[发明专利]一种基于CAN总线的配电控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的配电控制器，特别涉及一种基于CAN总线技术的配电控制器，属于供配电测量技术领域。

背景技术

在运载火箭上由于地面供电与箭上供电加电顺序任意，不允许出现瞬间掉电。现有的配电控制器采用直接控制继电器的方式，配电器内的继电器控制线引出至地面进行控制，配电器与外部控制接线较多，另外传统方式的配电控制器不具有自身输出参数的检测功能。

CAN总线作为一种总线数据通信方式在汽车工业中具有广泛引用，使用CAN连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统等等，其传输速度可达1Mbit/s。同时，可以将CAN安装在卡车本体的电子控制系统里，诸如车灯组、电气车窗等等，用以代替接线配线装置，但未见有将CAN总线技术应用于配电控制技术领域。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于CAN总线的配电控制器，本发明只是作为CAN总线上的一个节点，从而简化了系统构成，并且具有自动检测功能，提高了配电可靠性。

本发明的技术解决方案是：一种基于CAN总线的配电控制器，包括CAN模块、继电器驱动电路、继电器和参数测量模块，CAN模块接收CAN总线发送的配电指令并将配电控制器自身输出的电压、电流信号通过CAN总线向外发送，CAN模块通过继电器驱动电路驱动继电器执行配电动作，继电器驱动电路执行CAN模块输出的配电指令控制继电器执行配电动作，参数测量模块采集继电器输出的电压和外部用电设备消耗的电流并将电压、电流信号输出至CAN模块；

CAN模块包括单片机、A/D采样模块、CAN总线控制器、光电耦合器和CAN总线接口模块，CAN总线发送的差分信号由CAN总线接口模块转换成电平信号，电平信号经光电耦合器隔离后由CAN总线控制器进行解析成CAN数据帧发送至单片机，单片机提取CAN数据帧中的配电指令并发送至继电器驱动电路进行执行，A/D采样模块将参数测量模块采样的电压、电流信号转换成数字信号发送至单片机并由单片机转发至CAN总线控制器，CAN总线控制器将采样的电压、电流数字信号打包成CAN数据帧，打包形成的CAN数据帧经光电耦合器隔离后由CAN总线接口模块转换成差分信号发送至CAN总线。

所述的继电器驱动电路由串入并出芯片、反相器、光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一二极管、第二二极管、限幅二极管、第一达林顿驱动阵列和第二达林顿驱动阵列组成，串入并出芯片、反相器、光电耦合器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管和第一达林顿驱动阵列构成自动驱动通路，第五电阻、第二二极管、限幅二极管和第二达林顿驱动阵列构成手动驱动通路，自动驱动通路中串并转换芯片接在单片机输出管脚与反相器的输入端，反相器的输出端与第一电阻分别接在光电耦合器的输入两端，光电耦合器的一个输出端接电源正端，光电耦合器的另一个输出端经由第二电阻、第三电阻、第四电阻构成的分压限流电路接在第一二极管的正端，第一二极管的负端接在第一达林顿驱动阵列的输入端，第一达林顿驱动阵列的输出端接继电器；手动驱动通路中限幅二极管的负端接手动控制信号，限幅二极管的正端经第五电阻接第二二极管的正端，第二二极管的负端接第二达林顿驱动阵列的输入端，第二达林顿驱动阵列的输出端接继电器。

本发明与现有技术相比的有益效果：本发明采用CAN总线技术，将配电控制器作为CAN总线上的一个节点，与地面配电测控设备配合接收配电控制指令，完成各种配电控制功能，简化了系统构成，提高了控制可靠性。同时，本发明将定期测得继电器输出的电压和外部用电设备消耗的电流并通过CAN总线下传至地面，以供地面控制台实时监测，对系统的耗电状态有了更加直观的监测，提高了配电可靠性。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明继电器驱动电路的工作原理图。

具体实施方式

本发明将配电控制器作为CAN总线上的一个节点，与地面供配电测控设备配合，通过CAN总线接收地面供电控制指令，完成对测量系统设备的各种供电控制功能。地面供电与箭上供电加电顺序任意，不允许出现瞬间掉电。地供状态下，各设备的加电顺序任意。本发明接受手动控制指令实现统一地供、统一箭供(转电)、统一断箭供这三个重要控制动作。手动控制能独立完成全箭的统一供配电功能，确保CAN总线控制故障不影响系统配电功能的实现。本发明的配电器定期测得用电设备电压、电流并通过CAN总线下传至地面，以供监测系统实时显示。