专利名称：一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及客车电气技术领域，更具体的说涉及一种提高客车前挡电除霜玻璃电源安全性的管理装置。
背景技术：
随着客车技术的不断发展，车载大功率用电设备不断增多，客车前挡电除霜玻璃就是其中的一个典型代表。由于功率大，供电电流大，前挡电除霜玻璃电源的可靠性及安全性也逐渐成为客车电气设计的难点。传统前挡电除霜玻璃电源的安全性存在以下几个先天不足一、由于工作电源直接由客车自带的蓄电池提供，当司机在车辆发动机未启动时 误打开前挡电除霜玻璃的工作开关，电除霜玻璃的巨大耗电量将会使蓄电池在很短的时间内产生亏电现象，从而导致车辆无法起动，并且还伴随着降低蓄电池使用寿命的不良后果;二、由于前挡电除霜玻璃具有巨大的耗电量，其会给加装前挡电除霜玻璃车辆的电气匹配工作带来困难，如果匹配不当，在车辆电气装置高负荷运行条件下很可能发生装置电压被拉低和类似电涡流缓速器无法正常工作等影响行车安全的严重后果；三、由于前挡电除霜玻璃中的电阻丝是采用成组供电的模式，当某组电阻丝电源回路由于电阻丝问题或保险问题断路时，会导致玻璃局部受热不均，在室内外温差大的极限条件下可能导致前档玻璃碎裂的危险情况。有鉴于此，本发明人针对现有技术在前挡电除霜玻璃电源安全性方面的缺陷深入研究，遂有本案产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，以解决现有技术存在造成蓄电池亏电、降低蓄电池使用寿命以及电气匹配困难的问题。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其中，包括控制开关，用以提供前挡电除霜功能指令； 电源安全管理装置E⑶，具有CAN收发器、CAN控制器、微处理器、采样接口电路和控制接口电路，该CAN控制器、采样接口电路和控制接口电路均与微处理器相连，该CAN收发器与CAN控制器相连并还与车辆CAN总线通信；该采样接口电路与控制开关相连并将该指令传输至微处理器，该微处理器则通过车辆CAN总线确认发动机是否启动以及空调装置是否占用空调发电机，若发动机已启动且空调装置未占用空调发电机，该微处理器则通过控制接口电路发出控制命令；励磁电源继电器，设置在空调发电机与整车电源之间，并与控制接口电路相连，用以接收微处理器的控制命令。[0013]进一步，该电源安全管理装置还包括电流传感器，用以实时监测前挡电除霜玻璃的电阻丝回路电流；该电流传感器与采样接口电路相连，该微处理器在电阻丝回路电流出现异常时通过CAN总线向仪表发出报警信号，并还通过控制接口电路而控制励磁电源继电器断开，以切断前挡电除霜玻璃电源。进一步，该微处理器内设定有电流设定参考值，该微处理器实时比较当前采样的电流值与设定参考值，若当前电流值在设定参考值范围外，则判断为电流出现异常。进一步，该电源安全管理装置还包括电源主回路继电器，设置在空调发电机与前挡电除霜玻璃的所有电阻丝之间，用以连通或切断所有电阻丝的电源供给；该电源主回路继电器与控制接口电路相连，并与励磁电源继电器同步工作。进一步，该控制开关采用自恢复式开关。 进一步，该前挡电除霜玻璃采用空调发电机供电。采用上述结构后，本实用新型涉及的一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其重点在于利用前挡电除霜使用季节性的特点，采用空调发电机独立供电并采用CAN通讯技术实施前挡电除霜玻璃电源与空调装置电源的互锁，保证两者不同时从发电机取电，并确保了发电机的安全；如此，与现有技术相比，本实用新型为前挡电除霜玻璃提供相对独立的电源供电方式，使前挡电除霜玻璃工作时不会对整车电气装置产生影响，更不会拉低装置电压、降低蓄电池使用寿命以及存在匹配困难的情形。
图I为本实用新型涉及一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置的结构示意图；图2为本实用新型涉及电源安全管理装置电源回路连接示意图；图3为本实用新型涉及控制方法最佳实施例的流程图。图中电源安全管理装置 100控制开关 I 电源安全管理装置ECU2CAN收发器 21 CAN控制器22微处理器 23 采样接口电路24控制接口电路 25 电源主回路继电器3励磁电源继电器 4 电流传感器5仪表处理器 6 发动机电控装置7空调发电机 200 电阻丝310回路分组保险 320 电源主回路保险330。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。[0037]如图I所示，其为本实用新型涉及的一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置100，该前挡电除霜玻璃的电阻丝310与空调发电机200相连，该电源安全管理装置包括控制开关I、电源安全管理装置ECU2以及励磁电源继电器4，该励磁电源继电器4设置空调发电机200与整车电源之间；更优选地，该电源安全管理装置还包括电源主回路继电器3，设置在空调发电机200与前挡电除霜玻璃的所有电阻丝310之间，用以连通或切断所有电阻丝310的电源供给。该控制开关1，用以提供前挡电除霜功能指令，具体是开启除霜功能或关闭除霜功效，其具体采用的为自恢复式开关；该电源安全管理装置E⑶2，具有 CAN收发器21、CAN控制器22、微处理器23、采样接口电路24和控制接口电路25，该CAN控制器22、采样接口电路24和控制接口电路25均与微处理器23相连，该CAN收发器21与CAN控制器22相连并还与车辆CAN总线通信；该采样接口电路24与控制开关I相连并将该指令传输至微处理器23，该微处理器23则通过车辆CAN总线向发动机电控装置7确认发动机是否启动以及空调装置是否占用空调发电机200，若发动机已启动且空调装置未占用空调发电机200，该微处理器23则通过控制接口电路25发出控制命令；该励磁电源继电器4，则与控制接口电路25相连，用以接收微处理器23的控制命令，并按照这个指令而让空调发电机200上电。优选地，该电源主回路继电器3同样接收该微处理器23的控制命令，并与励磁电源继电器4同步工作。这样，本实用新型利用前挡电除霜使用季节性的特点，即考虑到前挡电除霜玻璃是在秋冬季节车内外温差大时玻璃表面产生结霜结雾现象时才使用，而秋冬季节空调装置使用频率较少，空调装置发电机长期处于闲置状态，故利用闲置的空调装置发电机为大功率的前挡电除霜玻璃供电，保证了前挡电除霜玻璃拥有独立的供电电源；同时还采用空调发电机200独立供电并采用CAN通讯技术实施前挡电除霜玻璃电源与空调装置电源的互锁，保证两者不同时从发电机取电，并确保了发电机的安全。如此，与现有技术相比，本实用新型为前挡电除霜玻璃提供相对独立的电源供电方式，使前挡电除霜玻璃工作时不会对整车电气装置产生影响，更不会拉低装置电压、降低蓄电池使用寿命以及存在匹配困难的情形。为了进一步提高安全性，该电源安全管理装置还包括电流传感器5，该电流传感器5用以实时监测前挡电除霜玻璃的电阻丝310回路电流；另外，该电流传感器5还与采样接口电路24相连，该微处理器23在电阻丝310回路电流出现异常时通过CAN总线向仪表处理器6发出报警信号，并还通过控制接口电路25而控制励磁电源继电器4断开，以切断前挡电除霜玻璃电源，从而能够避免局部受热不均，并从根本上避免因为室内温差大而带来前挡玻璃碎裂情形的发生。请参照图2所示，其在节约成本的前提下保证了装置安全性，即前挡电除霜玻璃配电方案如下每两根电阻丝310出线端配合一个电流传感器5，每四根电阻丝310成一组，每组配合一个自恢复保险，即回路分组保险320，主电源回路由一个200A的24V继电器控制，配合一个大电流熔断保险片形成主回路保护，即电源主回路保险330 ;该200A的24V继电器即为电源主回路继电器3。另外，该微处理器23内还设定有电流设定参考值，该微处理器23实时比较当前采样的电流值与设定参考值，若当前电流值在设定参考值范围外，则判断为电流出现异常。请参阅图3所示，本实用新型提供一种客车前挡电除霜玻璃电源安全的控制方法，包括如下步骤①、司机需要前挡电除霜功能启动时，按下仪表台上的控制开关1，该微处理器23即会通过采样接口电路24而采集到该指令；②、该微处理器23立即通过CAN控制器22检查CAN总线通讯状态，如正常，该微处理器23则通过CAN总线报文信息确认发动机处于起动状态(判别值转速大于400RPM)且空调装置未占用空调发电机200 (判别值空调发电机励磁电平)；若发动机未起动或者空调装置占用了空调发电机200，则不进行除霜操作；
③、再确认相关信息通过后，微处理器23即通过控制接口电路25闭合发电机励磁电源继电器4以及主电源回路继电器，以启动前挡电除霜功能；优选地，还同时通过CAN总线发送“电除霜工作正常，勿同时启动空调装置”信息给仪表处理器6以提示司机，接到此信息后，仪表处理器6同时协同关闭空调装置控制电源；在该步骤②中，若发动机转速大于400RPM，则判断发动机处于起动状态；若空调发电机200励磁电平处于高电平，则判断空调装置已经占用空调发电机200。另外，进一步地，为了提高安全性，该控制方法还包括④、实时监控前挡电除霜玻璃的电阻丝310回路电流，若电阻丝310回路电流出现异常，则通过CAN总线向仪表发出报警信号，同时还通过控制接口电路25而控制励磁电源继电器4断开，以切断前挡电除霜玻璃电源。具体地，请参照图2所示，该微处理通过采样接口电路24采集电流传感器5的信号(采集的电流值采用I表示)，并对数据进行实时监控。由经验数据可知，单个电阻丝310正常工作时的平均电流为Δ I，考虑到电阻丝310在不同温度条件下电阻值有所差异并参考电除霜玻璃在不同温度状态下工作电流试验数据可知，每两个电阻丝310的正常工作电流IN应在θ ΛΙ到η Al范围内，即参考判别值为θ Δ Ι<ΙΝ< η Δ I (其中Θ、n为常量)。由此，该微处理器23实时比较当前采样的电流值与设定参考值，若I工作在正常范围之外，即可判断为电阻丝310短路/断路情况，微处理器23便通过控制接口电路25切断电源回路继电器和发电机励磁电源继电器4，同时通过CAN总线发送电除霜短路/断路报警信息给仪表处理器6以提示司机电除霜功能故障以便检修。在前挡电除霜玻璃工作时，若司机再次按下仪表台上的控制开关1，该微处理器23通过采样接口电路24采集到该指令后，便通过控制接口电路25切断电源回路继电器和发电机励磁电源继电器4，同时通过CAN总线发送“电除霜停止工作”信息给仪表处理器6以提示司机电除霜功能关闭，接到此信息后，仪表处理器6同时协同恢复开启空调装置控制电源；在本实施例中，该CAN总线采用SAE-J1939作为通讯协议。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，包括 控制开关，用以提供前挡电除霜功能指令； 电源安全管理装置E⑶，具有CAN收发器、CAN控制器、微处理器、采样接口电路和控制接口电路，该CAN控制器、采样接口电路和控制接口电路均与微处理器相连，该CAN收发器与CAN控制器相连并还与车辆CAN总线通信；该采样接口电路与控制开关相连并将该指令传输至微处理器，该微处理器则通过车辆CAN总线确认发动机是否启动以及空调装置是否占用空调发电机，若发动机已启动且空调装置未占用空调发电机，该微处理器则通过控制接口电路发出控制命令； 励磁电源继电器，设置在空调发电机与整车电源之间，并与控制接口电路相连，用以接收微处理器的控制命令。
2.如权利要求I所述一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，该电源安全管理装置还包括 电流传感器，用以实时监测前挡电除霜玻璃的电阻丝回路电流； 该电流传感器与采样接口电路相连，该微处理器在电阻丝回路电流出现异常时通过CAN总线向仪表发出报警信号，并还通过控制接口电路而控制励磁电源继电器断开，以切断前挡电除霜玻璃电源。
3.如权利要求2所述一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，该微处理器内设定有电流设定参考值，该微处理器实时比较当前采样的电流值与设定参考值，若当前电流值在设定参考值范围外，则判断为电流出现异常。
4.如权利要求I所述一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，该电源安全管理装置还包括 电源主回路继电器，设置在空调发电机与前挡电除霜玻璃的所有电阻丝之间，用以连通或切断所有电阻丝的电源供给； 该电源主回路继电器与控制接口电路相连，并与励磁电源继电器同步工作。
5.如权利要求I所述一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，该控制开关采用自恢复式开关。
6.如权利要求I所述的一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，其特征在于，该前挡电除霜玻璃采用空调发电机供电。
专利摘要本实用新型公开一种客车前挡电除霜玻璃电源安全管理装置，包括控制开关、电源安全管理装置ECU以及励磁电源继电器，该电源安全管理装置ECU具有CAN收发器、CAN控制器、微处理器、采样接口电路和控制接口电路，该采样接口电路与控制开关相连并将该指令传输至微处理器，该微处理器则通过车辆CAN总线确认发动机是否启动以及空调装置是否占用空调发电机，若发动机已启动且空调装置未占用空调发电机，该微处理器则通过控制接口电路发出控制命令，并控制励磁电源继电器关闭。本实用新型为前挡电除霜玻璃提供相对独立的电源供电方式，使前挡电除霜玻璃工作时不会对整车电气装置产生影响。
文档编号B60R16/03GK202669512SQ201220228540
公开日2013年1月16日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者黄磊, 李伟, 黄志明, 冯还红 申请人:厦门金龙联合汽车工业有限公司