CN105644474A - 一种客车智能中央电器盒 - Google Patents

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Abstract

本发明开了一种适用于客车的智能中央电器盒，由两块PCB板组成，分别为继电器保险电路和逻辑控制电路，其中继电器保险电路用于承担大功率电流负载；控制逻辑电路用于承担小功率电流负载；两个PCB板之间通过通讯电路相连。本发明通过采用模块化设计，具备参数可配置和程序升级功能，集成了电源管理、线路保护，智能功率输出，开关量检测、模拟量检测、频率量检测、CAN通讯，LIN通讯，RF通讯等功能，优化了出线反向，提高了可靠性、方便性和通用性。

Description

一种客车智能中央电器盒
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，特别是指一种汽车用电器盒。
背景技术
随着城市车辆的不断增加、交通环境日趋复杂，人民生活水平的提高，客车的智能化、信息化需求越来越高。国家政策也积极鼓励和提倡此类技术的研发和产业发展。可以预见，客车的电器控制***将获得一次革新。
中央电器盒是客车电器控制***的核心，它负责整车大部分电源分配和负载控制功能，有时候也负责通讯传输，其功能和性能的可靠性，是影响整车正常运行的一个重要因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于客车的智能中央电器盒，采用双层PCB板结构，将继电器保险电路和逻辑控制电路分开，分别承载不同负载，降低了设计复杂度，减少了出故障的几率。
本发明采用的技术方案为：一种客车智能中央电器盒，由两块PCB板组成，分别为继电器保险电路和逻辑控制电路，其中继电器保险电路用于承担大功率电流负载；控制逻辑电路用于承担小功率电流负载；两个PCB板之间通过通讯电路相连。
进一步，所述的逻辑控制电路包括：
电源处理模块，用于控制电源电压为逻辑控制电路供电；
输入检测模块，连接车上各个传感器，并输入传感器所发出的数据信号；
继电器控制模块，用于控制继电器的开闭状态；
MCU，用于发出指令实施对继电器控制模块等设备的控制；
智能功率输出模块，具有过流、过压、过热保护、电流反馈和故障诊断功能；
CAN通讯模块，能够发送自身的输入状态、输出状态和故障状态以及接受整车发来的控制命令；
LIN通讯模块，用于连接车上传感器；
RF模块，用于实现遥控功能。
进一步，所述的继电器保险电路由继电器和保险组成，所述的继电器分别与电源与保险相连，电源的总火端口直接与第一保险相连，ON火端口和ACC火端口分别与其对应的ON火继电器和ACC火继电器相连，逻辑控制电路的可控输出端口与控制继电器相连，电源的总火端口分别连接所述的ON火继电器、ACC火继电器和控制继电器连接并为其供电，ON火继电器、ACC火继电器和控制继电器分别连接第二保险、第三保险和第四保险。
进一步，所述的MCU与还与MOS芯片相连，在MCU和MOS芯片之间设有反馈电流采样电路和反馈电压采样电路，使MOS芯片能够实时监测MCU每路输出的电器性能，判断是否出现故障并作出处理。
进一步，所述的智能中央电器盒能够与电脑相连，并通过电脑对内部软件进行数据改写。
本发明产生的有益效果为：通过采用模块化设计，具备参数可配置和程序升级功能，集成了电源管理、线路保护，智能功率输出，开关量检测、模拟量检测、频率量检测、CAN通讯，LIN通讯，RF通讯等功能，优化了出线反向，提高了可靠性、方便性和通用性。
附图说明
图1为继电器保险电路的结构示意图；
图2为逻辑控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
一种客车智能中央电器盒，由两块叠加在一起的PCB板组成，用以减小总成体积；其中两块PCB板分别为继电器保险电路3和逻辑控制2电路，继电器保险电路用于承担大功率电流负载，其内部电路按照常火、总火、ON火和ACC火区分；逻辑控制电路用于承担小功率电流负载以及通讯电路和输入检测电路等。两块叠加的PCB板有助于减小产品体积、方便整车装配，并且能将大电流和小电流分开，降低设计复杂度，减少出现故障的几率。
如图1所示，电源1设有四个端口，分别是总火端口、ON火端口、ACC火端口和常火端口，电源1的常火端口连接逻辑控制电路2为其供电，其余的ON火端口、ACC火端口和总火端口均与继电器控制电路3相连。继电器控制电路3内部由多个继电器和保险组成，总火端口与第一保险7相连，用于总火输出；ON火端口连接ON火继电器4并通过第二保险8用于ON火输出；ACC火端口连接ACC火继电器5并通过第三保险9用于输出ACC火；总火端口还分别连接ON火继电器4、ACC火继电器5和控制继电器6并为其供电，控制继电器6分别连接逻辑控制电路2和第四保险10，用于输出控制信号。
如图2所示，逻辑控制电路2采用模块化结构，其模块组成为电源处理模块11、继电器控制模块18、输入检测模块12、MCU15、CAN通讯模块13、LIN通讯模块14、RF模块16和智能功率输出模块17。其中，电源处理模块11用于控制电源电压为逻辑控制电路2供电；输入检测模块12连接车上各个传感器，输入传感器所发出的数据信号；继电器控制模块18用于控制继电器保险电路3中继电器的开闭状态；MCU用于发出指令实施对继电器控制模块等设备的控制；智能功率输出模块17具有过流、过压、过热保护、电流反馈和故障诊断功能；CAN通讯模块13能够发送自身的输入状态、输出状态和故障状态以及接受整车发来的控制命令；LIN通讯模块14用于连接车上传感器，例如能够与雨量光照传感器通讯，实现自动雨刮和自动大灯功能；RF模块16用于实现遥控功能，该模块自带天线，可使乘客门具备遥控功能。
本发明中的CAN通讯模块用于完成同外部的信息交换，该模块采用TJS1042芯片，电源为MCU15和TJA1042芯片提供5V电压供电。传统的电器盒都是硬线控制，此方案的优点在于减少线束的数量，同时提高控制策略的准确性。
本发明的中LIN通讯模块14也采用THA1042芯片，优势在于单线制传统，***性价比高。
本发明还设有智能驱动模块，该模块以智能MOS为核心，配合设计了反馈电流采样电路和反馈电压采样电路，能够实时监测每路输出的电器性能，判断是否有故障存在，并及时做出处理。
本发明设计了程序刷新功能，可以在不拆卸的情况下，更新产品内部程序，实现整车控制策略的优化。程序刷新有两条路径，一是通过整车OBD接口，连接到CAN转换卡上，通过CAN通讯模块连接，再通过USB接口连接到电脑上，通过电脑里的上位机软件来更新产品程序，这种方式适合在整车厂的装配线和售后服务站使用；二是通过整车的智能终端发送到移动网络，再通过移动网络连接到电脑，最后操作电脑的上位机软件来更新，这种方式适合车辆位置不稳定时使用。
本发明还设计了参数标定功能，内部通过软件设计，预置了一些经过验证的功能选项，通过参数改写，就能开关相应的功能。参数标定通过整车OBD接口，连接到CAN转换卡上，通过CAN通讯模块连接，再通过USB接口连接到电脑上，通过电脑里的上位机软件来修改参数。参数修改时，设计了权限管理，避免误操作。

Claims (5)

1.一种客车智能中央电器盒，其特征在于：由两块PCB板组成，分别为继电器保险电路和逻辑控制电路，其中继电器保险电路用于承担大功率电流负载；控制逻辑电路用于承担小功率电流负载；两个PCB板之间通过通讯电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种客车智能中央电器盒，其特征在于：所述的逻辑控制电路包括：
电源处理模块，用于控制电源电压为逻辑控制电路供电；
输入检测模块，连接车上各个传感器，并输入传感器所发出的数据信号；
继电器控制模块，用于控制继电器的开闭状态；
MCU，用于发出指令实施对继电器控制模块等设备的控制；
智能功率输出模块，具有过流、过压、过热保护、电流反馈和故障诊断功能；
CAN通讯模块，能够发送自身的输入状态、输出状态和故障状态以及接受整车发来的控制命令；
LIN通讯模块，用于连接车上传感器；
RF模块，用于实现遥控功能。
3.根据权利要求1所述的一种客车智能中央电器盒，其特征在于：所述的继电器保险电路由继电器和保险组成，所述的继电器分别与电源与保险相连，电源的总火端口直接与第一保险相连，ON火端口和ACC火端口分别与其对应的ON火继电器和ACC火继电器相连，逻辑控制电路的可控输出端口与控制继电器相连，电源的总火端口分别连接所述的ON火继电器、ACC火继电器和控制继电器连接并为其供电，ON火继电器、ACC火继电器和控制继电器分别连接第二保险、第三保险和第四保险。
4.根据权利要求2所述的一种客车智能中央电器盒，其特征在于：所述的MCU与还与MOS芯片相连，在MCU和MOS芯片之间设有反馈电流采样电路和反馈电压采样电路，使MOS芯片能够实时监测MCU每路输出的电器性能，判断是否出现故障并作出处理。
5.根据权利要求1所述的一种客车智能中央电器盒，其特征在于：所述的智能中央电器盒能够与电脑相连，并通过电脑对内部软件进行数据改写。
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