一種汽車用電故障檢測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車安全監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車用電故障檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車作為一種被廣泛使用的代步交通工具，人們對其安全性的要求也越來越嚴(yán)格。目前，隨著電力應(yīng)用的發(fā)展，汽車中純電動(dòng)汽車和電氣混合汽車、電油混合汽車的比重越來越大，簡而言之，電力在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，故而，汽車安全監(jiān)測中也應(yīng)該重視汽車用電系統(tǒng)電氣參數(shù)的檢測。
[0003]在當(dāng)今許多電氣檢測工作過程中，一些重要電氣故障參數(shù)比較難用現(xiàn)有儀器直接測量，有些電氣參數(shù)在停電檢修期與運(yùn)行期的狀態(tài)特征差別很大。絕大多數(shù)電氣工作狀況及故障狀況可通過電流、電壓等參數(shù)準(zhǔn)確地描述反映，但電流、電壓是時(shí)變性暫態(tài)參數(shù)。
[0004]長期以來，我國汽車設(shè)備實(shí)行定期維修制度，但定期維修不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的故障隱患；當(dāng)前汽車設(shè)備維修制度正向狀態(tài)維修方向發(fā)展。一些新的在線故障監(jiān)測技術(shù)在國內(nèi)外獲得廣泛應(yīng)用，但目前缺乏針對極早期、中早期階段的隱患在線監(jiān)測裝置和技術(shù)；故障錄波技術(shù)，是目前采用較多的一種電氣在線故障監(jiān)測技術(shù)手段，它通過實(shí)時(shí)檢測記錄電流、電壓等時(shí)變性暫態(tài)參數(shù)在故障期間實(shí)際采樣點(diǎn)組成的波形圖反映故障狀況。但是故障錄波需要存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，同時(shí)，電氣異常參數(shù)值一般遠(yuǎn)小于故障定值，在故障錄波監(jiān)測的范圍之外，擴(kuò)展到異常錄波會(huì)造成更加海量的數(shù)據(jù)需要存儲(chǔ)處理，這顯然不是嵌入式微控制器系統(tǒng)的優(yōu)勢所在。
[0005]針對單獨(dú)的電壓或電流信號(hào)的檢測，還有利用電壓積分和電流積分的方法。例如:日本豐田自動(dòng)車株式會(huì)社在中國申請的發(fā)明專利《能夠檢測驅(qū)動(dòng)電路中流過電流的異常的電源裝置》(專利號(hào)為:CN200510079921)，采用電流對時(shí)間的積分計(jì)算，通過該積分與閥值的比較，判斷電流是否異常；日本古河電氣工業(yè)株式會(huì)社的發(fā)明專利《蓄電設(shè)備的狀態(tài)檢測方法及其裝置》(專利號(hào):CN201080036072)，采用電壓對時(shí)間的積分計(jì)算，使用該電壓積分作為蓄電池的蓄電狀態(tài)量。美國通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司的發(fā)明技術(shù)《過量電流檢測控制方法》(專利號(hào):CN201110311305),也是采用電流對時(shí)間的積分值，判斷是否超過閥值，啟動(dòng)相關(guān)控制行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種汽車用電故障檢測系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明提出的一種汽車電氣安全故障檢測系統(tǒng)，用于檢測汽車內(nèi)部電源模塊、電氣線路及各耗電模塊的工作及隱患狀態(tài)，包括:電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、能量化監(jiān)測處理模塊、壓差監(jiān)測模塊、控制處理模塊、通訊模塊和報(bào)警模塊；
[0008]電壓采集模塊與電源模塊和各個(gè)耗電模塊連接，分別用于檢測電源模塊的輸出電壓和各個(gè)耗電模塊的工作電壓；
[0009]電流采集模塊與電源模塊和各個(gè)耗電模塊連接，其用于采集電源模塊的輸出電流及剩余電流，并用于從各個(gè)耗電模塊采集輸入電流與剩余電流；
[0010]溫度采集模塊連接到汽車各發(fā)熱部位，分別獲取各發(fā)熱部位的溫度；
[0011]壓差監(jiān)測模塊與電壓采集模塊連接，將電源模塊輸出電壓與預(yù)設(shè)電壓閾值比較，判斷電源模塊工作狀況;并分別獲取電源模塊的輸出電壓與各個(gè)耗電模塊的進(jìn)線入口處工作電壓的電壓差值，根據(jù)各電壓差值判斷從供電電源到各個(gè)耗電模塊的供電線路工作狀況；
[0012]能量化監(jiān)測處理模塊與電壓采集模塊和電流采集模塊連接，其計(jì)算電源模塊的輸出電壓與輸出電流的乘積并對時(shí)間進(jìn)行積分，獲得電源模塊的各時(shí)間段工作電能；能量化監(jiān)測處理模塊還分別將各耗電模塊的輸入電流與其工作電壓進(jìn)行乘積并對時(shí)間進(jìn)行積分，獲得對應(yīng)的各時(shí)間段工作電能;能量化監(jiān)測處理模塊還將各剩余電流直接對時(shí)間的積分或剩余電流與輔助電壓的乘積對時(shí)間的積分，獲得各時(shí)間段剩余電流參考電能；
[0013]控制處理模塊與能量化監(jiān)測處理模塊、壓差監(jiān)測模塊、溫度采集模塊、通訊模塊和報(bào)警模塊連接，其根據(jù)能量化監(jiān)測處理模塊、壓差監(jiān)測模塊和溫度采集模塊的結(jié)果進(jìn)行分析判斷，控制通訊模塊和報(bào)警模塊工作。優(yōu)選地，剩余電流參考電能，包括剩余電流直接對時(shí)間積分產(chǎn)生的積分參數(shù)，通過軟件方法，可間接變換成能量數(shù)據(jù)，獲得各時(shí)間段剩余電流參考電能，例如，采用直接單位變換，相當(dāng)于把剩余電流積分?jǐn)?shù)據(jù)與電壓數(shù)值IV，就轉(zhuǎn)換成能量數(shù)據(jù)。
[0014]優(yōu)選地，剩余電流與輔助電壓的乘積對時(shí)間的積分，其中輔助電壓信號(hào)，可由軟件預(yù)設(shè)，如此，輔助電壓可取固定常數(shù)值，例如1V、10V、100V。
[0015]優(yōu)選地，壓差監(jiān)測模塊與能量化監(jiān)測處理模塊連接，把各電壓差值與通過軟件配置的輔助電流進(jìn)行乘積，再把乘積對時(shí)間進(jìn)行積分，獲得各時(shí)間段電壓差值參考電能，進(jìn)行存儲(chǔ)。例如，與配置的電流數(shù)值IA或其倍數(shù)進(jìn)行乘積，并再把該乘積對時(shí)間進(jìn)行積分，獲得電壓差值的參考電能。
[0016]優(yōu)選地，溫度采集模塊與能量化監(jiān)測處理模塊連接，溫度大于設(shè)定閥值時(shí)，把溫度和溫度閥值的差值，對時(shí)間進(jìn)行積分，產(chǎn)生溫差積分參數(shù)，生成各時(shí)間段的溫差積分凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0017]優(yōu)選地，能量化監(jiān)測處理模塊內(nèi)包括以下處理方式:獲得各時(shí)間段的電源模塊和各個(gè)耗電模塊的工作電能、剩余電流參考電能、電壓差值參考電能和溫差積分參數(shù)，以最小時(shí)間段電能為時(shí)間子段，進(jìn)一步獲得較大時(shí)間段電能、參考電能或積分參數(shù)，依次類推，生成分鐘、小時(shí)、日、月不同時(shí)間單位的各時(shí)間段電能、參考電能或積分參數(shù)，進(jìn)行凍結(jié)存儲(chǔ)。
[0018]優(yōu)選地，能量化監(jiān)測處理模塊判斷每一個(gè)時(shí)間段內(nèi)的工作電能、剩余電流參考電能、電壓差值參考電能和溫差積分參數(shù)是否出現(xiàn)異常，并對異常所在時(shí)間段內(nèi)的下一級(jí)各個(gè)時(shí)間子段進(jìn)行搜索，判斷各時(shí)間段異常隱患程度及隱患發(fā)展趨勢。
[0019]本發(fā)明提出的汽車用電故障檢測系統(tǒng)，對電源模塊和各個(gè)耗電模塊，首先分別獲取電源模塊和各個(gè)耗電模塊的工作電能、剩余電流參考電能，通過壓差監(jiān)測模塊和溫度采集模塊分別獲取電壓差值參考電能和溫差積分參數(shù)，并產(chǎn)生它們的各時(shí)間段凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過各時(shí)段凍結(jié)數(shù)據(jù)的差異比較，分析監(jiān)測電源模塊、各個(gè)耗電模塊、汽車供電線路和汽車發(fā)熱部位的電氣工作及安全隱患狀況。本發(fā)明中，采用積分方法，相當(dāng)于對連續(xù)的細(xì)小電流電壓、壓差、溫度信號(hào)進(jìn)行累積放大處理，有利于保證中早期安全隱患監(jiān)測的深度，從而可以避免由于用電隱患中早期數(shù)值較小而不易被察覺的狀況發(fā)生，可以保證電氣安全隱患及早被發(fā)現(xiàn)，從而保證汽車用電更加安全。
[0020]本發(fā)明還通過對電壓壓差、剩余電流和溫度的直接檢測方式，對汽車用電系統(tǒng)進(jìn)行綜合監(jiān)測，剩余電流也是電氣火災(zāi)重要檢測參數(shù)，能夠預(yù)防電氣火災(zāi)隱患，通過多重手段監(jiān)測方式，進(jìn)一步提高了汽車用電系統(tǒng)監(jiān)測的全面性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)施例提出的一種汽車用電故障檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]參照圖1，本實(shí)施例提出的一種汽車用電故障檢測系統(tǒng)，用于檢測汽車內(nèi)部電源模塊和各個(gè)耗電模塊的上電工作狀態(tài)。該汽車用電故障檢測系統(tǒng)包括:電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、能量化監(jiān)測處理模塊、壓差監(jiān)測模塊、控制處理模塊、通訊模塊和報(bào)警模塊。
[0024]電壓采集模塊與電源模塊和各個(gè)耗電模塊連接，分別用于檢測電源模塊的輸出電壓和各個(gè)耗電模塊的工作電壓。
[0025]電流采集模塊與電源模塊和各個(gè)耗電模塊連接，其用于采集電源模塊的輸出電流和剩余電流，并用于從各個(gè)耗電模塊采集輸入電流與剩余電流。
[0026]溫度采集模塊連接到汽車各發(fā)熱部位，分別獲取各發(fā)熱部位的溫度；
[0027]壓差監(jiān)測模塊與電壓采集模塊連接，將電源模塊輸出電壓與預(yù)設(shè)電壓閾值比較，判斷電源模塊工作狀況;并分別獲取電源模塊的輸出電壓與各個(gè)耗電模塊的進(jìn)線入口處工作電壓的電壓差值，根據(jù)各電壓差值判