一种车载供电检测控制装置的制作方法

本发明涉及车载供电领域，尤其是一种具有能够对特种车辆供电检测控制并具有数据传输功能的装置。

背景技术：

对于特种车辆供电，使用外接市电、车载发电机、电池三种方式，选择不同的供电输入涉及到对三种供电方式的检测和控制，传统的方式通过外接继电器互锁和传感器表头等繁多的硬件实现，具有体积大、成本高、自动化程度低、控制复杂等缺点。电压、频率、温度、状态等数据无法采集与汇总，没有提供通讯接口和显示界面，工作状态无法显示，对设备的信息化集成和安全运行带来了很多问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种车载供电检测控制装置，通过采集外接市电、车载发电机发电和电池的电压、电流、频率、温度等参数，按照控制处理策略对其进行判别处理，将这些数据进行整理后，在显示界面上展示。本装置的数据和状态，可以通过通讯接口，供外部系统进行读取，具有自动化程度高、无需人为参与、成本低、模块化等优点。

为解决上述问题，提提供一种供电检测控制装置，通过采集外接市电、车载发电机发电和电池的电压、电流、频率等参数，按照控制处理策略对其进行判别处理，将这些数据进行整理后，在显示界面上展示。本装置的数据和状态，可以通过通讯接口，供外部系统进行读取，具有自动化程度高、无需人为参与、成本低、模块化等优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种供电检测控制装置，包括传感器、信号调理电路、控制电路、主控单元、rs485通讯接口、tft显示电路、存储电路、电源电路组成，所述传感器具有频率检测和电压检测功能，频率检测信号送至斯密特整型电路，得出矩形脉冲波，送至主控单元的io引脚，作为测频采样用，电压信号经过整流滤波后送至主控单元ad引脚，作为ad采样用；所述tft显示电路采用5v供电，通过uart接口与主控单元连接；所述电源电路输入来源有市电、发电机、电池，市电和发电机经过隔离降压后整流滤波作为输入；所述的主控单元通过rs485通讯接口与外部系统进行通信。

优选的，所述电源电路采用市电降压、发电机降压、电池作为输入，他们之间通过二极管进行选通，只要三路电源中有一路以上能够正常供电，供电检测控制装置便能够工作，内部产生三路电源，分别是+3.3v、+12v、+5v和隔离的+5v。

优选的，所述rs485通讯接口，供电使用隔离的+5v，实现隔离的通讯传输。

优选的，所述的主控单元是一款具有iic接口、uart接口、内置ad的arm芯片。

优选的，所述传感器具有频率检测和电压检测功能，两者为同一个传感器，本例中使用220vac/6vac的工频变压器。

优选的，所述存储电路为一款iic接口的eeprom芯片，本例中使用at24c04。

优选的，所述信号调理电路有两路，分别对市电和发电机的电压及频率进行信号处理，每路包括整流滤波电路和斯密特整型电路，前者对采用电压信号进行整流滤波，后者对频率信号进行整型，将半波信号变成方波信号。

优选的，所述控制电路主要是由光耦、mos管和继电器组成，其中光耦用于电平匹配，将5v的电平信号转成12v，mos管用于驱动继电器。

优选的，所述电源电路中电池输入电压，通过电阻分压的方式，直接送至主控单元的ad引脚。

本发明的有益效果为：提供一种车载供电检测控制装置，能够实时检测车载供电电压、频率参数，本装置依据自身设计逻辑，做出相应的控制处理，将这些参数进行整理后，供中控系统进行读取，中控系统对数据进行解析后，自动做出相应的控制处理或报警，具有自动化程度高、无需人为参与、成本低、集成度高、模块化等优点，能够特种车辆领域产品性能要求。此装置可以单独应用实现供电检测和控制报警功能，也可以通过连接中控系统，实现供电检测、报警、控制等功能，从而实现全自动化控制；此装置的应用，通过自动检测、自动控制方式，能够避免事故的发生，可以大大减小工作人员数量，创造一个安全舒适的工作环境，对提高产品自动化程度和信息化程度有着重要意义，此装置一旦推广能够产生重大的经济和社会效益。

附图说明

图1是本发明装置的整机原理框图。

图2是本发明装置的电源电路。

图3是本发明装置的rs485通讯接口。

图4是本发明装置的信号处理电路。

图5是本发明装置的拓展应用布局图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例将

对本发明进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，一种车载供电检测控制装置，包括传感器、信号调理电路、控制电路、主控单元、rs485通讯接口、tft显示电路、存储电路、电源电路组成，所述传感器具有频率检测和电压检测功能，频率检测信号送至斯密特整型电路，得出矩形脉冲波，送至主控单元的io引脚，作为测频采样用，电压信号经过整流滤波后送至主控单元ad引脚，作为ad采样用；所述tft显示电路采用5v供电，通过uart接口与主控单元连接；所述电源电路输入来源有市电、发电机、电池，市电和发电机经过隔离降压后整流滤波作为输入；所述的主控单元通过rs485通讯接口与外部系统进行通信。

如图2所示，j5为电池电压输入，j6、j8分布是市电隔离降压、发电机隔离降压交流输入，j5的3脚经过自恢复保险丝f3后，一路经过电阻r73、r74、电容c64对电池电压取样，取样之后的信号ad12_in0送至主控单元的ad采样引脚，另一路经过二极管d14、d15汇总到+24vin1电源；j6经过自恢复保险丝f4，经过d30-33、c46、r58全波整流滤波后，经过二极管d16汇总到+24vin1电源；j8经过自恢复保险丝f5，经过d17、d19、d34、d35、c48、r59全波整流滤波后，经过二极管d18汇总到+24vin1电源；+24vin1电源经过j16、j17、j18之后生成+24vin2电源，经过共模滤波t1、差模滤波l3等元件产生电源+24v送至开关电源芯片u9，u9、l1、d7、c45、c43产生+12v电源，+12v经过芯片u5线性降压为+5v，+5v经过c28、c29、c44、u8、c30、c31等元件降压出+3.3v；+24v经过l2、c4滤波后送至模块u11的2脚，u11、c5、c6、c9、c10构成隔离+5v生成电路。

如图3所示，来自主控单元的mc_uart1_rx、485_re/de、mc_uart1_tx信号至光耦u12的4脚、u13的1脚、u14的1脚，+3.3v经过电阻r6、r8、r10至光耦u12的4脚、u13的1脚、u14的1脚，rs485_5v经过电阻r7至光耦u12的1脚，rs485_5v接光耦u13的4脚，u12的2脚接芯片u10的1脚，u13的3脚一路经电阻r9接地（gnd_485），另一路接芯片u10的2脚和3脚，rs485_5v经过电阻r11分别接u14、u10的4脚，u14的3脚接地（gnd_485），rs485_5v接芯片u10的8脚，gnd_485接芯片u10的4脚，u10的7脚、6脚经过电阻r24、r25、r26、r28、r29、瞬态抑制器d6、d9、d10到端子j11，其中d6、d9、d10对rs485节点起到一个浪涌保护作用，输出rs485a和rs485b信号，这样构成一个具有隔离通讯的rs485电路。

如图4所示，j3、j4分别为市电传感器输入和发电机传感器输入，j3的1、2脚接地，3脚经过保险丝f1后，一路经过d5、r12生成sd_vol1信号，送至uu1a芯片等元件组成的斯密特触发器进行整形，产生mcu_int1方波信号送至主控单元对应引脚；另一路d11、c11整流滤波，经过r30、r32、r35、c12进行分压之后产生信号ad12_in9送至主控单元对应引脚；如图3所示，发电机传感器信号也同样处理，在此不再累述。

如图5所示，为本发明装置的拓展应用布局图，包括供电检测控制装置、传感器、中控系统、人机界面、控制处理、数据处理，供电检测控制装置实时采集现场中环境数据，数据存放在ram中，等到中控系统读取，中控系统采用rs485（隔离）方式与其进行通讯，获取数据后作出相应处理。此拓展应用仅用于举例，不属于本发明重点阐述，因此不做进一步详细描述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。