一种警车用双电源警具系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种警车用双电源警具系统及其控制方法，属于警具控制技术领域，本发明专利技术能智能判断整车蓄电池及警具蓄电池的电量情况，根据燃油油位、发动机运转状态、整车行驶状态自动选择警具系统的运行模式：当蓄电池亏电时，在确保驾驶人员安全及整车机动性能的情况下，自动起动发动机给整车蓄电池及警具蓄电池充电，充电完成后自动停止发动机的运转；在自动充电条件不满足时，仅使用警具蓄电池给警具供电，同时自动调整警具工作模式，在确保整车机动性能的前提下，尽量延长警具工作时间。同时系统还具备故障自诊断及提醒功能，避免电源系统故障影响警车的机动及警具的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种警车用双电源警具系统及其控制方法
本专利技术属于警具控制
，具体涉及一种警车用双电源警具系统及其控制方法。
技术介绍
传统的双电源警具系统，仅是两块蓄电池并联后给整车及警具供电，停车状态下，可能出现如下情况：因为长时间使用警具造成整车电池及警具电池亏电严重，从而影响整车的正常起动；发动机长时间给蓄电池充电，造成整车燃油短缺，从而影响警车的机动距离。上述情况都会影响警情的及时处理。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种警车用双电源警具系统，在保证蓄电池电量满足整车起动的情况下，尽量延长车用警具的工作时间，同时也能保证警车的机动行驶距离。本专利技术还公开了其控制方法。技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种警车用双电源警具系统，包括警具智能控制器、整车蓄电池和警具蓄电池，所述的警具智能控制器包括单片机、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块，所述的整车蓄电池和警具蓄电池均分别与警具蓄电池继电器相连，所述的警具蓄电池继电器与警具蓄电池继电器驱动模块相连，所述的单片机与整车蓄电池、警具蓄电池、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块分别相连；所述的警具智能控制器与警具开关、手动运行开关分别相连；所述警具智能控制器根据整车蓄电池和警具蓄电池的电量智能控制整车蓄电池与警具蓄电池的并联及断开并控制警具的工作方式，根据发动机及整车状态控制整车蓄电池和警具蓄电池的自动充电与停止。警具智能控制器与电源系统故障自动检测按钮相连，警具智能控制器自动检测电源系统故障。进一步地，还包括与所述的警具蓄电池相连的前警灯、后警灯、竖杆警灯；所述的警具控制晶体管包括竖杆警灯控制晶体管、前警灯控制晶体管和后警灯控制晶体管；所述的竖杆警灯与竖杆警灯控制晶体管相连，所述的前警灯与前警灯控制晶体管相连；所述的后警灯与后警灯控制晶体管相连。进一步地，所述的单片机与发动机转速传感器、空档开关、车速传感器、手动运行开关、警具开关、ECU、燃油油位传感器、电流传感器分别相连。进一步地，所述的整车蓄电池与起动继电器、起动继电器驱动模块相连，起动继电器驱动模块与单片机相连，单片机通过起动继电器控制发动机的自起动，通过发动机转速传感器判断发动机起动是否成功，通过ECU控制发动机的停机。进一步地，所述的电流传感器与警具蓄电池和整流器分别相连。进一步地，所述的单片机与蓄电池检查提醒灯、蓄电池更换指示灯、充电电路故障指示灯、电源系统故障自动检测按钮分别相连。整车蓄电池给警具蓄电池继电器的起动继电器、起动继电器驱动模块、蓄电池继电器驱动模块、单片机供电。这种供电方式，确保警具蓄电池严重亏电时，警具智能控制器及起动继电器、蓄电池继电器仍然能够正常工作。进一步地，所述的一种警车用双电源警具系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、警具智能控制器扫描警具开关与手动运行开关的状态；当警具开关与手动运行开关同时闭合的情况下，警车用双电源警具系统进入手动控制模式；手动控制模式不考虑整车的机动性能，整车蓄电池和警具蓄电池通过警具蓄电池继电器并联后直接给前警灯、后警灯、竖杆警灯供电，前警灯、后警灯、竖杆警灯按照正常工作频率闪烁；S2、当下述三条件同时满足时，警车用双电源警具系统进入自动运行模式；1）警具开关闭合但手动运行开关不闭合；2）发动机转速传感器不输出连续的方波信号或者该信号频率设定值；3）警具蓄电池或者整车蓄电池的电压值低于设定值1；自动运行模式包含亏电工作及自动充电工作两种方式；S2-1、亏电工作方式当自动运行模式下的空档开关不输出低电平，或者燃油油位传感器传送的燃油油位不大于设定值，警车用双电源警具系统按照亏电工作方式运转；警具智能控制器断开整车蓄电池与警具蓄电池的连接，整车蓄电池保持足够的电量满足整车起动需求，警具蓄电池单独给前警灯、后警灯、竖杆警灯供电；警具智能控制器检测警具蓄电池的端电压，将警具蓄电池分成普通亏电、中度亏电、重度亏电三种状态，并根据警具蓄电池的亏电状态调整前警灯、后警灯、竖杆警灯的工作模式；普通亏电时前警灯、后警灯、竖杆警灯按照正常闪烁频率工作；中度亏电时关闭前警灯及后警灯，竖杆警灯按照正常闪烁频率工作；重度亏电时关闭前警灯及后警灯，竖杆警灯在低频闪烁状态下工作；S2-2、自动充电工作方式当自动运行模式下的空档开关输出低电平，且燃油油位传感器传送的燃油油位大于设定值，警车用双电源警具系统按照自动运行模式下的自动充电工作方式运转；警具智能控制器通过起动继电器控制起动电机起动发动机；整车蓄电池及警具蓄电池并联，发动机给整车蓄电池及警具蓄电池充电，前警灯、后警灯、竖杆警灯按照正常闪烁频率工作；发动机循环运转，持续给整车蓄电池及警具蓄电池充电，循环过程中，警具智能控制器扫描燃油油位传感器、手动运行开关、警具开关及电流传感器的信号，当检测到燃油油位低于设定值，或者电流传感器的信号小于设定值时，通过车速传感器判断警车是否处于行驶状态，如果警车不处于行驶状态，警具智能控制器通过ECU停止发动机工作；如果警车处于行驶状态，发动机保持运转，警具智能控制器跳转去扫描警具开关的状态；当充电循环过程中检测到手动运行开关的闭合信号时，警车用双电源警具系统跳转到手动控制模式；当充电循环过程中检测到警具开关的断开信号时，警具智能控制器关闭前警灯、后警灯及竖杆警灯并跳转去扫描警具开关的状态。进一步地，该警车用双电源警具系统具备电源系统自诊断及提示功能；其中，U1为发动机不运转、整车电器负载及警具关闭状态下的整车蓄电池的端电压；U2为发动机不运转、整车电器负载及警具关闭状态下的警具蓄电池的端电压；U3为发动机运转，整车电器负载及警具关闭状态下的整流器输出的充电电压；I1为并联着的整车蓄电池及警具蓄电池的t秒充电电流平均值；I2为单警具蓄电池的t秒充电电流平均值；所述的电源系统自诊断及提示功能工作流程如下：1）关闭所有整车电器负载及警具，打开整车电锁，单片机采集U1、U2并分别存储到存储单元A、存储单元B；2）如果U1或U2的值小于设定值3，说明整车蓄电池或者警具蓄电池严重亏电，蓄电池检查提醒灯点亮；3）按下电源系统故障自动检测按钮，警具智能控制器起动发动机，并判断发动机是否起动成功，发动机起动成功后警具智能控制器关闭起动电机；4）单片机采集U3并存储到存储单元C；5）如果U3小于设定值4或者大于设定值5，判断整流器或者磁电机有故障，充电电路故障指示灯亮起，提醒检查；6）单片机控制整车蓄电池警具蓄电池并联，采集并计算充电电流I1；7）单片机控制整车蓄电池警具蓄电池断开并联，采集并计算充电电流I2；8）如果U3大于设定值4，但I2小于设定值，则判断警具蓄电池故障，，蓄电池更换指示灯亮起，提醒更换警具蓄电池；如果U3大于设定值4，但I1-I2的值小于设定值，则判断整车蓄电池故障，蓄电池更换指示灯快闪，提醒用户更换整车蓄电池；如果U3大于设定值4，但I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种警车用双电源警具系统，其特征在于：包括警具智能控制器（8）、整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17），所述的警具智能控制器（8）包括单片机（20）、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块（23），所述的整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）均分别与警具蓄电池继电器（16）相连，所述的警具蓄电池继电器（16）与警具蓄电池继电器驱动模块（23）相连，所述的单片机（20）与整车蓄电池（15）、警具蓄电池（17）、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块（23）分别相连；所述的警具智能控制器（8）与警具开关（7）、手动运行开关（6）分别相连；所述警具智能控制器（8）根据整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）的电量智能控制整车蓄电池（15）与警具蓄电池（17）的并联及断开并控制警具的工作方式，根据发动机及整车状态控制整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）的自动充电与停止。/n

【技术特征摘要】
1.一种警车用双电源警具系统，其特征在于：包括警具智能控制器（8）、整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17），所述的警具智能控制器（8）包括单片机（20）、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块（23），所述的整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）均分别与警具蓄电池继电器（16）相连，所述的警具蓄电池继电器（16）与警具蓄电池继电器驱动模块（23）相连，所述的单片机（20）与整车蓄电池（15）、警具蓄电池（17）、警具控制晶体管和警具蓄电池继电器驱动模块（23）分别相连；所述的警具智能控制器（8）与警具开关（7）、手动运行开关（6）分别相连；所述警具智能控制器（8）根据整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）的电量智能控制整车蓄电池（15）与警具蓄电池（17）的并联及断开并控制警具的工作方式，根据发动机及整车状态控制整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）的自动充电与停止。


2.根据权利要求1所述的一种警车用双电源警具系统，其特征在于：还包括与所述的警具蓄电池（17）相连的前警灯（11）、后警灯（12）、竖杆警灯（10），所述的警具控制晶体管包括竖杆警灯控制晶体管（21）、前警灯控制晶体管（27）和后警灯控制晶体管（28）；所述的竖杆警灯（10）与竖杆警灯控制晶体管（21）相连，所述的前警灯（11）与前警灯控制晶体管（27）相连；所述的后警灯（12）与后警灯控制晶体管（28）相连。


3.根据权利要求2所述的一种警车用双电源警具系统，其特征在于：所述的单片机（20）与发动机转速传感器（3）、空档开关（4）、车速传感器（5）、手动运行开关（6）、警具开关（7）、ECU（18）、燃油油位传感器（9）、电流传感器（19）分别相连。


4.根据权利要求3所述的一种警车用双电源警具系统，其特征在于：所述的整车蓄电池（15）与起动继电器（13）、起动继电器驱动模块（22）分别相连，所述的起动继电器驱动模块（22）与单片机（20）相连；所述的单片机（20）通过控制起动继电器（13）控制发动机的自起动，所述的单片机（20）通过发动机转速传感器（3）判断发动机起动是否成功，通过ECU（18）控制发动机的停机。


5.根据权利要求3所述的一种警车用双电源警具系统，其特征在于：所述的电流传感器（19）与警具蓄电池（17）和整流器（1）分别相连。


6.根据权利要求2所述的一种警车用双电源警具系统，其特征在于：所述的单片机（20）与蓄电池检查提醒灯（24）、蓄电池更换指示灯（25）、充电电路故障指示灯（26）、电源系统故障自动检测按钮（29）分别相连。


7.权利要求2-6中任意一项所述的一种警车用双电源警具系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、警具智能控制器（8）扫描警具开关（7）与手动运行开关（6）的状态；当警具开关（7）与手动运行开关（6）同时闭合的情况下，警车用双电源警具系统进入手动控制模式；手动控制模式不考虑整车的机动性能，整车蓄电池（15）和警具蓄电池（17）通过警具蓄电池继电器（16）并联后直接给前警灯（11）、后警灯（12）、竖杆警灯（10）供电，前警灯（11）、后警灯（12）、竖杆警灯（10）按照正常工作频率闪烁；
S2、当下述三条件同时满足时，警车用双电源警具系统进入自动运行模式；
1）警具开关（7）闭合但手动运行开关（6）不闭合；
2）发动机转速传感器（3）不输出连续的方波信号或者该信号频率小于设定值；
3）警具蓄电池（17）或者整车蓄电池（15）的电压值低于设定值1；
自动运行模式包含亏电工作方式及自动充电工作方式；
S2-1、亏电工作方式
当自动运行模式下的空档开关（4）不输出低电平，或者燃油油位传感器（9）传送的燃油油位不大于设定值，警车用双电源警具系统按照亏电工作方式运转；警具智能控制器（8）断开整车蓄电池（15）与警具蓄电池（17）的连接，整车蓄电池（15）保持足够的电量满足整车起动需求，警具蓄电池（17）单独给前...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟步云，田爱军，胥银燕，隋全武，
申请(专利权)人：南京金城机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32