[發明專利]一種無軌電車的脫網檢測裝置

在審

• 申請號: 201710351398.7
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107340439A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 黃修瑞;周龍;張裔春;黃興
• 申請（專利權）人: 揚子江汽車集團有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/25;G01R15/04;G05B19/042
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發明屬于新能源汽車技術領域，主要涉及無軌電車線網電壓測量和脫網檢測。

背景技術

無軌電車在行駛過程中常常會由于偏離線網距離過遠，拐彎角度太大等原因造成集電桿脫離線網。電車脫離線網后會失去動力，若司機處理不及時會危及乘客以及周邊車輛行人的安全。因此在電車上需要一個可以實時監測線網狀態的裝備，當發生脫網故障時，能立即警示司機做出應急處理。

目前脫網監測采用的方式是，霍爾電壓傳感器將線網電壓轉換低壓的模擬信號，由整車控制器進行AD采集并換算出當前線網電壓。實際整車布線過程中，霍爾電壓傳感器和VCU之間的距離較遠，霍爾電壓傳感器輸出的模擬信號容易被干擾，造成整車控制器采集到的線網電壓跳動過大，出現誤報或不報的現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無軌電車的脫網檢測裝置，。

為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種無軌電車的脫網檢測裝置，包括主控模塊MCU，電阻分壓電路，AD采集電路和一路CAN通信接口；線網高壓依次通過電阻分壓電路、AD采集電路、主控模塊MCU和CAN通信接口輸入無軌電車的整車控制器；

所述電阻分壓電路由一雙通道高壓光耦U8和電阻R24、R25、R92、R94、R97構成，所述雙通道高壓光耦的兩個光電二極管陰極分別通過電阻R92、R94接入主控模塊MCU，由主控模塊MCU控制高壓光耦的導通；所述雙通道高壓光耦的兩個光敏管的輸入分別通過電阻R24、R25接線網高壓的正負兩極，與線網高壓正極相連的光敏管的輸出接AD采集電路的輸入，與線網高壓負極相連的光敏管的輸出接AD采集電路的地；所述電阻R97兩端分別與兩個光敏管的輸出連接。

所述AD采集電路包括一模數轉換芯片U14、電壓跟隨器U2和一穩壓電壓芯片U9；

所述電壓跟隨器U2采用運算放大器AD820芯片，其正輸入端作為AD采集電路的輸入端與電阻分壓電路的輸出端連接；運算放大器AD820的輸出端與模數轉換芯片U14的輸入端連接；

所述模數轉換芯片U14采用帶有SPI通信的10位AD芯片AD7477AYKS，模數轉換芯片U14將采集的結果通過其SPI通信引腳傳送給主控模塊MCU；模數轉換芯片U14的工作電壓輸入端VDD通過電阻R78與直流5V電壓源連接；

所述穩壓電壓芯片U9與電容C27并聯后連接模數轉換芯片U14的工作電壓輸入端VDD和接地端GND，用于將5V直流電壓源轉換成4.1V，作為模數轉換芯片U14的工作電壓。

所述高壓配電板的主控模塊MCU的型號為MC9S12XEP100。

所述主控模塊MCU和AD采集電路之間設有SPI通信隔離電路和DCDC電源隔離電路；所述SPI通信隔離電路的輸入端和輸出端分別與AD采集電路的SPI輸出端和主控模塊MCU的SPI輸入端連接；所述DCDC電源隔離電路的輸入端接主控模塊MCU的工作電源，其輸出端接AD采集電路的電壓輸入端。

所述CAN通信接口電路包括CAN驅動收發器U10，光耦合器U9、U11和共模電感L5；所述CAN驅動收發器U10的數據發送端TXD通過光耦合器U9與主控模塊MCU的CAN通信引腳PM5連接；CAN驅動收發器U10的數據接收端RXD通過光耦合器U11與主控模塊MCU的CAN通信引腳PM4連接；所述CAN驅動收發器U10的CANH管腳和CANL管腳通過共模電感L5與外部CAN總線連接，所述共模電感L5與外部CAN總線連接的兩端分別通過電阻R15、R13與電容C34的一端連接，然后電容C34的另一端通過電阻R14接入CAN驅動收發器U10的斜率電阻輸入端RS。

所述共模電感L5與外部CAN總線連接的兩引腳接入由兩個TVS瞬態電壓抑制二極管構成的二極管鉗位保護電路D6后接CAN總線地。

所述CAN通信接口電路與主控模塊MCU之間還設有CAN電源隔離電路，所述CAN電源隔離電路由電源隔離芯片U3構成，電源隔離芯片U3的電壓輸入VS和輸入地0VIN分別連接系統工作電源的VCC和GND，電源隔離芯片U3的電壓輸入VS和輸入地0VIN之間連接有電容C18；電源隔離芯片U3的電壓輸出VO和輸出地0VOUT分別作為CAN總線的供電電源VCC_CAN和GND_CAN，電源隔離芯片U3的電壓輸出VO和輸出地0VOUT之間連接有電容C22。