CN104571219A - 一种车载设备温度自动控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆安全技术领域，本发明提供一种车载设备温度自动控制装置及控制方法，车载设备温度自动控制装置包括温度传感器、第一控制开关、第二控制开关、电源、加热器以及制冷器；温度传感器检测车载设备的温度，并判断车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，当检测到车载设备的温度小于第一预设值时，温度传感器输出第一电平信号给第一控制开关，以控制第一控制开关处于导通状态使电源为加热器供电，使加热器为车载设备加热直至车载设备的温度处于第一预设值与第二预设值之间；在低温时对设备进行加热,在高温时对设备进行降温,将车载设备的温度控制在控制器能工作的温度范围之内，同时确保车载设备工作在正常温度范围内。

Description

一种车载设备温度自动控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及车载设备控制技术领域，尤其涉及一种车载设备温度自动控制装置及控制方法。

背景技术

对车辆中的车载设备的一个要求是往往需要经受残酷的气温考验。例如在冬天，东北户外的温度能达到零下30多度；在夏天，在烈日暴晒下的车内温度能达到80多度，这就要求车载设备在零下30多度到80多度的温度范围内都能工作，因此，在设计的过程中需要采用能在很宽的温度范围内工作的工业级元件。同时，随着移动通信、集成电路和汽车电子等技术的不断发展，行车记录仪、DVR等设备得到了广泛应用，而随着人们对DVR图像画质以及存储时间等要求的不断提高，DVR设备就需要采用大容量的存储设备来做长时间的大数据量的图像数据的存储，比如采用硬盘，但是普通硬盘的工作范围是0℃度到60℃。因此，对车载设备的温度范围进行控制，使它处于设备内元件器都能正常工作的温度范围之内，是一个不得不面临的问题。现有技术中，现有的温度控制技术是通过温度传感器采集温度，控制器读取温度传感器的温度值，然后由控制器根据读到的温度值采取一些措施，对设备进行温度控制。但是由控制器来进行控制温度，因此存在以下两个缺点：1、需要采用能在宽温度范围内工作的控制器，这类控制器的成本往往更高；2、在某些应用中，可能会无法找到工作温度范围合适的控制器，即控制器的工作温度范围比环境温度范围窄，一旦出现极端温度，控制器自身都无法工作，更不可能实现对设备进行温度控制。综上所述，现有技术中存在控制器的工作温度范围有限而无法对车载设备的温度进行控制的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载设备温度自动控制装置及控制方法，旨在解决针对现有技术中存在控制器的工作温度范围有限而无法对车载设备的温度进行控制的问题。

本发明是这样实现的，一种车载设备温度自动控制装置，所述车载设备温度自动控制装置包括温度传感器、第一控制开关、第二控制开关、电源、加热器以及制冷器；

所述温度传感器的输入端连接所述车载设备，所述温度传感器的第一输出端连接所述第一控制开关的控制端，所述温度传感器的第二输出端连接所述第二控制开关的控制端，所述第一控制开关的输入端连接所述电源，所述第一控制开关的输出端连接所述加热器，所述第二控制开关的输入端连接所述电源，所述第二控制开关的输出端连接所述制冷器；

所述温度传感器检测所述车载设备的温度，并判断所述车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，当检测到所述车载设备的温度小于第一预设值时，所述温度传感器输出第一电平信号给所述第一控制开关，以控制所述第一控制开关处于导通状态使所述电源为所述加热器供电，使所述加热器为所述车载设备加热直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间；

当检测到所述车载设备的温度大于第二预设值时，所述温度传感器输出第二电平信号给所述第二控制开关，以控制所述第二控制开关处于导通状态使所述电源为所述制冷器供电，使所述制冷器为所述车载设备制冷直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间。

所述第一控制开关包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管、第一场效应管以及第二电容，所述第四电阻的第一端为所述第一控制开关的控制端，所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端及所述第一三极管的基极，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的发射极共接于地，所述第一三极管的集电极连接所述第六电阻的第一端及所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的源极连接所述第六电阻的第二端并构成所述第一控制开关的输入端，所述第一场效应管的漏极与所述第二电容的第一端的共接点为所述第一控制开关的输出端，所述第二电容的第二端接地。

所述第二控制开关包括第一电阻、第九电阻、第十电阻、第二三极管、第二场效应管以及第十电容，所述第十电阻的第一端为所述第二控制开关的控制端，所述第十电阻的第二端连接所述第九电阻的第一端及所述第二三极管的基极，所述第九电阻的第二端与所述第二三极管的发射极共接于地，所述第二三极管的集电极连接所述第一电阻的第一端及所述第二场效应管的栅极，所述第二场效应管的源极与所述第一电阻的第二端的共接点为所述第二控制开关的输入端，所述第二场效应管的漏极连接所述第十电容的第一端并构成所述第二控制开关的输出端，所述第十电容的第二端接地。

所述制冷器为风扇或空调。

所述加热器为PCT加热器、硅胶加热片、硅胶加热膜。

所述温度传感器上设有I2C接口，所述温度传感器根据所述I2C接口接收外部控制信号，并根据所述外部控制信号调整所述第一预设值和所述第二预设值。

本发明还提供一种基于上述的车载设备温度自动控制装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

A.所述温度传感器检测所述车载设备的温度；

B.所述温度传感器判断所述车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，是，则返回执行所述步骤A，否，则执行步骤C；

C.所述温度传感器判断所述车载设备的温度是否小于第一预设值，是，则执行步骤D，否，则执行步骤E；

D.所述温度传感器输出第一电平信号给所述第一控制开关，以控制所述第一控制开关处于导通状态使所述电源为所述加热器供电，使所述加热器为所述车载设备加热直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间；

E.所述温度传感器输出第二电平信号给所述第二控制开关，以控制所述第二控制开关处于导通状态使所述电源为所述制冷器供电，使所述制冷器为所述车载设备制冷直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间。

所述步骤A之前还包括：

根据外部控制信号调整所述温度传感器的第一预设值和第二预设值。

本发明提供一种车载设备温度自动控制装置及控制方法，通过温度传感器直接对车载设备的温度进行控制，不需要控制器参与，即使车载设备的环境温度超出了控制器的工作温度范围，也可以在控制器启动之前，在低温时对设备进行加热,在高温时对设备进行降温,将车载设备的温度由温度传感器控制在控制器能工作的温度范围之内，能确保控制器能正常工作，同时确保了车载设备工作在正常温度范围内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例提供的一种车载设备温度自动控制装置的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例提供的一种车载设备温度自动控制装置的具体电路图；

图3是本发明一种实施例提供的一种车载设备温度自动控制装置的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明一种实施例提供一种车载设备温度自动控制装置，如图1所示，车载设备107温度自动控制装置包括温度传感器101、第一控制开关102、第二控制开关103、电源104、加热器105以及制冷器106。

温度传感器101的输入端连接车载设备107，温度传感器101的第一输出端连接第一控制开关102的控制端，温度传感器101的第二输出端连接第二控制开关103的控制端，第一控制开关102的输入端连接电源104，第一控制开关102的输出端连接加热器105，第二控制开关103的输入端连接电源104，第二控制开关103的输出端连接制冷器106。

温度传感器101检测车载设备107的温度，并判断车载设备107的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，当检测到车载设备107的温度小于第一预设值时，温度传感器101输出第一电平信号给第一控制开关102，以控制第一控制开关102处于导通状态使电源104为加热器105供电，使加热器105为车载设备107加热直至车载设备107的温度处于第一预设值与第二预设值之间。

当检测到车载设备107的温度大于第二预设值时，温度传感器101输出第二电平信号给第二控制开关103，以控制第二控制开关103处于导通状态使电源104为制冷器106供电，使制冷器106为车载设备107制冷直至车载设备107的温度处于第一预设值与第二预设值之间。

在本实施例中，具体的，对于第一控制开关102，第一控制开关102包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一三极管Q1、第一场效应管T1以及第二电容C2，第四电阻R4的第一端为第一控制开关102的控制端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5的第一端及第一三极管Q1的基极，第五电阻R5的第二端与第一三极管Q1的发射极共接于地，第一三极管Q1的集电极连接第六电阻R6的第一端及第一场效应管T1的栅极，第一场效应管T1的源极连接第六电阻R6的第二端并构成第一控制开关102的输入端，第一场效应管T1的漏极与第二电容的第一端的共接点为第一控制开关102的输出端，第二电容C2的第二端接地。

其中，第一控制开关102的输入端连接温度传感器101的第六输出引脚，当温度传感器101需要控制第一控制开关102导通时，在第六输出引脚输出高电平，通过第四电阻R4输出给第一三极管Q1的基极，使第一三极管Q1处于导通状态，通过接通电源104，使第一场效应管T1处于导通状态，进而将电源104电压输出加热器105，使加热器105开始工作。

在本实施例中，具体的，对于第二控制开关103，第二控制开关103包括第一电阻R1、第九电阻R9、第十电阻R10、第二三极管Q2、第二场效应管T2以及第十电容C10，第十电阻R10的第一端为第二控制开关103的控制端，第十电阻R10的第二端连接第九电阻R9的第一端及第二三极管Q2的基极，第九电阻R9的第二端与第二三极管Q2的发射极共接于地，第二三极管Q2的集电极连接第一电阻R1的第一端及第二场效应管T2的栅极，第二场效应管T2的源极与第一电阻R1的第二端的共接点为第二控制开关103的输入端，第二场效应管T2的漏极连接第十电容的第一端并构成第二控制开关103的输出端，第十电容C10的第二端端地。

其中，第二控制开关103的输入端连接温度传感器101的第七输出引脚，当温度传感器101需要控制第二控制开关103导通时，在第七输出引脚输出高电平，通过第十电阻R10输出给第二三极管Q2的基极，使第二三极管Q2处于导通状态，通过接通电源104，使第二场效应管T2处于导通状态，进而将电源104电压输出制冷器106，使制冷器106开始工作。

进一步的，制冷器106为风扇或空调，当制冷器106接通电源104工作时对车载设备107进行制冷。

进一步的，加热器105为PCT加热器、硅胶加热片、硅胶加热膜，当加热器105接通电源104工作时对车载设备107进行加热。

进一步的，温度传感器101上设有I2C接口，温度传感器101根据I2C接口接收外部控制信号，并根据外部控制信号调整第一预设值和第二预设值。

具体的，在温度传感器101上保留了I2C接口，使温度传感器101的阀值能由软件进行配置，与传统的由电阻值来进行配置的方法比，显得更灵活，精度更高。

本发明实施例提供一种车载设备温度自动控制装置的具体工作过程如下：

首先给温度传感器101设置一个高温阀值和一个低温阀值，当检测到车载设备107的温度高于高温阀值时，温度传感器101的TH引脚输出一个高电平，打开风扇等降温设备的电源104，开始给车载设备107降温；当检测到车载设备107的温度低于低温阀值时，温度传感器101的TL引脚输出一个高电平，打开加热片等升温设备的电源104，开始给系统升温，本发明能实现在低温时给设备加热,在高温时给设备降温,从而能把设备的温度控制在高低温阀值这一范围之间。

本发明还提供一种基于上述的车载设备温度自动控制装置的控制方法，控制方法包括以下步骤：

步骤S201.温度传感器检测车载设备的温度。

步骤S202.温度传感器判断车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，是，则返回执行步骤S201，否，则执行步骤S203；

步骤S203.温度传感器判断车载设备的温度是否小于第一预设值，是，则执行步骤S204，否，则执行步骤S205。

步骤S204.温度传感器输出第一电平信号给第一控制开关，以控制第一控制开关处于导通状态使电源为加热器供电，使加热器为车载设备加热直至车载设备的温度处于第一预设值与第二预设值之间。

步骤S205.温度传感器输出第二电平信号给第二控制开关，以控制第二控制开关处于导通状态使电源为制冷器供电，使制冷器为车载设备制冷直至车载设备的温度处于第一预设值与第二预设值之间。

步骤S201之前还包括：

根据外部控制信号调整温度传感器的第一预设值和第二预设值。

本发明提供一种车载设备温度自动控制装置及控制方法，通过温度传感器直接对车载设备的温度进行控制，不需要控制器参与，即使车载设备的环境温度超出了控制器的工作温度范围，也可以在控制器启动之前，在低温时对设备进行加热,在高温时对设备进行降温,将车载设备的温度由温度传感器控制在控制器能工作的温度范围之内，能确保控制器能正常工作，同时确保了车载设备工作在正常温度范围内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述车载设备温度自动控制装置包括温度传感器、第一控制开关、第二控制开关、电源、加热器以及制冷器；

所述温度传感器的输入端连接所述车载设备，所述温度传感器的第一输出端连接所述第一控制开关的控制端，所述温度传感器的第二输出端连接所述第二控制开关的控制端，所述第一控制开关的输入端连接所述电源，所述第一控制开关的输出端连接所述加热器，所述第二控制开关的输入端连接所述电源，所述第二控制开关的输出端连接所述制冷器；

所述温度传感器检测所述车载设备的温度，并判断所述车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，当检测到所述车载设备的温度小于第一预设值时，所述温度传感器输出第一电平信号给所述第一控制开关，以控制所述第一控制开关处于导通状态使所述电源为所述加热器供电，使所述加热器为所述车载设备加热直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间；

当检测到所述车载设备的温度大于第二预设值时，所述温度传感器输出第二电平信号给所述第二控制开关，以控制所述第二控制开关处于导通状态使所述电源为所述制冷器供电，使所述制冷器为所述车载设备制冷直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间。

2.如权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述第一控制开关包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一三极管、第一场效应管以及第二电容，所述第四电阻的第一端为所述第一控制开关的控制端，所述第四电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端及所述第一三极管的基极，所述第五电阻的第二端与所述第一三极管的发射极共接于地，所述第一三极管的集电极连接所述第六电阻的第一端及所述第一场效应管的栅极，所述第一场效应管的源极连接所述第六电阻的第二端并构成所述第一控制开关的输入端，所述第一场效应管的漏极与所述第二电容的第一端的共接点为所述第一控制开关的输出端，所述第二电容的第二端接地。

3.如权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述第二控制开关包括第一电阻、第九电阻、第十电阻、第二三极管、第二场效应管以及第十电容，所述第十电阻的第一端为所述第二控制开关的控制端，所述第十电阻的第二端连接所述第九电阻的第一端及所述第二三极管的基极，所述第九电阻的第二端与所述第二三极管的发射极共接于地，所述第二三极管的集电极连接所述第一电阻的第一端及所述第二场效应管的栅极，所述第二场效应管的源极与所述第一电阻的第二端的共接点为所述第二控制开关的输入端，所述第二场效应管的漏极连接所述第十电容的第一端并构成所述第二控制开关的输出端，所述第十电容的第二端接地。

4.如权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述制冷器为风扇或空调。

5.如权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述加热器为PCT加热器、硅胶加热片、硅胶加热膜。

6.如权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置，其特征在于，所述温度传感器上设有I2C接口，所述温度传感器根据所述I2C接口接收外部控制信号，并根据所述外部控制信号调整所述第一预设值和所述第二预设值。

7.一种基于权利要求1所述的车载设备温度自动控制装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

A.所述温度传感器检测所述车载设备的温度；

B.所述温度传感器判断所述车载设备的温度是否位于第一预设值与第二预设值之间，是，则返回执行所述步骤A，否，则执行步骤C；

C.所述温度传感器判断所述车载设备的温度是否小于第一预设值，是，则执行步骤D，否，则执行步骤E；

D.所述温度传感器输出第一电平信号给所述第一控制开关，以控制所述第一控制开关处于导通状态使所述电源为所述加热器供电，使所述加热器为所述车载设备加热直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间；

E.所述温度传感器输出第二电平信号给所述第二控制开关，以控制所述第二控制开关处于导通状态使所述电源为所述制冷器供电，使所述制冷器为所述车载设备制冷直至所述车载设备的温度处于所述第一预设值与所述第二预设值之间。

8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括以下步骤：

根据外部控制信号调整所述温度传感器的第一预设值和第二预设值。