CN111077387A - 电压检测系统、方法、控制装置和存储介质 - Google Patents
电压检测系统、方法、控制装置和存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及电压检测技术领域，尤其涉及一种电压检测系统、方法、控制装置和存储介质。电压检测方法应用于控制装置，所述控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接；所述方法包括：接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。本申请的方案，检测电压精度高。
Description
技术领域
本申请涉及电压检测技术领域，尤其涉及一种电压检测系统、方法、控制装置和存储介质。
背景技术
车辆上的电子设备，如电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)、车辆诊断系统(On Board Diagnostics，OBD)需要获取车辆上的电源的电压，以对工作状态进行管理，电源输出电能时，通过插件、电源线等到达负载，而现有的采集电源的电压的方案，是电源经过插接件、电源线等的分压后，才被测量电压的装置测量到，由于插接件、电源线上的电阻原因，测量的车辆的电源的实际电压不准确。
因此，如何提供一种测量车辆电源电压准确的方案，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种电压检测系统、方法、控制装置和存储介质，旨在解决现有的检测车辆上电压不准确的技术问题。
第一方面，本申请提供一种电压检测系统，所述电压检测系统包括控制装置、点火检测装置和采样装置；
所述采样装置与电源输出端电性连接，所述采样装置用于检测所述电源输出端的输出电流和输出电压；
所述点火检测装置与所述控制装置电性连接，所述点火检测装置用于检测车辆是否点火，在所述车辆上点火时，所述点火检测装置发送点火信号给所述控制装置；
所述控制装置与所述采样装置电性连接，所述控制装置用于接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
优选地，所述采样装置包括电流采样装置和电压采样装置，所述电流采样装置、电压采样装置都分别和所述电源输出端电性连接，所述电流采样装置、电压采样装置都分别和所述控制装置电性连接，所述电流采样装置用于检测通过电源输出端的电流，所述电压采样装置用于检测电源输出端的电压。
优选地，所述电压检测系统还包括负载开关，所述电源输出端通过所述负载开关与车辆上的负载电性连接，所述负载开关还与所述控制装置电性连接，所述控制装置还用于在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
第二方面，本申请还提供一种电压检测方法，应用于控制装置，所述控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接；所述方法包括：
接收点火检测装置发送的点火信号；
在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
获取电源输出端的第三电压和第二电流；
根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
优选地，所述控制装置还和负载开关电性连接，所述电源输出端通过所述负载开关与车辆上的负载电性连接，所述方法还包括：
在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
优选地，所述第一电压为U1，所述第二电压为U2，所述第一电流为I1，所述线路等效内阻为R1，则
优选地，所述第三电压为U3，所述第二电流为I2，所述获取所述第三电压时的电源的实际电压为Ubat，则
Ubat＝I2×R1+U3。
第三方面，本申请还提供一种控制装置，所述控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接，所述控制装置包括：
点火信号接收模块，用于接收点火检测装置发送的点火信号；
第一获取模块，用于在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
第二获取模块，用于在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
第一计算模块，用于根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
第三获取模块，用于获取电源输出端的第三电压和第二电流；
第二计算模块，用于根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
优选地，控制装置还包括：
开关模块，用于在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
第四方面，本申请还提供一种控制装置，所述控制装置包括：
存储器，用于存储电压检测程序；
处理器，用于执行所述电压检测程序时实现本申请第二方面实施例所述的电压检测方法。
第五方面，本申请还提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有电压检测程序，所述电压检测程序被处理器执行时实现本申请第二方面实施例所述的电压检测方法。
本申请的技术方案，接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压，消除了电源内阻、线电阻的误差，测得的电源的实际电压精确度高，且不需要增加用于采集的线束，节省了测量成本。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的电压检测系统和车辆上的电源、负载电性连接的模块结构示意图。
图2为本申请第二实施例提供的电压检测方法的流程图。
图3为本申请第三实施例提供的控制装置的结构示意图。
图4为本申请第四实施例提供的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，如下结合附图及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，示例性地，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
请一并参阅图1，本申请第一实施例提供了一种电压检测系统，电压检测系统用于检测车辆上电源的实际电压。电压检测系统包括控制装置、点火检测装置、采样装置和负载开关。所述采样装置与电源输出端电性连接，采样装置还与控制装置电性连接，点火检测装置与控制装置电性连接，负载开关与控制装置电性连接，电源输出端通过负载开关与车辆上的负载电性连接。
电源输出端为车辆上的输出端子，电源通过供电线和电源输出端电性连接，电源通过电源输出端为车辆上的负载供电。电源输出端也可以为一个电路板。
采样装置用于检测所述电源输出端的输出电流和输出电压。具体的，采样装置可以包括电流采样装置和电压采样装置，电流采样装置、电压采样装置都分别和电源输出端电性连接，电流采样装置、电压采样装置都分别和控制装置电性连接，电流采样装置用于检测通过电源输出端的电流，电压采样装置用于检测电源输出端的电压。具体的，电流采样装置可以为电流采集芯片，电压采样装置可以为电压跟随器。用于检测电流的电流采样装置、用于检测电压的电压采样装置可以选择现有技术中的或新开发的装置，本申请中不做限定，能检测电流和电压即可。
可以理解，检测输出端的电流时，电压检测系统可以包括采样电阻，通过检测采样电阻的分压，并根据预先确定的采样电阻的阻值，即可计算电源输出端的电流。如采样电阻的分压为Uout，采样电阻的阻值为R1，电源输出端的电流为I，则
点火检测装置与所述控制装置电性连接，点火检测装置用于检测车辆是否点火，在所述车辆上点火时，点火检测装置发送点火信号给所述控制装置。具体的，点火检测装置可以为自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control，ACC)点火检测装置，即在车辆插上车钥匙时，车钥匙旋转到ACC位置或ON位置，点火检车装置可以检测到。可以理解，点火检测装置也可以为其他类型的检测装置，能检测到车辆点火即可。
负载开关受控制装置的控制，以控制电路的导通或断开。负载开关电性导通后，电源能给车辆上的负载供电。
控制装置可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。控制装置用于接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
在接收到点火信号时，控制装置还用于在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。打开负载开关后，通过电源输出端的电流会发生变化，由于电源本身的内阻和电源输出端之前的线路的阻值作用，电源输出端的第一电压和第二电压也有较大差别。
请参阅图2，本申请提第二实施例供一种电压检测方法，该电压检测方法以前述实施例为基础，可由控制装置来执行，该控制装置可通过硬件和/或软件的方式来实现，电压检测方法应用于电压检测系统，用于检测车辆上电源的实际电压。该电压检测方法包括：
S11：接收点火检测装置发送的点火信号。
控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接。在车辆进行点火时，点火检测装置会检测到，点火检测装置会发送点火信号给控制装置，控制装置可接收到点火检测装置发送的点火信号。可以理解，控制装置接收到点后信号之前，控制装置可以处于休眠状态，控制装置接收到点火信号时，控制装置被唤醒。
S12：在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压。
采样装置同时和电源输出端电性连接，控制装置即可通过采样装置获取电源端的第一电压。控制装置刚接收到点火信号时，由于车辆上的负载没有被接通，故此时第一电压接近于电源的实际电压。第一电压用U1表示。采样装置包括电压采样装置，可通过电压采样装置获取电源输出端的第一电压。
S13：在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流。
在接收到点火信号后预设时间，车辆上的负载被接通，从而流过电源输出端的电流较大。由于电源输出端之前的电源内阻和导线具有一定电阻，电流大时，则电源内阻和导线分压较多，电源输出端处的电压会变低，即第二电压小于第一电压。预设时间可以根据需要进行设置。如预设时间可以为100ms。采样装置包括电压采样装置和电流采样装置，在接收到所述点火信号后预设时间，可通过电压采样装置获取所述电源输出端的第二电压，通过电流采样装置获取电源输出端的第一电流。在本申请中，第二电压和第一电流同时获取。第二电压用U2表示，第一电流用I1表示。
优选地，在接收到所述点火信号后预设时间，电压检测方法还包括：
在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
其中，控制装置还和负载开关电性连接，所述电源输出端通过所述负载开关与车辆上的负载电性连接。打开负载开关，即能使车辆上的负载被接通，从而流过电源输出端的电流较大。
S14：根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻。
线路等效内阻，即为电源输出端之前的电源内阻和导线的等效电阻。其中，第一电压为U1，第二电压为U2，第一电流为I1，线路等效内阻为R1，则
在本公式中，把U1等效为电源的实际电压。
S15：获取电源输出端的第三电压和第二电流。
在本申请中，第三电压和第二电流同时获取。获取电源输出端的第三电压和第二电流的时间位于接收到所述点火信号后预设时间之后。获取第三电压和第二电流时，可以实时获取，从而实时计算电源的实际电压。第三电压用U3表示，第二电流用I2表示。
S16：根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
第三电压为U3，所述第二电流为I2，所述获取所述第三电压时的电源的实际电压为Ubat，则
Ubat＝I2×R1+U3。
本实施例提供的电压检测方法，接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压，消除了电源内阻、线电阻的误差，测得的电源的实际电压精确度高。
请参阅图3，本申请第三实施例提供了一种控制装置20，用于检测车辆上电源的实际电压，控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接，控制装置20包括：
点火信号接收模块21，用于接收点火检测装置发送的点火信号；
第一获取模块22，用于在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
第二获取模块23，用于在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
第一计算模块24，用于根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
第三获取模块25，用于获取电源输出端的第三电压和第二电流；
第二计算模块26，用于根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
本实施例提供的控制装置，接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压，测得的电源的实际电压精确度高。
优选地，控制装置20还包括：
开关模块，用于在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
上述产品可执行本申请任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
请参阅图4，本申请第四实施例还提供了一种控制装置及存储介质，其均具有本申请前述实施例提供的一种电压检测方法具有的对应效果。
本申请实施例提供的一种控制装置，包括存储器31和处理器32，存储器31中存储有电压检测程序，处理器32执行存储器31中存储的电压检测程序时实现如下步骤：
接收点火检测装置发送的点火信号；
在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
获取电源输出端的第三电压和第二电流；
根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
优选地，控制装置的处理器执行存储器中存储的电压检测程序时还实现如下步骤：在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
本申请实施例提供的一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有电压检测程序，电压检测程序被处理器执行时具体实现如下步骤：
接收点火检测装置发送的点火信号；
在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
获取电源输出端的第三电压和第二电流；
根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
优选地，控制装置的处理器执行存储器中存储的电压检测程序时还实现如下步骤：在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
优选地，计算机可读存储介质中存储的电压检测程序被处理器执行时具体还实现如下步骤：在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
本申请所涉及的计算机可读存储介质包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)、内存、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、紧凑型光盘只读储存器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
本申请实施例提供的一种电压检测系统、方法、控制装置及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本申请前述实施例提供的一种电压检测方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
描述于本申请实施例中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电压检测系统，其特征在于：所述电压检测系统包括控制装置、点火检测装置和采样装置；
所述采样装置与电源输出端电性连接，所述采样装置用于检测所述电源输出端的输出电流和输出电压；
所述点火检测装置与所述控制装置电性连接，所述点火检测装置用于检测车辆是否点火，在所述车辆上点火时，所述点火检测装置发送点火信号给所述控制装置；
所述控制装置与所述采样装置电性连接，所述控制装置用于接收点火检测装置发送的点火信号；在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；获取电源输出端的第三电压和第二电流；根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
2.如权利要求1所述的电压检测系统，其特征在于：所述采样装置包括电流采样装置和电压采样装置，所述电流采样装置、电压采样装置都分别和所述电源输出端电性连接，所述电流采样装置、电压采样装置都分别和所述控制装置电性连接，所述电流采样装置用于检测通过电源输出端的电流，所述电压采样装置用于检测电源输出端的电压。
3.如权利要求1所述的电压检测系统，其特征在于：所述电压检测系统还包括负载开关，所述电源输出端通过所述负载开关与车辆上的负载电性连接，所述负载开关还与所述控制装置电性连接，所述控制装置还用于在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
4.一种电压检测方法，其特征在于，应用于控制装置，所述控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接；所述方法包括：
接收点火检测装置发送的点火信号；
在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
获取电源输出端的第三电压和第二电流；
根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述控制装置还和负载开关电性连接，所述电源输出端通过所述负载开关与车辆上的负载电性连接，所述方法还包括：
在接收到所述点火信号后预设时间，打开所述负载开关。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一电压为U1，所述第二电压为U2，所述第一电流为I1，所述线路等效内阻为R1，则
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述第三电压为U3，所述第二电流为I2，所述获取所述第三电压时的电源的实际电压为Ubat，则
Ubat＝I2×R1+U3。
8.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置分别与点火检测装置、采样装置电性连接，所述采样装置与电源输出端电性连接，所述控制装置包括：
点火信号接收模块，用于接收点火检测装置发送的点火信号；
第一获取模块，用于在接收到所述点火信号时，通过采样装置获取电源输出端的第一电压；
第二获取模块，用于在接收到所述点火信号后预设时间，通过采样装置获取所述电源输出端的第二电压和第一电流；
第一计算模块，用于根据所述第一电压、第二电压和第一电流计算出线路等效内阻；
第三获取模块，用于获取电源输出端的第三电压和第二电流；
第二计算模块，用于根据所述线路等效内阻、第三电压和第二电流计算出获取所述第三电压时的电源的实际电压。
9.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
存储器，用于存储电压检测程序；
处理器，用于执行所述电压检测程序时实现如权利要求4至7任一项所述的电压检测方法。
10.一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质中存储有电压检测程序，所述电压检测程序被处理器执行时实现如权利要求4至7任一项所述的电压检测方法。
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