電動汽車重載嵌入式連接器故障智能檢測技術研究

蘭新武++劉敏

摘 要： 連接器是電動汽車故障發生概率最高的部件，為了確保電動汽車的順利運行，研究電動汽車重載嵌入式連接器故障智能檢測技術，具有重要意義。對連接器故障智能檢測系統的軟件結構以及上位機和下位機的運行結構進行分析，詳細設計檢測系統中的各項基礎檢測電路，對連接器的接觸不良、斷路以及瞬間斷路等故障進行準確檢測。通過實驗檢測，驗證研究的連接器故障智能檢測技術各項功能都較優，完成了故障的準確檢測。

關鍵詞： 電動汽車重載； 嵌入式連接器； 故障智能檢測； 檢測電路

中圖分類號： TN948.2?34； TP359.4 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）18?0161?03

Research on intelligent detection technology of embedded connector fault

for electric vehicle heavy loading

LAN Xinwu1， LIU Min2

（1. Hunan Automobile Engineering Professional College， Zhuzhou 412001， China； 2. Southeast University， Nanjing 211189， China）

Abstract： Connector is the component with highest failure probability of electric vehicle. In order to ensure the smooth running of electric vehicles， it is significant to study the intelligent detection technology of embedded connector fault for electric vehicle heavy loading. The software structure of connector fault intelligent detection system and operation structures of the upper machine and lower machine are analyzed. Various basic detection circuits of the detection system were designed in detail to detect the faults of connector poor contact， circuit disconnection and instantaneous circuit disconnection accurately. The experimental results verify that the functions of the connector fault intelligent detection technology are perfect， and the fault can be detected accurately.

Keywords： electric vehicle overloading； embedded connector； fault intelligent detection； detection circuit

電動汽車成為當前人們廣泛應用的交通工具，其中的嵌入式連接器是故障發生概率最高的部件。連接器產生故障時，連接器信號會出現顯著波動，干擾電動汽車的順利運行，并且連接器故障是電動汽車數字通信線路質量降低的重要因素[1]。因此，對電動汽車連接器故障進行準確檢測，成為相關人員分析的熱點問題。

1 故障智能檢測系統軟件設計

1.1 軟件結構設計

電動汽車重載嵌入式連接器故障檢測系統的軟件由上位機模塊和下位機模塊構成。上位機采用PC機，基于數據庫對檢測數據結果進行采集和處理，采用通信接口對下位機進行管理[2]，設置相關的參數。下位機基于AT89552型單片機，采用Keil C編程工具和PRoTEuS仿真工具實現程序的編寫以及硬件電路的仿真。連接器故障檢測系統軟件結構圖如圖1所示。

1.2 上位機和下位機結構設計

上位機采用串口設置連接器故障檢測部件的阻值規范、瞬間斷路時間規范、進行自檢等參數。上位機中的用戶權限驗證模塊，實現用戶密碼登錄后，進入工作主界面，完成全部的操作。如控制下位機完成自檢[3]，通過數字方式和圖像方式呈現下位機反饋的故障檢測結果，采用數據庫存車故障檢測數據，并對數據進行匯總和分析。

將下位機劃分成檢測單片機和輔助單片機，結構如圖2所示。輔助單片機僅對故障檢測電路的相關參數進行設置[4]，驅動激振模塊。檢測單片機實現故障檢測相關的處理，采集故障檢測結果數據，依據相應規范將故障檢測數據反饋到上位機中進行顯示。

2 連接器故障智能檢測系統硬件設計

2.1 系統單片機和電源模塊設計

電動汽車重載嵌入式連接器故障智能檢測系統采用低功耗的AT89552單片機，其是一種高性能的CMOSS位微控制器，內含可編程FLASH存儲器和8位CPU。系統向電路提供4種電壓的電源12 V，-12 V，

5 V和-5 V。±12 V電壓給恒流源供電，5 V給基礎電路和單片機供電，-5 V是數/模變換的參考電壓。電源模塊通過電源變壓器將采集到的200 V交流電變換成交流18 V電壓，基于二極管的單向導通性完成降壓交流電的整流操作[5]，將其變換成低壓直流電。通過W78XX系列穩壓芯片實施穩壓控制，為電路供電。endprint