[发明专利]一种特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统

说明书

本发明公开了一种特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统，包括：MCU微控制器、配电电路、预充电电路、配电驱动电路、预充电驱动电路、电源电路、放电电路；上位机通过CAN总线发送接通指令到MCU微控制器，MCU微控制器控制配电驱动电路，驱动配电电路实现配电功能；或者，上位机通过CAN总线发送接通指令到MCU微控制器，MCU微控制器控制预充电驱动电路对负载进行充电，同时判断输出电压，输出电压达到设置电压后，关断预充电驱动电路，打开配电驱动电路，实现配电；配电关断后，MCU微控制器控制放电电路对负载放电。本发明能够满足车辆270V高压直流负载配电的使用要求，目前正在随某车辆进行效果验证。

技术领域

本发明属于特种车辆高压直流负载配电及安全保护领域，涉及一种特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统。

背景技术

随着特种车辆用电需求的增加，传统28V单一供电体制已经不满足未来特种车辆的发展需求。一方面，用电功率的增加会导致线缆的截面积的增加，进而导致车辆重量的增加，会拖累车辆的机动性指标；另一方面，传统的28V直流发电机已经不适用于特种车辆动力舱紧凑的空间。因此，特种车辆的供电体制会向高压供电体制转变，高压供电对各个用电设备提出更高的要求，同时，高压直流负载配电对车内人员的安全构成了极大危险；现迫切需要设计一种高压直流负载配电方法，既满足车辆的使用需要，又能安全可靠地供电，还能对负载的运行状态进行实施监控和总线信息上传。

传统的高压直流负载配电技术主要采用保险丝、保险丝+高压接触器的配电方式，该模式结构简单、技术门槛较低、易于实现，但同时主要存在如下缺点：

a、可靠性较低，无法实现在配电异常时及时切断输出；

b、集成度较低，需要配合外部电压、电流传感器、温度传感器实现对接触器的控制，导致其体积较大，成本偏高；

c、信息化程度较低，无法实现对负载用电状况的实时监控；

d、功能单一，无法同时给容性负载和阻性负载配电、无法实现断电后对负载进行快速放电。

为解决上述问题，通过翻阅大量文献、参考相关技术资料，并结合在项目实践中遇到的问题，针对高压供电系统中的容性和阻性负载进行专门研究，采用恒流源预充电和放电电路，设计出了一种高可靠性的集成式270V高压直流负载配电系统。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统，实现对高压负载的智能配电与实时状态检测，对于容性负载，具有较短的预充电时间，关断输出后，可以通过控制恒流源实现对负载电容的放电；通过CAN总线实现对配电的实时控制和参数读取；当负载出现过流、短路、开路时，能够及时切断输出，实现对负载的保护。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统，其包括：MCU微控制器、配电电路、预充电电路、配电驱动电路、预充电驱动电路、电源电路、放电电路以及相关保护电路；MCU微控制器分别通过配电驱动电路、预充电驱动电路对应连接配电电路、预充电电路，MCU微控制器连接放电电路，配电电路、预充电电路和放电电路连接负载；上位机通过CAN总线发送接通指令到MCU微控制器，MCU微控制器控制配电驱动电路，驱动配电电路实现配电功能；或者，上位机通过CAN总线发送接通指令到MCU微控制器，MCU微控制器控制预充电驱动电路对负载进行充电，同时判断输出电压，输出电压达到设置电压后，关断预充电驱动电路，打开配电驱动电路，实现配电功能；配电关断后，MCU微控制器控制放电电路对负载进行放电。

(三)有益效果

上述技术方案所提供的特种车辆集成式270V高压直流负载配电系统，经过了某项目台架联调试验，能够满足车辆270V高压直流负载配电的使用要求，目前正在随某车辆进行效果验证。

附图说明