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如今車隊管理創新技術已有了巨大進步。無論貨車、公交車、出租車還是其它運輸工具都運用了無線衛星定位係統，調度員可藉此了解所有車輛的位置、狀態和油耗狀況，因而大大改善了對車隊的控製和管理。乘客也得到了更好的服務。顯示屏可提供各種娛樂內容， 以及實用、實時的信息，如出發和到達時間、天氣欄和緊急通知。
上述車載係統需要一套複雜的電源管理方案。新一款專為車載應用設計的研華ARK-1388嵌qian入ru式shi工gong控kong機ji，能neng夠gou通tong過guo基ji於yu微wei控kong器qi的de硬ying件jian和he軟ruan件jian來lai提ti供gong給gei不bu同tong客ke戶hu，非fei常chang彈dan性xing的de安an全quan啟qi動dong和he關guan閉bi時shi間jian設she定ding。而er啟qi動dong和he關guan閉bi過guo程cheng是shi由you車che載zai電dian池chi狀zhuang態tai和he點dian火huo狀zhuang態tai直zhi接jie控kong製zhi。此ci外wai，ARK-1388可以同時支持12 V和24 V車載電池係統。這款新型電源管理係統主要適用於出租車、貨車、礦車和公交車。
電源管理係統的挑戰
不論在什麼條件下工作，機動車的電氣係統都必須滿足苛刻的電源要求，如負載突降、冷啟動、yijidaijishibixudigonghaodeng。zenyangcainengbimianjiaohuanjichongdianshidianchidianlanduankaiyinqidefuzaitujiang？zenyangcainengzaidianyaturanguogaohuoguodishibaohudianqixitong，runeizhichezaikongtiao？zenyangcainengbaozhengchezaishebeidewendingxingheanquanxing？xiamianjiangzuojieshi。
機動車電源設計的常規限製
如12 V電池電源線的電壓瞬變範圍（VIN）非常寬廣，小至6V，，大至87V。典型的車載電力係統的工作電壓範圍往往隻有在9V ~ 16 V。引擎關閉時電池的正常額定電壓為12 V，啟動時為14.4 V。但是，這個範圍在瞬變狀態時很容易擴大到80 V峰值以上。
圖1：模擬輸入電壓
由於車載電子控製單元（ECUS）急劇增加，車載電池的總電流也隨之增加，這就影響到靜態（IQ）和關閉（ISD）電流預算。引擎關閉時仍有一些電氣係統單元在運行，這也會損耗電池。為了控製靜態（IQ）電流預算，大多數用戶設置了單個ECU IQ的最大值。CAN收發器、實時時鍾和微控器等設備可消耗ECU的多數IQ預算，因此電源的IQ預算可降到最低。ARK-1388通過微控器監視車載電源狀態，因此休眠模式時功耗可低於10 mA。
為wei了le解jie決jue上shang述shu問wen題ti，設she計ji師shi過guo去qu不bu得de不bu采cai用yong獨du立li的de車che載zai電dian源yuan模mo塊kuai將jiang電dian子zi設she備bei連lian接jie到dao車che載zai電dian源yuan係xi統tong。這zhe種zhong多duo為wei客ke製zhi化hua的de外wai置zhi模mo塊kuai在zai受shou到dao衝chong擊ji和he振zhen動dong時shi容rong易yi損sun壞huai，因yin此ci削xue弱ruo了le車che載zai係xi統tong的de穩wen定ding性xing。
zhezhongfujiamokuaihaigeizhizaoshangdailaileewaikaizhi，qiezhanjulecheliangkongjian。eryanhuachanpincaiyongzhenghehuafangan，qiejuyouyingjiandianyuanbaohuheruanjianzhinengjiankonggongneng，yincikebaozhenganquanqidongheguanbi。
測試通過ISO 7637認證
ISO-7637-2:2004標準指定測試了客車以及安裝12 V或24 V電(dian)氣(qi)係(xi)統(tong)的(de)商(shang)用(yong)車(che)輛(liang)中(zhong)設(she)備(bei)的(de)電(dian)瞬(shun)態(tai)傳(chuan)導(dao)的(de)兼(jian)容(rong)性(xing)。抗(kang)瞬(shun)態(tai)失(shi)效(xiao)程(cheng)度(du)的(de)等(deng)級(ji)也(ye)有(you)定(ding)義(yi)。該(gai)標(biao)準(zhun)適(shi)用(yong)於(yu)所(suo)有(you)安(an)裝(zhuang)電(dian)氣(qi)係(xi)統(tong)的(de)道(dao)路(lu)車(che)輛(liang)，不(bu)受(shou)推(tui)進(jin)模(mo)式(shi)的(de)約(yue)束(shu)。
ISO-7637標準附件2中(zhong)說(shuo)明(ming)了(le)車(che)輛(liang)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)功(gong)能(neng)狀(zhuang)態(tai)的(de)區(qu)分(fen)方(fang)法(fa)。不(bu)同(tong)的(de)測(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)說(shuo)明(ming)了(le)可(ke)能(neng)存(cun)在(zai)的(de)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)。功(gong)能(neng)狀(zhuang)態(tai)分(fen)為(wei)幾(ji)類(lei)，相(xiang)應(ying)的(de)失(shi)效(xiao)機(ji)製(zhi)也(ye)有(you)所(suo)不(bu)同(tong)。選(xuan)擇(ze)的(de)測(ce)試(shi)等(deng)級(ji)和(he)測(ce)試(shi)時(shi)間(jian)可(ke)根(gen)據(ju)研(yan)華(hua)公(gong)司(si)和(he)車(che)輛(liang)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)約(yue)定(ding)定(ding)義(yi)。
ARK-1388 嵌入式工控機已測試適用於12 V和24 V電dian池chi係xi統tong。一yi種zhong測ce試shi是shi電dian源yuan斷duan開kai電dian感gan負fu載zai時shi的de瞬shun態tai模mo擬ni。一yi種zhong測ce試shi是shi模mo擬ni由you於yu連lian接jie電dian汽qi配pei線xian電dian感gan在zai測ce試shi裝zhuang置zhi並bing聯lian設she備bei中zhong產chan生sheng的de電dian流liu突tu然ran中zhong斷duan。還hai有you一yi種zhong測ce試shi是shi點dian火huo裝zhuang置zhi關guan閉bi後houDC發動機充當動力時的瞬態模擬。模擬轉換過程的結果表明，瞬態可能發生，並受分布電容和連接電汽配線電感的影響。
若沒有定義具體值，建議使用I ~ IV欄的等級。ARK-1388通過適用於12 V和24 V係統的測試等級III；各個測試脈衝的詳細規格請參考ISO-7637-2認證。
圖2：ISO-7637-2中用於12 V / 24 V係統的測試等級
研華硬件電源設計
車載電源保護機製可檢查和監控多種係統狀態，並發出故障警報。
電源保護機製可防止設備可能遭受反極性造成的損壞。即使電池裝反了，或者DC電源接反，該機製也可使DC供電設備正常工作。
設備還配有電湧保護器，使其免受電壓峰值造成的損壞。若電壓超過安全值，該機製會通過地麵抑製或短接電壓調節電氣設備的電壓。
lengqidongshijidongchehuanjingyingyongzhongdetuchuwenti。cheliangyinqingyulenghuodongjieyiduanshijianhou，jiyouhuibiandehennian，xuyaofadongjizengdashuchuniuli，jinerzengdadianchidianliu。zhegegaodianliufuzaikejiangdianhuoshidedianchidianyajiangdao6 V，然後再返回額定電壓13.8 V（典型）。但是某些子係統要求整個冷啟動過程中的電壓恒定為5 V，這時問題就會產生。這包括ECU、環境和應急係統微處理器等與車輛安全和性能息息相關的應用。
研(yan)華(hua)的(de)理(li)想(xiang)電(dian)源(yuan)方(fang)案(an)還(hai)支(zhi)持(chi)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)。電(dian)池(chi)電(dian)纜(lan)斷(duan)開(kai)時(shi)，若(ruo)交(jiao)換(huan)機(ji)在(zai)充(chong)電(dian)，而(er)電(dian)路(lu)上(shang)還(hai)有(you)其(qi)它(ta)電(dian)流(liu)負(fu)載(zai)，就(jiu)會(hui)產(chan)生(sheng)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)。引(yin)擎(qing)運(yun)行(xing)時(shi)可(ke)能(neng)由(you)於(yu)電(dian)纜(lan)腐(fu)蝕(shi)，連(lian)接(jie)不(bu)穩(wen)定(ding)或(huo)故(gu)意(yi)斷(duan)開(kai)而(er)切(qie)斷(duan)電(dian)池(chi)。交(jiao)換(huan)機(ji)充(chong)電(dian)時(shi)若(ruo)電(dian)池(chi)突(tu)然(ran)斷(duan)開(kai)，瞬(shun)時(shi)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)可(ke)高(gao)達(da)80 V。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)多(duo)數(shu)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)會(hui)崩(beng)潰(kui)。負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)幅(fu)值(zhi)取(qu)決(jue)於(yu)電(dian)池(chi)斷(duan)開(kai)時(shi)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)速(su)率(lv)和(he)當(dang)前(qian)集(ji)電(dian)量(liang)。而(er)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)脈(mai)衝(chong)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)當(dang)前(qian)集(ji)電(dian)電(dian)路(lu)的(de)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)和(he)脈(mai)衝(chong)幅(fu)值(zhi)。多(duo)數(shu)新(xin)交(jiao)換(huan)機(ji)的(de)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)幅(fu)值(zhi)受(shou)附(fu)加(jia)限(xian)製(zhi)二(er)極(ji)管(guan)的(de)限(xian)製(zhi)。
研華軟件電源設計
除chu了le硬ying件jian電dian源yuan管guan理li功gong能neng，研yan華hua產chan品pin還hai具ju有you軟ruan件jian智zhi能neng監jian控kong特te性xing。安an裝zhuang的de微wei控kong器qi可ke穩wen定ding車che載zai電dian源yuan係xi統tong。用yong戶hu友you好hao的de實shi用yong程cheng序xu接jie口kou可ke允yun許xu用yong戶hu自zi行xing設she置zhi時shi序xu和he電dian壓ya。例li如ru，延yan遲chi時shi間jian的de多duo組zu電dian源yuan可ke通tong過guo實shi用yong程cheng序xu和he硬ying件jian跳tiao線xian進jin行xing設she置zhi。覆fu蓋gai設she置zhi時shi將jiang發fa出chu報bao警jing提ti示shi。
用戶可通過跳線將電源設置為“車輛模式”或“ATX模式”。設置為“車輛模式”時，基於微控器的PIC軟件會檢查車輛的點火和電池狀態。係統啟動前，軟件會自動判斷電池類型，並檢查閥值電壓為12 V還是24 V。若電池電壓足夠啟動係統，軟件會檢查點火狀態。實用程序中設置的點火電壓很高，如8 V以(yi)上(shang)。軟(ruan)件(jian)會(hui)確(que)保(bao)計(ji)算(suan)係(xi)統(tong)在(zai)點(dian)火(huo)打(da)開(kai)前(qian)不(bu)自(zi)動(dong)啟(qi)動(dong)。進(jin)行(xing)點(dian)火(huo)打(da)開(kai)和(he)關(guan)閉(bi)切(qie)換(huan)時(shi)，係(xi)統(tong)電(dian)源(yuan)會(hui)順(shun)利(li)啟(qi)動(dong)。穩(wen)定(ding)電(dian)壓(ya)的(de)時(shi)序(xu)狀(zhuang)態(tai)可(ke)按(an)默(mo)認(ren)值(zhi)設(she)置(zhi)，如(ru)10 s以後。若電壓在設定值後沒有穩定下來，係統會自動關閉。
係統運行時，PIC軟件會持續監控電池電壓狀態。若電量不足，驅動會接到通知，然後係統會在設定時間內自動關閉。
PIC軟件也會檢查點火狀態。車輛點火裝置關閉後，操作係統會延遲關閉，待數據保存好後徹底關閉。延遲時間為30 s（斷電延遲）~ 180 s（硬斷電延遲），取(qu)決(jue)於(yu)軟(ruan)件(jian)設(she)置(zhi)。若(ruo)係(xi)統(tong)由(you)於(yu)某(mou)種(zhong)原(yuan)因(yin)不(bu)能(neng)順(shun)利(li)關(guan)閉(bi)，硬(ying)斷(duan)電(dian)延(yan)遲(chi)設(she)定(ding)將(jiang)確(que)保(bao)數(shu)據(ju)自(zi)動(dong)強(qiang)製(zhi)進(jin)入(ru)待(dai)機(ji)模(mo)式(shi)，避(bi)免(mian)車(che)上(shang)電(dian)池(chi)電(dian)力(li)被(bei)耗(hao)盡(jin)，造(zao)成(cheng)車(che)子(zi)無(wu)法(fa)開(kai)動(dong)。
研華嵌入式工控機管理器提供XP/XPe環境下的用戶友好接口；根據需要顯示電源電壓準位、點火和電池狀態；根據電池狀態調節最小電壓；根據應用目的延遲啟動/關閉時序；並可通過UI信息或郵件給服務器發出警報。
嵌入式工控機的係統功能
研華電源管理方案基於功能強大、靈活的嵌入式工控機產品線，特別適合多樣化、苛刻的車載環境應用。嵌入式嵌入式工控機的主要優勢在於結構緊湊、可靠性高、被動冷卻和散熱有效。IMS調查報告顯示，嵌入式工控機在以後幾年內形勢最好的市場在於交通和基礎建設領域。嵌入式堅固型嵌入式工控機憑借其實用性、抗振性以及惡劣環境應用的適用性,使這種趨勢更加明朗。數字看板和客戶信息係統是目前嵌入式工控機的流行應用。
研華嵌入式工控機是運行嵌入式操作係統的緊湊、堅固型計算機，如Windows® CE、Windows® XPe或Linux Embedded。
嵌入式工控機大大改善了惡劣環境應用的性能。工業電腦沒有整合硬盤或旋轉組件，因此抗衝擊和抗振性比較高。無風扇IPC設計、lvzhiwaikeyijiyouxiandeneibujiexian，baozhengleduoyingyongdegaokekaoxing。youyusanrexingnenglianghao，gongyediannaozhuanyongyuhuwaihejidongcheyingyong。yanhuatigongjuyoukekuozhanjisuanheI/O性能、功能完善的ARK嵌入式工控機。
新型ARK-1388 嵌入式工控機屬於超緊湊型ARK-1300係列，特別適用於空間有限的應用。低功耗計算機方案整合了Intel® Celeron M ULV 423或Intel® CoreTM 2 Duo U7500處理器（帶1.06 GHZ時鍾頻率），Intel® 82945GM芯片組，以及板載2 GB DDR 2內存。
嵌入式工控機電腦提供了靈活的GSM/GPRS/EDGE或UMTS/HSDPA模塊安裝空間，並具有50通道GPS功能，便於整合特別的導航模塊。該產品符合802.11 b/g WLAN規格，可以進行無線LAN通信。前麵板還帶有VGA和18/36-bit LVDS接口，便於連接顯示屏或觸摸屏。ARK-1388支持雙獨立顯示，分別適用於駕駛員和乘客。此外，設備還帶有4個USB 2.0接口、4個串行端口、4個帶隔離的數字輸入接口和2個帶繼電器的數字輸出接口。為了娛樂和客戶信息起見，ARK-1388音頻輸出接口通過一個6 W立體聲左右通道擴音器，有助於克服噪音問題。數據存儲通過CF卡可高達8 GB。
研華嵌入式工控機ARK-1388可在 -20°C ~ 60°C寬溫條件下正常工作（Intel® Celeron M處理器），或者高達55°C（Intel® Core 2 Duo CPU），並支持9 V ~ 32 V寬泛電源輸入。
針對車載應用，ARK-1388可控製媒介和信息係統，通過UMTS/HSDPA或GSM/GPRS/EDGE下載數據。工業電腦還整合了能夠監視車輛引擎和電池狀態的電源控製機製。啟動/關閉延遲時序可通過實用程序快速設置。
圖3：ARK-1388車載嵌入式工控機
結論
研華整合化方案取代了外部電源管理模塊，並保證了車載應用的穩定性。緊湊型ARK-1388 嵌入式工控機係統不僅節省空間，還避免了額外開支。其工業電腦規格支持寬溫工作，並抗衝擊和抗振動，是車載應用的理想選擇。
車載電源設計具有硬件電源保護和軟件智能監控功能，可保證安全啟動和關閉。
相關資料：
ARK-1388產品介紹 http://www.advantech.com.cn/pressroom/corporate_news.aspx?doc_id={EBA6CC14-AFA2-4027-9E61-826D4046BF3
ARK-1388 FLASH演示http://www.advantech.com.tw/ePlatform/promote/ARK-1388/index.aspx
更多該係列產品信息 http://www.advantech.com/ePlatform/box-ipc
關於研華
自1983年創立以來，研華以其遠見卓識和誠實守信而在產業計算機領域擁有一席之地。研華同時也是Intel嵌入式與通訊聯盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member。通過與解決方案夥伴的密切合作，我們能夠為各種工業應用提供完整的解決方案。研華的產品和解決方案涵蓋3個領域：嵌入式計算機平台事業群 (Embedded ePlatform Organization)、服務應用計算機事業群(eServices & Applied Computing Group)以及工業自動化事業群 (Industrial Automation Group)。研華擁有3400多名專職員工，在18個國家、39個主要城市之間形成了一個廣泛的技術支持和營銷網絡，因此可以為全球的客戶提供快速的上市服務。更多信息，請查詢www.advantech.com.cn
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