[发明专利]配电控制系统

说明书

本发明一般涉及陆用及海用交通工具中所用设备的电力分配及控制，具体涉及用于上述设备的电力控制和配电的改进型装置。

今天交通工具中用于配电的基本布线方法仍然与75年前一样。典型地，所有电气设备均由一个单独的配电点通过庞大且笨重的配线束来进行馈电。这种常规的配电方法的缺点包括(但并不仅局限于)如下几方面：

对于原始设备制造商(OEM)来说，如果并不禁止改变配置以及使设计具有灵活性，使用这种方法将使其难于实施并且代价昂贵；

由于所有的电路必须走线“回家到”中心配电点，因此安装过程将十分费时与复杂；

由于短接电路或不当连线电路可能出现在配线束中的任何位置上，所以将很难对故障进行检定与排除；

由于配线束经常被内装在机柜或其它结构的后面，所以维修空间十分有限，因此其检修过程将十分费时；

没有用于指示电路正在正常工作或指示系统中出现电气故障的到用户的反馈(除了保险丝熔断或断路器跳闸之外)；

没有用于除非首先满足特定条件之外限制电路被激励的使能电路；

由于开关控制具有多个接点，因此很难在开关控制的所有接点上均可获知电路的状态，即使可能，代价也将极其昂贵且安装起来也将十分复杂。

本发明所设计的配电控制系统用于对陆用及海用交通工具中的配电进行控制。所发明的该系统包括了迄今在配电方法中均不能得到的多种独特的设计特性。本设计的一个典型实施例涉及在具有使用12V直流电的综合辅助照明系统及液压控制系统的大型商用交通工具中的电力配给。本系统能够进行直流电(DC)和交流电(AC)的配电。

本配电控制系统采用多路复用方式无论是配电盘还是配电中心(PDC)，所有部件均由一公共总线连在一起并共享所有的通信内容。例如，一个配电盘上某开关的被激励状态在所有其它包含相同开关功能的配电盘上均被表示出来(通过发光或发声)。同样，电力输出故障(例如，电路短接，断路器熔断，继电器被卡等)在所有与该输出相关的配电盘位置上均被指明。任一配电盘上的开关均能够激励多个PDC的多个输出。

另外的设计特性包括：多配电中心；多配电盘；多使能电路；RF接口；减幅达50％到90％的安装时间；抗蚀性/防水性；故障指示器反馈；通信媒介可选性(例如双绞线，光纤，现有电网)；以及可针对现场环境进行特殊配置。

本发明的典型实施例是用于12及24伏交通工具中的电力控制系统。操作者通过一个或多个具有输出状态反馈的遥控键盘对每个输出进行控制。同样也可以使用具有(或没有)反馈的无线电(无线)键盘。

该系统可包括(但并不局限于)如下的部件：最多可达4个的配电控制器；最多可达两个的液压控制器；最多可达4个的有线键盘；最多可达两个的无线键盘；一个RF接收器(用于支持无线键盘)；及一个底盘信号接口。

每个部件通过双绞线，光纤或现有电网在网络中彼此进行通信。正在使用的每个键盘上的每个按钮可以被指派给任一输出。通过编程可以将所有输出设计成瞬时性的或持续性的。如果能够在电路中重新进行编程，则利用非易失性数据存储器可以在操作之前对这些参数进行预编程。可以使用任一键盘上多个按键的任意组合方式。对于12伏和24伏系统，及110/220伏系统可分别提供单独设计方案。

所发明的本系统还可以提供换装配电盘或PDC的自动配置。该系统将检测出是否有部件被换装并能够自动地将该部件配置到其所替换固定设备的“映射”中去。现场服务或换装被简化为简单地调换部件并重新激励系统。

还可以很方便地对本系统进行扩展。本系统最基本的配置是一个配电盘和一个PDC。当需求增长而需要进行扩展时仅需要简单地插入另外的配电盘或PDC即可。

图1所示为用于采用具有从固定设备和配电盘引导“回家到”配电中心点的配线束的常规布线技术的典型现有技术的交通工具的常规布线系统的示意图；

图2所示为使用了多个配电盘和分别用于电力控制和液压控制的两个配电中心(PDC)的本发明的第一实施例的示意图；

图3所示为使用多个配电盘及利用4个配电中心(PDC)(其中3个用于电力控制，而另一个用于液压控制)进行全网络配电的第二实施例的示意图；

图4所示为本发明的6电路模块配电中心(PDC)的输入和输出的示意图；

图5所示为用于本发明的一种典型的6到12位置键盘的示意图；及

图6所示为本发明的一种“星形”网络控制系统中所用的典型逻辑控制单元的输入和输出的示意图。