新能源客车用多通道烟雾报警器介绍

赵杰（金龙联合汽车工业 （苏州）有限公司，江苏 苏州　215026）



新能源客车用多通道烟雾报警器介绍

赵杰
（金龙联合汽车工业 （苏州）有限公司，江苏 苏州215026）

摘要：阐述烟雾报警器的结构以及使用方法，详细描述其主要技术指标，以指导客车厂家正确使用。

关键词：烟雾报警器；储能装置；直流高压

在 《混合动力城市客车技术要求》标准中，关于车载储能装置舱的安全要求中规定：车载储能装置舱内应配置火灾早期预警装置，至少具备高温预警、烟浓度预警等报警功能。烟雾报警装置可实时检测其重要部位的烟雾浓度，新能源混合动力客车是在传统客车的基础上增加高压电气系统。高压电气系统由储能装置、高压配电系统以及高压辅助系统组成［1］。对于储能装置的易燃化学物质泄漏的防止，各客车厂家对高压电气系统的安全性也都十分重视［2］。

1　多通道烟雾报警器

多通道烟雾报警器由主机和4个烟雾检测传感器（最多可达到8个）组成。当报警信号线上有输入时，将触发产品进入报警模式，以LED指示灯、蜂鸣器及屏幕显示进行提示。主机内置8Kbit（1KByte）的EEPROM用于存储报警次数及故障次数。主机带有一块显示屏，可以在屏上显示报警状态或进行功能选择。主机通过操作可对各种声光报警进行自检，同时主机第1次通电时会进行自检。主机可以通过CAN报文外发报警信息和计数值。

主机外形图及各键功能如图1所示。

1）LED指示灯。主机通电后，LED灯显示绿色，表示主机处在工作状态；当传感器上的报警线发生断路时，LED灯显示黄色；当传感器上发送报警信号时，LED灯显示红色。

2）选择按键。按下S键时，主机会依次在正常工作模式、自检模式及次数显示模式之间切换，并在屏幕上显示相应字样。

3）确认按键。按下E键时，主机则进入相应模式；在任何模式下，按下E键都将返回正常工作模式。

4）显示屏。屏幕可视面积大小为32mm×18mm，显示报警信息和报警次数。

传感器采用气敏式烟雾传感器，可安装在动力电池仓、电容仓和高压部件仓内。安装时，传感器的感应面向下，尽量靠近所检测的部位，传感器上有1个LED电源指示灯，当传感器进入工作状态时，电源指示灯显示绿色，传感器带安装支架，如图2所示。

图1　　主机外形图及各键功能

图2　　传感器外形图

2　主要技术指标

2.1开机自检模式

当主机接入24V电源后，将会进行自检。自检时主机状态如下：当检查到报警线路出现断路现象时，LED指示灯显示黄灯，而且屏幕显示相应故障传感器的名称。否则按红、黄、绿依次闪动，每种颜色点亮1s；蜂鸣器鸣叫1s后关闭；屏幕显示 “开机”字样。随后，主机进入正常工作状态。

2.2正常工作模式

当主机自检完成后，进入正常工作状态，状态如下：LED双色指示灯为绿色常亮，指示电源正常；蜂鸣器不发声；屏幕显示 “各路正常”字样。

2.3报警模式

当传感器报警信号 （高电平有效）输入时，会引发报警，此时的报警状态如下：LED双色指示灯变为红色常亮；蜂鸣器长响；屏幕显示报警传感器名称以及 “报警”两个字。当传感器报警信号线发生断路时，报警状态如下：LED双色指示灯红绿色同时点亮，显示为黄色常亮；蜂鸣器以每秒鸣叫3次的频率连续鸣叫；屏幕显示故障传感器名称，以及 “线路断路”四个字。如果同时检测到上述报警，则优先级为：传感器报警>信号线断路，主机按照最高优先级的报警进行相关报警控制和处理。

2.4报警计数模式

每次触发报警，将会把内置记录的报警数值加1。接收到传感器报警时，将会把内置报警计数加1；接收到传感器报警信号线断路时，将会将内置故障计数加1。当该次报警一直没有被清除时，视为同一次报警，不会累积计数；当该次报警的触发条件被清除且维持5s以上，视为报警情况被解除，再接收到同一触发条件的报警将视为新报警，将相应计数加1。

2.5按键及工作模式切换

主机可切换的模式有以下3种：正常工作模式、自检模式和次数显示模式。主机通电后，进入正常工作模式，当按下S键时，主机会依次在正常工作模式、自检模式及次数显示模式之间切换，并在屏幕上显示相应字样。按下E键则进入相应模式。在任何模式下，按下E键都将返回正常工作模式。

2.5.1自检模式

在正常工作模式下，按下一次S键，屏幕显示“自检”字样，按下E键则进入自检模式。进入自检模式后，主机将会进行自检。自检时状态如下：LED双色指示灯按红、黄、绿依次闪动，每种颜色点亮1 s；蜂鸣器鸣叫3声；屏幕显示 “自检中”字样。自检完成后，主机自动跳转到正常工作模式。

2.5.2次数显示模式

在正常工作模式下，按2次S键，屏幕显示 “次数”字样，按下E键则进入次数显示模式。进入次数显示模式后，默认显示烟雾报警次数，屏幕显示 “报警”及次数数字。进入次数显示模式时，如当前正在报警，声光报警不停止。进入次数显示模式后，如果长按E键超过5s，则蜂鸣器鸣叫1声，计数次数将全部清零。此后松开E键，将停留在次数显示模式内。如果按E键不足5s，则在松开E键时，将按次数显示模式的定义，直接跳回主界面。

2.5.3各通道报警显示的内容 （表1）

表1　　各通道显示的内容

2.5.4通道配置模式

在正常工作模式下，长按S键 （5s），主机将进入检测通道配置模式，该模式主要对各通道是否进行检测和显示进行设置。进入检测通道配置模式后，LCD默认显示第一通道 “电池仓”，其当前的配置信息如图3a所示。

在图3a中，电池仓开表示当前通道1配置为工作状态；若当前通道1配置为屏蔽状态，则显示电池仓关。在各通道配置显示时，短按S键，将在不同通道之间进行切换，显示各个通道当前的配置情况，在各通道配置显示时，短按E键，将进入该通道配置界面，如图3b所示。

图3　　LCD显示界面

此时，短按S键在Y和N之间进行选择，再次短按E键，将对是否屏蔽该通道进行确定；并且显示界面将退回配置情况显示界面 （图3c）。

在显示界面下长按E键 （5s），系统将保存配置信息，清零各通道报警次数，退出检测通道配置模式，回到正常工作模式。在显示界面下长按S键 （5s），系统将不保存配置信息，并且不清零各通道报警次数，退出检测通道配置模式，回到正常工作模式；在检测通道配置模式下，如果出现报警，声光报警不停止。

2.6系统软件框图 （图4）

图4　　系统用软件框图

3　产品引线

3.1主机引线

主机引线的插接器见图5。型号为DJ7091-2.3-10 和AMP282105-1。

图5　主机引线插接器

3.2传感器引线

传感器引线插接器见图6，型号为AMP282105 -1。

图6　　传感器引线插接器

4　CAN总线报文定义

CAN线符合ISO11898规定，速率250 kB／s。每隔100 ms发送一次CAN报文，报文地址为0x18FEDA7F，报文内容如下。

0x18FED97F　Byte1　Byte2　…　Byte8

各字节定义如下。

1）Byte1Bit0：车厢风道烟雾传感器报警状态，1表示有报警信号；Bit1：车厢风道烟雾传感器线路状态，1表示信号线断路；Bit2：动力电池仓烟雾传感器报警状态，1表示有报警信号；Bit3：动力电池仓烟雾传感器线路状态，1表示信号线断路；Bit4～Bit5：0；Bit6：电容仓1烟雾传感器报警状态，1表示有报警信号；Bit7：电容仓1烟雾传感器线路状态，1表示信号线断路。

2）Byte2Bit0～Bit1，Bit4～Bit5：0；Bit2：电容仓2烟雾传感器报警状态，1表示有报警信号；Bit3：电容仓2烟雾传感器线路状态，1表示信号线断路；Bit6：控制器仓烟雾传感器报警状态，1表示有报警信号；Bit7：控制器仓烟雾传感器线路状态，1表示信号线断路。

3）Byte3～Byte4烟雾传感器报警计数器数量，Byte3为高位，Byte4为低位。

4）Byte5～Byte7保留未用，目前常为0xFF。

5）Byte8校验码，为前7位内容进行异或后，和0x7F进行异或，所得的值。

5　结束语

多通道烟雾报警器的内容可通过软件设定，也能够根据不同车型对通道的报警要求以按键的方式进行屏蔽，报警次数的储存又为后期诊断和事故的判定提供了依据。多通道烟雾报警器特别适合于客车多品种多类型对安全性的要求。苏州金龙在混合动力客车的储能仓中安装了烟雾报警器［3］，装车一年来，性能指标能够满足车辆运行要求，由于气敏传感器本身的特性，需要定期进行维护和保养，以保证传感器的灵敏度。

参考文献：

［1]刘宁，吴明瞭，汪斌，等.纯电动商用车高压电气系统匹配设计［J］.汽车电器，2014（5）：18-21.

［2]唐瑜亮.电动汽车高压电气系统安全性研究［J］.汽车电器，2014（5）：41-43.

［3］黄海萍，刘华.海格混合动力公交车ISG与BSG系统的技术对比［J］.汽车电器，2015（6）：45-48.

（编辑心翔）

中图分类号：U463.653

文献标识码：B

文章编号：1003－8639（2016）01－0037－03

收稿日期：2015-10-08；修回日期：2015-10-12

作者简介：赵杰 （1965-），男，高级工程师，长期从事客车电气系统的设计和研究，在专业杂志上发表数十篇论文。

Multi Channel Smoke Alarm for New Energy Bus

ZHAO Jie
（King Long United Automotive Industry（Suzhou）Co.，Ltd.，Suzhou，215026，China）

Abstract：The structure and operation method of smoke alarm are described with its main technical indexes to present reference for bus manufacturers.

Key words：smoke alarm；energy storing device；HV DC