多,配電終端采用模塊化,一個主要用電設(shè)備配備一個配電終端,智能配電管理器負責(zé)管理每個配電終端。

  智能配電管理器主要負責(zé)管理配電終端的用電設(shè)備,對用電設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控,同時智能配電管理器提供雙冗余CAN通道與車輛其他管理終端進行數(shù)據(jù)通信,從而實現(xiàn)整車電氣系統(tǒng)的數(shù)字化管理。

  智能配電管理器主要部分包括:鍵盤和觸摸屏輸入,LCD顯示,雙冗余CAN接口和LIN接口,I/O輸入、輸出、測試、配置和故障檢測接口和備份信息存儲部分。由于智能配電管理器功能復(fù)雜,考慮到控制的實時性和用電設(shè)備的數(shù)量眾多,在硬件平臺上,采用32位微處理器LPC2119。LPC2119具有雙CAN控制器,兩個UART、豐富的I/0資源和內(nèi)置的RAM和FLASH存儲器。觸摸屏采用ADS7846控制器,LCD選型上支持觸摸屏操作的TFT真彩屏,信息存儲采用8 KB鐵電FLASH,鍵盤采用專用鍵盤管理芯。在軟件平臺上,選用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ。

  2 車輛智能配電系統(tǒng)的軟件設(shè)計

  2.1 配電終端應(yīng)用軟件實現(xiàn)的機制和原理

  配電終端的程序處理流程如圖2所示。

  

配電終端的程序處理流程圖

  配電終端軟件利用四路A/D采集輸入端的電壓、輸出端的電壓、電流和溫度,同時對采集的數(shù)字量進行濾波處理,從而實現(xiàn)用電設(shè)備的過壓,欠壓、過流和溫度故障保護。短路保護采用硬件處理方式,如果檢測到短路硬件自動關(guān)斷MOSFET管,并且把短路信號傳輸?shù)絾纹瑱C的I/O輸入口,以便單片機對短路的識別、判斷。外部控制接口采用I/O輸人口檢測,同時對外部控制信號采用數(shù)字濾波處理。配電終端的信息備份采用LPC935內(nèi)部的存儲器存儲。為了防止運行參數(shù)在設(shè)置參數(shù)點附近波動,軟件采用參數(shù)設(shè)置點回歸處理。

  為了實現(xiàn)配電終端的數(shù)字量輸出和配電系統(tǒng)的數(shù)字化控制,配電終端采用LIN總線通信,并且在LIN應(yīng)用層協(xié)議采用標準LIN 1.2協(xié)議。由于LIN總線屬于完全主從模式,為了智能配電管理能夠正確地訪問每一個配電終端,在系統(tǒng)上電時采用自動分配地址的處理方法,由配電管理器為每個終端分配惟一地址。在軟件上,LIN通信數(shù)據(jù)采用CRCl6校驗,從而保證設(shè)備的工作正常。

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