一种电动特种装备一键启停装置及方法

技术领域

本发明属于配电控制技术领域，具体涉及一种电动特种装备一键启停装置及方法。

背景技术

传统的大型纯电动底盘采用电源总开关+钥匙开关进行上电控制，电源总开关安装于车门旁，钥匙开关安装于驾驶位，由于采用机械开关进行控制，容易出现误操作断电的情况，如果在车辆高速行驶或上装负载工作的时候误操作断电，容易造成较大的危害。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种电动特种装备一键启停装置及方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：一种电动特种装备一键启停装置，其特征在于，包括开关S1-S7、继电器K1-K8、接触器KM1、启动蓄电池以及启停控制器，所述启停控制器包括辅助电源、I/O输入、CAN通信、I/O输出，所述I/O输入的D11端与开关S1的一端连接，所述I/O输入的D12端与开关S3的1端连接，所述I/O输入的D13端与开关S5的1端连接，所述I/O输入的D14端与开关S7的一端连接，所述I/O输出的D01端分别与继电器K2的线圈的一端和开关S2的一端连接，所述I/O输出的D02端分别与继电器K8的线圈的一端和开关S6的一端连接，所述开关S7的另一端、开关S6的另一端、继电器K7的开关的一端、开关S5的2端、开关S5的4端、继电器K6的开关的一端、开关S3的的2端、开关S3的4端、开关S2的另一端、开关S1的2端、接触器KM1的开关的一端均连接辅助电源的一端，所述接触器KM1的开关的另一端分别与开关S1的4端、继电器K1的开关的一端、启动蓄电池的正极连接，所述开关S1的3端、继电器K1的开关的另一端连接并通过继电器K2的开关分别与继电器K1的线圈的一端、接触器KM1的线圈的一端连接，所述开关S5的3端、继电器K6的另一端连接并通过继电器K8分别与继电器K6的线圈的一端、继电器K7的线圈的一端连接，所述启动蓄电池的负极、继电器K1的线圈的另一端、接触器KM1的线圈另一端、继电器K6到线圈的另一端、继电器K7的线圈的另一端、继电器K2到线圈的另一端、继电器K8的线圈的另一端均连接辅助电源的另一端；

所述CAN通信连接上位机，所述继电器K7的开关的另一端连接负载上电接触电源，所述开关S3的3端连接母线上电接触电源。

进一步地：所述启动蓄电池的电压为28V。

进一步地：所述启停控制器分三档上电。

一种电动特种装备一键启停方法，包括三档上电，具体为：

一挡为低压控制电源上电，由开关S1控制，S1为自复位开关，在断电状态下按压开关S1然后松开，低压上电接触器KM1输出然后通过继电器K1自锁，低压上电维持；在上电状态下长按开关S1，启停控制器I/O输入口DI1检测到持续高电平，判断为操作者要求低压断电，此时会向上位机发出低压断电请求，请求得到响应后，启停控制器I/O输出口DO1输出高电平，将继电器K1解锁，低压断电；

二挡为母线上电，由开关S3控制，S3为自锁开关，正常状态S3默认为闭合状态，维修调试状态S3初始可为断开状态；一挡上电完成后，启停控制器、上位机同时上电启动，然后进行自检。自检完成后启停控制器I/O输入口DI2检测到高电平，判断为操作者要求母线上电，则控制I/O输出控制母线预充电，然后上电；在二挡上电状态下，断开开关S3，母线上电接触器的电源断电，二挡断电；

三挡为一般负载上电开关，由开关S5控制，S5为自复位开关；母线上电完成后，按压开关S5，开关状态通过继电器K6自锁，同时启停控制器I/O输入口DI3检测到高电平，判断为操作者要求一般负载上电，则控制I/O输出控制一般负载预充电，然后上电；在三挡上电状态下，长按开关S5，启停控制器I/O输入口DI3检测到持续高电平，判断为操作者要求一般负载断电，此时会向上位机发出一般负载断电请求，请求得到响应后，启停控制器I/O输出口DO2输出高电平，将继电器K6解锁，负载断电。

进一步地：所述三档上电后，如需特殊负载上电，启动特殊负载上电开关S7，启停控制器接收到开关量信号后，对特殊负载进行预充然后上电；特殊负载使用完成后，如需断电，可以直接断开开关S7，启停控制器接收到开关量信号后，对特殊负载进行断电。

进一步地：在上电状态下，无论处于何种挡位，都可以通过长按S1实现一键断电，启停控制器接收到一键断电指令后会根据当前状态，顺序断电，最后再断开低压电源。

进一步地：在上电状态下，如果启停控制器失效，出现无法控制断电的情况，可通过应急断电开关S2、S6进行应急断电。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：本发明通过自复位开关采集用户上电/断电请求，同时通过继电器自锁维持上电接触器的电源，最后通过运行于启停控制器的软件控制IO输出完成预充电及上电。在断电时，会通过启停控制器与上位机进行通讯判断系统是否可以断电，然后再进行断电控制，在启停控制器失效时可以通过应急断电开关进行断电。

附图说明

图1是本发明原理图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

参考图1所示，本发明公开了一种电动特种装备一键启停装置，包括开关S1-S7、继电器K1-K8、接触器KM1、启动蓄电池以及启停控制器，所述启停控制器包括辅助电源、I/O输入、CAN通信、I/O输出，所述I/O输入的D11端与开关S1的一端连接，所述I/O输入的D12端与开关S3的1端连接，所述I/O输入的D13端与开关S5的1端连接，所述I/O输入的D14端与开关S7的一端连接，所述I/O输出的D01端分别与继电器K2的线圈的一端和开关S2的一端连接，所述I/O输出的D02端分别与继电器K8的线圈的一端和开关S6的一端连接，所述开关S7的另一端、开关S6的另一端、继电器K7的开关的一端、开关S5的2端、开关S5的4端、继电器K6的开关的一端、开关S3的的2端、开关S3的4端、开关S2的另一端、开关S1的2端、接触器KM1的开关的一端均连接辅助电源的一端，所述接触器KM1的开关的另一端分别与开关S1的4端、继电器K1的开关的一端、启动蓄电池的正极连接，所述开关S1的3端、继电器K1的开关的另一端连接并通过继电器K2的开关分别与继电器K1的线圈的一端、接触器KM1的线圈的一端连接，所述开关S5的3端、继电器K6的另一端连接并通过继电器K8分别与继电器K6的线圈的一端、继电器K7的线圈的一端连接，所述启动蓄电池的负极、继电器K1的线圈的另一端、接触器KM1的线圈另一端、继电器K6到线圈的另一端、继电器K7的线圈的另一端、继电器K2到线圈的另一端、继电器K8的线圈的另一端均连接辅助电源的另一端；

所述CAN通信连接上位机，所述继电器K7的开关的另一端连接负载上电接触电源，所述开关S3的3端连接母线上电接触电源。

一挡为低压控制电源上电，由开关S1控制，S1为自复位开关，在断电状态下按压开关S1然后松开，低压上电接触器KM1输出然后通过继电器K1自锁，低压上电维持。在上电状态下长按开关S1，启停控制器I/O输入口DI1检测到持续高电平，判断为操作者要求低压断电，此时会向上位机发出低压断电请求，请求得到响应后，启停控制器I/O输出口DO1输出高电平，将继电器K1解锁，低压断电。

二挡为母线上电，由开关S3控制，S3为自锁开关，正常状态S3默认为闭合状态，维修调试状态S3初始可为断开状态。一挡上电完成后，启停控制器、上位机同时上电启动，然后进行自检。自检完成后启停控制器I/O输入口DI2检测到高电平，判断为操作者要求母线上电，则控制I/O输出控制母线预充电，然后上电。在二挡上电状态下，断开开关S3，母线上电接触器的电源断电，二挡断电。

三挡为一般负载上电开关，由开关S5控制，S5为自复位开关。母线上电完成后，按压开关S5，开关状态通过继电器K6自锁，同时启停控制器I/O输入口DI3检测到高电平，判断为操作者要求一般负载上电，则控制I/O输出控制一般负载预充电，然后上电。在三挡上电状态下，长按开关S5，启停控制器I/O输入口DI3检测到持续高电平，判断为操作者要求一般负载断电，此时会向上位机发出一般负载断电请求，请求得到响应后，启停控制器I/O输出口DO2输出高电平，将继电器K6解锁，负载断电。

三档上电后，如需特殊负载上电，启动特殊负载上电开关S7，启停控制器接收到开关量信号后，对特殊负载进行预充然后上电。特殊负载使用完成后，如需断电，可以直接断开开关S7，则启停控制器接收到开关量信号后，对特殊负载进行断电。

另外，在上电状态下，无论处于何种挡位，都可以通过长按S1实现一键断电，启停控制器接收到一键断电指令后会根据当前状态，顺序断电，最后再断开低压电源。

在上电状态下，如果启停控制器失效，出现无法控制断电的情况，可通过应急断电开关S2、S6进行应急断电。

本发明通过自复位开关采集用户上电/断电请求，同时通过继电器自锁维持上电接触器的电源，最后通过运行于启停控制器的软件控制IO输出完成预充电及上电。在断电时，会通过启停控制器与上位机进行通讯判断系统是否可以断电，然后再进行断电控制，在启停控制器失效时可以通过应急断电开关进行断电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。