CN114815717A - 隔离电路和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种隔离电路和车辆。电路包括第一电子单元；第二电子单元；电平转换单元的第一端与第一电子单元电连接，电平转换单元的第二端与第二电子单元电连接，电平转换单元的第三端与第一电源电连接，电平转换单元的第四端与第二电源电连接；状态监测单元的第一端与第一电子单元电连接，状态监测单元的第二端与第二电子单元电连接，状态监测单元的第三端与电平转换单元的第五端电连接，状态监测单元用于监测第一电子单元和第二电子单元的状态，在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断。该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

Description

隔离电路和车辆

技术领域

本申请涉及车辆控制领域，具体而言，涉及一种隔离电路和车辆。

背景技术

在车载电子电路设计中，对可靠性和安全性都有很高的要求，比如要求多个电子单元之间进行通信，或者基于控制信号控制各个电子单元工作，而由于一个电子单元出现失效时控制引脚可能出现各种情况，包括对电源短路，对地短路等，如果要提高可靠性，就需要进行信号隔离，一般需要在两个进行通信的单元之间设置隔离电路，以保证失效单元不会对其他设备造成功能失效或者影响，而目前的隔离电路，使用的器件较为昂贵，造成隔离电路的成本较高。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种隔离电路和车辆，以解决现有技术中隔离电路的成本较高的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种隔离电路，包括：第一电子单元；第二电子单元；电平转换单元，具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端，所述电平转换单元的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电平转换单元的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电平转换单元的第三端与第一电源电连接，所述电平转换单元的第四端与第二电源电连接；状态监测单元，具有第一端、第二端和第三端，所述状态监测单元的第一端与所述第一电子单元电连接，所述状态监测单元的第二端与所述第二电子单元电连接，所述状态监测单元的第三端与所述电平转换单元的第五端电连接，所述状态监测单元用于监测所述第一电子单元和所述第二电子单元的状态，在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，所述状态监测单元控制所述第一电源和所述第二电源中的至少一个关断。

可选地，所述状态监测单元包括：电流监测模块，具有第一端和第二端，所述电流监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电流监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电流监测模块用于监测所述第一电子单元输出的第一电流值，并通过所述第一电流值确定所述第一电子单元的状态，还用于监测所述第二电子单元输出的第二电流值，并通过所述第二电流值确定所述第二电子单元的状态；电压监测模块，具有第一端和第二端，所述电压监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电压监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电压监测模块用于监测所述第一电子单元输出的第一电压值，并通过所述第一电压值确定所述第一电子单元的状态，还用于监测所述第二电子单元输出的第二电压值，并通过所述第二电压值确定所述第二电子单元的状态。

可选地，所述电流监测模块还用于：在所述第一电流值大于电流值阈值的情况下，确定所述第一电子单元失效，和/或，在所述第二电流值大于所述电流值阈值的情况下，确定所述第二电子单元失效。

可选地，所述电压监测模块还用于：在所述第一电压值大于电压值阈值的情况下，确定所述第一电子单元失效，和/或，在所述第二电压值大于所述电压值阈值的情况下，确定所述第二电子单元失效。

可选地，所述状态监测单元包括：定时监测模块，具有第一端和第二端，所述定时监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述定时监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述定时监测模块用于每隔预定时间段监测所述第一电子单元发出的第一电信号和所述第二电子单元发出的第二电信号，在监测不到所述第一电信号的情况下，确定所述第一电子单元失效，在监测不到所述第二电信号的情况下，确定所述第二电子单元失效。

可选地，所述电平转换单元包括：开关模块，具有第一端，第二端和第三端，所述开关模块的第一端与所述状态监测单元的第三端电连接，所述开关模块的第二端与供电电源电连接，所述开关模块的第三端与所述第一电源电连接，所述开关模块的第一端为信号使能端。

可选地，所述开关模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一MOS管、三极管和第二MOS管，其中，所述第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一电阻的第一端与所述供电电源电连接；所述第二电阻，具有第一端和第二端，所述第二电阻的第一端与所述供电电源电连接；所述第一MOS管的栅极与所述第二电阻的第二端电连接，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一MOS管的漏极与所述第一电源电连接；所述三极管的基极分别与所述第一电阻的第二端以及所述第一MOS管的源极电连接，所述三极管的发射极与所述第一电阻的第一端电连接，所述三极管的集电极分别与所述第二电阻的第二端以及所述第一MOS管的栅极电连接；所述第三电阻，具有第一端和第二端，所述第三电阻的第一端分别与所述第一MOS管的栅极、所述三极管的集电极和所述第二电阻的第二端电连接；所述第二MOS管的漏极与所述第三电阻的第二端电连接，所述第二MOS管的源极接地；所述第四电阻，具有第一端和第二端，所述第四电阻的第一端与所述状态监测单元的第三端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极电连接；所述第五电阻，具有第一端和第二端，所述第五电阻的第一端分别与所述第四电阻的第二端以及所述第二MOS管的栅极电连接，所述第五电阻的第二端接地。

可选地，所述第一MOS管为PMOS管，所述第二MOS管为PMOS管。

可选地，所述状态监测单元在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元都未失效的情况下，输出第一电平信号，所述状态监测单元在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，输出第二电平信号，所述电平转换单元在接收到所述第二电平信号的情况下，控制所述第一电源和所述第二电源中的至少一个关断。

可选地，所述电平转换单元包括模拟芯片，所述模拟芯片具有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述模拟芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚与所述第一电子单元电连接，所述模拟芯片的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚和所述第二电子单元电连接。

可选地，所述模拟芯片在接收到所述第一电平信号的情况下，所述模拟芯片的引脚动作，包括：所述模拟芯片的第一引脚和所述模拟芯片的第五引脚连通，所述模拟芯片的第二引脚和所述模拟芯片的第六引脚连通，所述模拟芯片的第三引脚和所述模拟芯片的第七引脚连通，所述模拟芯片的第四引脚和所述模拟芯片的第八引脚连通。

可选地，所述模拟芯片在接收到所述第二电平信号的情况下，所述模拟芯片的引脚动作，包括：所述模拟芯片的第一引脚和所述模拟芯片的第五引脚不连通，所述模拟芯片的第二引脚和所述模拟芯片的第六引脚不连通，所述模拟芯片的第三引脚和所述模拟芯片的第七引脚不连通，所述模拟芯片的第四引脚和所述模拟芯片的第八引脚不连通。

可选地，所述电平转换单元还包括第一电容和第二电容，所述模拟芯片还包括第九引脚和第十引脚，其中，所述第一电容，具有第一端和第二端，所述第一电容的第一端与所述第一电源以及所述模拟芯片的第九引脚电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第二电容，具有第一端和第二端，所述第二电容的第一端与所述第二电源以及所述模拟芯片的第十引脚电连接，所述第二电容的第二端接地。

可选地，所述电路还包括：显示单元，与所述状态监测单元电连接，所述显示单元用于在所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，显示失效信息。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，包括隔离电路，所述隔离电路为任意一种的隔离电路。

在本发明实施例中，包括第一电子单元、第二电子单元、电平转换单元和状态监测单元，通过状态监测单元监测第一电子单元和第二电子单元的状态，并在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，以实现第一电子单元和第二电子单元的隔离，该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中的隔离电路的结构图示意图；

图2示出了现有技术中的另一种隔离电路的结构示意图；

图3示出了根据本申请的实施例的一种隔离电路的结构示意图；

图4示出了状态监测单元的结构图示意图；

图5示出了根据本申请的电平转换单元的结构示意图；

图6示出了根据本申请的实施例的另一种隔离电路的结构示意图；

图7示出了根据本申请的实施例的再一种隔离电路的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、第一电子单元；12、第二电子单元；13、电平转换单元；14、第一电源；15、第二电源；16、状态监测单元；161、电流监测模块；162、电压监测模块；163、定时监测模块；17、模拟芯片；18、状态监控电路；19、电平转换芯片电源控制电路；20、电平转换芯片隔离电路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，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”等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，以便这里描述的本申请的实施例。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，例如，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。

应该理解的是，当元件（诸如层、膜、区域、或衬底）描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

在传统的车载电路设计中实现信号隔离的电路包括以下两种：

第一种：光耦隔离，如图1所示，电路中的U6是光电耦合器件，可以实现单个信号的隔离，此电路中还包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D11，三极管Q11和继电器RL1，此电路的缺点是每一个信号的隔离电路较为复杂，体积较大，造成隔离电路的成本较高，以及在出现失效时候左侧控制信号的高低电平不确定，会影响右侧被控制电路正常工作；

第二种：专用隔离，如图2所示，电路中包括四通道数字隔离器（ISO674x-Q1）以及单通道数字隔离器（ADuM110），此电路中还包括电容C21和电容C22，VCC1=输入电源，VCC0=输出电源，GND1=输入接地，GND0=输出接地，此类器件隔离度可达到KV级别，同时在出现失效时候可以通过控制IC的电源或者Enable引脚来实现信号的物理隔离，但是其价格昂贵，对于设备内部通信不太适用。

正如背景技术中所说的，现有技术中隔离电路的成本较高，为了解决上述问题，本申请的实施例中，提供了一种隔离电路和车辆。

根据本申请的实施例，提供了一种隔离电路。

图3是根据本申请实施例的隔离电路的结构示意图。如图3所示，该隔离电路包括：

第一电子单元11；

第二电子单元12；

电平转换单元13，具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端，上述电平转换单元13的第一端与上述第一电子单元11电连接，上述电平转换单元13的第二端与上述第二电子单元12电连接，上述电平转换单元13的第三端与第一电源14电连接，上述电平转换单元13的第四端与第二电源15电连接；

状态监测单元16，具有第一端、第二端和第三端，上述状态监测单元16的第一端与上述第一电子单元11电连接，上述状态监测单元16的第二端与上述第二电子单元12电连接，上述状态监测单元16的第三端与上述电平转换单元13的第五端电连接，上述状态监测单元16用于监测上述第一电子单元11和上述第二电子单元12的状态，在监测到上述第一电子单元11和上述第二电子单元12中的任意一个电子单元失效的情况下，上述状态监测单元16控制上述第一电源14和上述第二电源15中的至少一个关断。

上述的隔离电路中，包括第一电子单元、第二电子单元、电平转换单元和状态监测单元，通过状态监测单元监测第一电子单元和第二电子单元的状态，并在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，以实现第一电子单元和第二电子单元的隔离，该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

需要说明的是，第一电子单元可以为MCU，还可以为ECU，第二电子单元可以为MCU，还可以为ECU，当然，并不限于上述的情况，本领域技术人员还可以根据实际情况选择合适的第一电子单元和第二电子单元。

还需要说明的是，状态监测单元在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，电平转换单元两侧的GPIO信号进入高阻状态（highimpedance，一般标为High-Z）或者断开状态（disconnect）状态），高阻状态并不是悬空，是对地或者电源电阻无穷大的状态，在实际应用上与引脚悬空几乎一致，如果信号GPIO进入高阻状态，和未进行连接是一样的，对下级电路的电子单元没有影响，从而实现了隔离。

本申请的一种实施例中，如图4所示，上述状态监测单元16包括电流监测模块161和电压监测模块162，电流监测模块161具有第一端和第二端，上述电流监测模块161的第一端与上述第一电子单元11电连接，上述电流监测模块161的第二端与上述第二电子单元12电连接，上述电流监测模块161用于监测上述第一电子单元11输出的第一电流值，并通过上述第一电流值确定上述第一电子单元11的状态，还用于监测上述第二电子单元12输出的第二电流值，并通过上述第二电流值确定上述第二电子单元12的状态；电压监测模块162具有第一端和第二端，上述电压监测模块162的第一端与上述第一电子单元11电连接，上述电压监测模块162的第二端与上述第二电子单元12电连接，上述电压监测模块162用于监测上述第一电子单元11输出的第一电压值，并通过上述第一电压值确定上述第一电子单元11的状态，还用于监测上述第二电子单元12输出的第二电压值，并通过上述第二电压值确定上述第二电子单元12的状态。该实施例中，通过电流监控模块可以监测第一电子单元11的第一电流值和第二电子单元的第二电流值，通过电压监控模块可以监测第一电子单元的第一电压值和第二电子单元的第二电压值，进而根据监测到的电流值和电压值，可以更为高效准确地确定第一电子单元和第二电子是否失效。

本申请的又一种实施例中，上述电流监测模块还用于在上述第一电流值大于电流值阈值的情况下，确定上述第一电子单元失效，和/或，在上述第二电流值大于上述电流值阈值的情况下，确定上述第二电子单元失效。该实施例中，电流监控模块在监测到第一电流值大于电流值阈值的情况下，就可以直接且准确地确定第一电子单元失效，电流监控模块在监测到第二电流值大于电流值阈值的情况下， 就可以直接且准确地确定第二电子单元失效。

本申请的再一种实施例中，上述电压监测模块还用于在上述第一电压值大于电压值阈值的情况下，确定上述第一电子单元失效，和/或，在上述第二电压值大于上述电压值阈值的情况下，确定上述第二电子单元失效。该实施例中，电压监控模块在监测到第一电压值大于电压值阈值的情况下，就可以直接且准确地确定第一电子单元失效，电压监控模块在监测到第二电压值大于电压值阈值的情况下，就可以直接且准确地确定第二电子单元失效。

本申请的另一种实施例中，如图4所示，上述状态监测单元16包括定时监测模块163，定时监测模块163具有第一端和第二端，上述定时监测模块163的第一端与上述第一电子单元11电连接，上述定时监测模块163的第二端与上述第二电子单元12电连接，上述定时监测模块163用于每隔预定时间段监测上述第一电子单元11发出的第一电信号和上述第二电子单元12发出的第二电信号，在监测不到上述第一电信号的情况下，确定上述第一电子单元11失效，在监测不到上述第二电信号的情况下，确定上述第二电子单元12失效。该实施例中，还可以根据定时监测模块高效且准确地确定第一电子单元和/或第二电子单元是否失效，进一步保证了隔离电路的使用效果较好。

本申请的一种具体的实施例中，上述电平转换单元包括开关模块，开关模块具有第一端，第二端和第三端，上述开关模块的第一端与上述状态监测单元的第三端电连接，上述开关模块的第二端与供电电源电连接，上述开关模块的第三端与上述第一电源电连接，上述开关模块的第一端为信号使能端。该实施例中，采用开关模块可以进一步高效地实现第一电子单元和第二电子单元的隔离。

本申请的又一种具体的实施例中，如图5所示，上述开关模块包括第一电阻R1（电阻值可以为20Ω）、第二电阻R2（电阻值可以为200KΩ）、第三电阻R3（电阻值可以为10KΩ）、第四电阻R4（电阻值可以为1KΩ）、第五电阻R5（电阻值可以为10KΩ）、第一MOS管Q1、三极管Q2和第二MOS管Q3，其中，上述第一电阻R1，具有第一端和第二端，上述第一电阻R1的第一端与上述供电电源电连接；上述第二电阻R2，具有第一端和第二端，上述第二电阻R2的第一端与上述供电电源电连接；上述第一MOS管Q1的栅极与上述第二电阻R2的第二端电连接，上述第一MOS管Q1的源极与上述第一电阻R1的第二端电连接，上述第一MOS管Q1的漏极与上述第一电源电连接；上述三极管Q2的基极分别与上述第一电阻R1的第二端以及上述第一MOS管Q1的源极电连接，上述三极管Q2的发射极与上述第一电阻R1的第一端电连接，上述三极管Q2的集电极分别与上述第二电阻R2的第二端以及上述第一MOS管Q1的栅极电连接；上述第三电阻R3，具有第一端和第二端，上述第三电阻R3的第一端分别与上述第一MOS管Q1的栅极、上述三极管Q2的集电极和上述第二电阻R2的第二端电连接；上述第二MOS管Q3的漏极与上述第三电阻R3的第二端电连接，上述第二MOS管Q3的源极接地；上述第四电阻R4，具有第一端和第二端，上述第四电阻R4的第一端与上述状态监测单元的第三端电连接，上述第四电阻R4的第二端与上述第二MOS管Q3的栅极电连接；上述第五电阻，具有第一端和第二端，上述第五电阻的第一端分别与上述第四电阻R4的第二端以及上述第二MOS管Q3的栅极电连接，上述第五电阻的第二端接地。该实施例中，开关模块中还包括多个电阻，还包括第一MOS管、三极管和第二MOS管，通过多个电阻可以分压，进而保证模拟开关的安全性能较好，通过MOS管和三极管的结合，可以更为高效地实现第一电子单元和第二电子单元的隔离。

本申请的再一种具体的实施例中，上述第一MOS管为PMOS管，上述第二MOS管为PMOS管。当然，并不限于上述的PMOS管，本领域技术人员还可以选择其他任何可行的MOS管，例如，NMOS管。

本申请的另一种具体的实施例中，上述状态监测单元在监测到上述第一电子单元和上述第二电子单元都未失效的情况下，输出第一电平信号，上述状态监测单元在监测到上述第一电子单元和上述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，输出第二电平信号，上述电平转换单元在接收到上述第二电平信号的情况下，控制上述第一电源和上述第二电源中的至少一个关断。该实施例中，状态监测单元在监测到第一电子单元和第二电子单元都未失效的情况下，可以输出第一电平信号，电平转换单元在接收到第一电平信号时，第一电源和第二电源不关断，状态监测单元在监测到第一电子单元和第二电子单元中任意一个电子单元失效的情况下，可以输出第二电平信号，电平转换单元在接收到第二电平信号时，控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，进而可以更为高效地实现第一电子单元和第二电子单元的隔离。

本申请的一种实施例中，如图6所示，上述电平转换单元包括模拟芯片17，上述模拟芯片17具有第一引脚1A1、第二引脚1A2、第三引脚2A1、第四引脚2A2、第五引脚1B1、第六引脚1B2、第七引脚2B1和第八引脚2B2，上述模拟芯片17的第一引脚1A1、第二引脚1A2、第三引脚2A1和第四引脚2A2与上述第一电子单元电连接，上述模拟芯片17的第五引脚1B1、第六引脚1B2、第七引脚2B1和第八引脚2B2和上述第二电子单元电连接。该实施例中，模拟芯片的引脚分别与第一电子单元和第二电子单元电连接，这样后续可以通过控制模拟芯片的引脚来实现两个电子单元之间的隔离。

具体地，如图6所示，模拟芯片17与第一电子单元之间有四条信号通路，第一电子单元为MCU1，四条信号通路分别是MCU1_GPIO1、MCU1_GPIO2、MCU1_GPIO3和MCU1_GPIO4，模拟芯片17与第二电子单元之间有四条信号通路，第二电子单元为MCU2，四条信号通路分别是MCU2_GPIO1、MCU2_GPIO2、MCU2_GPIO3和MCU2_GPIO4。

本申请的又一种实施例中，如图6所示，上述模拟芯片17在接收到上述第一电平信号的情况下，上述模拟芯片17的引脚动作，包括：上述模拟芯片17的第一引脚1A1和上述模拟芯片17的第五引脚1B1连通，上述模拟芯片17的第二引脚1A2和上述模拟芯片17的第六引脚1B2连通，上述模拟芯片17的第三引脚2A1和上述模拟芯片17的第七引脚2B1连通，上述模拟芯片17的第四引脚2A2和上述模拟芯片17的第八引脚2B2连通。该实施例中，模拟芯片在接收到第一电平信号的情况下，可以通过控制引脚的动作更为高效地实现两个电子单元之间的连接。

本申请的再一种实施例中，如图6所示，上述模拟芯片17在接收到上述第二电平信号的情况下，上述模拟芯片17的引脚动作，包括：上述模拟芯片17的第一引脚1A1和上述模拟芯片17的第五引脚1B1不连通，上述模拟芯片17的第二引脚1A2和上述模拟芯片17的第六引脚1B2不连通，上述模拟芯片17的第三引脚2A1和上述模拟芯片17的第七引脚2B1不连通，上述模拟芯片17的第四引脚2A2和上述模拟芯片17的第八引脚2B2不连通。该实施例中，模拟芯片在接收到第二电平信号的情况下，可以通过控制引脚的动作更为高效地实现两个电子单元之间的隔离。

一种实施例中，第一电平信号为低电平信号，第二电平信号为高电平信号，在第一电源的电压为0V时所有的IO会进入高阻状态，第一电子单元和第二电子单元之间的GPIO1-GPIO4都会处于高阻状态，实现了两个电子单元之间的隔离。

一种具体的实施例中，模拟芯片的型号为SN74AVC4T245。

另一种实施例中，第一电平信号为高电平信号，第二电平信号为低电平信号。

本申请的另一种实施例中，如图6所示，上述电平转换单元还包括第一电容C1（电容值为0.1uF，电压值为50V）和第二电容C2（电容值为0.1uF，电压值为50V），上述模拟芯片17还包括第九引脚VCC（A）和第十引脚VCC（B），其中，上述第一电容C1，具有第一端和第二端，上述第一电容C1的第一端与上述第一电源以及上述模拟芯片17的第九引脚VCC（A）电连接，上述第一电容C1的第二端接地；上述第二电容C2，具有第一端和第二端，上述第二电容C2的第一端与上述第二电源以及上述模拟芯片17的第十引脚VCC（B）电连接，上述第二电容C2的第二端接地。该实施例中，采用第一电容和第二电容可以对接收到的信号进行滤波，保证了信号的准确性较高，进而保证隔离电路的稳定性较好。

本申请的一种具体的实施例中，上述电路还包括显示单元，显示单元与上述状态监测单元电连接，上述显示单元用于在上述第一电子单元和上述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，显示失效信息。该实施例中，通过显示单元显示失效信息，乘车人员可以及时知晓现在第一电子单元和第二电子单元中任意一个电子单元已经失效。

一种具体的实施例中，如图7所示，隔离电路包括状态监控电路18、电平转换芯片电源控制电路19和电平转换芯片隔离电路20，第一电子单元为MCU1，第二电子单元为MCU2，电阻R353（电阻值为2MΩ）分别与MCU1_VDD+和MCU1_VDD-电连接，电阻R1005（电阻值为2MΩ）分别与MCU2_VDD+和MCU2_VDD-电连接，状态监控电路18中还包括电阻R998（电阻值为10Ω）、电阻R999（电阻值为10Ω）、电阻R1001（电阻值为10Ω）和电阻R1004（电阻值为10Ω），状态监控电路18中还包括隔离电路中还包括电容C830（电容值为0.1uF，电压值为50V）和电容C831（电容值为0.1uF，电压值为50V），状态监控电路18中还包括监测芯片U71和3V3电源，电容C829（电容值为0.1uF，电压值为50V）与3V3电源电连接，电阻R1000（电阻值为10KΩ）与3V3电源电连接，电平转换芯片电源控制电路19中包括PMOS管Q107A和PMOS管Q108B，电平转换芯片电源控制电路19中还包括电阻R2510（电阻值为100KΩ）、电阻R2511（电阻值为100KΩ）、电阻R1006（电阻值为200Ω）、电阻R1007（电阻值为100KΩ）和电阻R1008（电阻值为10KΩ），电平转换芯片电源控制电路19中还包括MOS管Q7，还包括三极管Q8，电平转换芯片隔离电路20中包括模拟芯片U1，模拟芯片U1的引脚分别和MCU1以及MCU2电连接，电平转换芯片隔离电路20中还包括电源VDD1和电源VDD2，还包括电容C1（电容值为0.1uF，电压值为50V）和电容C2（电容值为0.1uF，电压值为50V），隔离电路的具体实现原理为：监测芯片U71是一个电流、电压监测芯片，用于监测MCU1以及MCU2的供电电源，在MCU1以及MCU2都未失效的情况下，监测芯片U71的warning引脚输出高电平信号，在电平转换芯片电源控制电路接收到高电平信号后，电平转换芯片电源控制电路可以正常给模拟芯片U1供电，MCU1以及MCU2的GPIO可以正常通信，在MCU1以及MCU2中任意一个的电源失效的情况下，监测芯片U71的warning引脚输出低电平信号，在电平转换芯片电源控制电路接收到低电平信号后，MOS管Q7关闭，VDD切断模拟芯片U1的供电，此时GPIO1-GPIO4呈现高阻状态，MCU1和MCU2的通信接口成高阻状态，实现接口的隔离。

本申请还提供了一种车辆，车辆包括隔离电路，上述隔离电路为任意一种的隔离电路。

上述的车辆中，由于包括任一种上述的隔离电路，该隔离电路中，包括第一电子单元、第二电子单元、电平转换单元和状态监测单元，通过状态监测单元监测第一电子单元和第二电子单元的状态，并在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，以实现第一电子单元和第二电子单元的隔离，该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1）、本申请的隔离电路，包括第一电子单元、第二电子单元、电平转换单元和状态监测单元，通过状态监测单元监测第一电子单元和第二电子单元的状态，并在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，以实现第一电子单元和第二电子单元的隔离，该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

2）、本申请的车辆，由于包括任一种上述的隔离电路，该隔离电路中，包括第一电子单元、第二电子单元、电平转换单元和状态监测单元，通过状态监测单元监测第一电子单元和第二电子单元的状态，并在监测到第一电子单元和第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，状态监测单元控制第一电源和第二电源中的至少一个关断，以实现第一电子单元和第二电子单元的隔离，该电路中结构较为简单，器件的成本较低，隔离电路的成本也较低。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种隔离电路，其特征在于，包括：

第一电子单元；

第二电子单元；

电平转换单元，具有第一端、第二端、第三端、第四端和第五端，所述电平转换单元的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电平转换单元的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电平转换单元的第三端与第一电源电连接，所述电平转换单元的第四端与第二电源电连接；

状态监测单元，具有第一端、第二端和第三端，所述状态监测单元的第一端与所述第一电子单元电连接，所述状态监测单元的第二端与所述第二电子单元电连接，所述状态监测单元的第三端与所述电平转换单元的第五端电连接，所述状态监测单元用于监测所述第一电子单元和所述第二电子单元的状态，在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，所述状态监测单元控制所述第一电源和所述第二电源中的至少一个关断。

2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述状态监测单元包括：

电流监测模块，具有第一端和第二端，所述电流监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电流监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电流监测模块用于监测所述第一电子单元输出的第一电流值，并通过所述第一电流值确定所述第一电子单元的状态，还用于监测所述第二电子单元输出的第二电流值，并通过所述第二电流值确定所述第二电子单元的状态；

电压监测模块，具有第一端和第二端，所述电压监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述电压监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述电压监测模块用于监测所述第一电子单元输出的第一电压值，并通过所述第一电压值确定所述第一电子单元的状态，还用于监测所述第二电子单元输出的第二电压值，并通过所述第二电压值确定所述第二电子单元的状态。

3.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，所述电流监测模块还用于：

在所述第一电流值大于电流值阈值的情况下，确定所述第一电子单元失效，和/或，在所述第二电流值大于所述电流值阈值的情况下，确定所述第二电子单元失效。

4.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，所述电压监测模块还用于：

在所述第一电压值大于电压值阈值的情况下，确定所述第一电子单元失效，和/或，在所述第二电压值大于所述电压值阈值的情况下，确定所述第二电子单元失效。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述状态监测单元包括：

定时监测模块，具有第一端和第二端，所述定时监测模块的第一端与所述第一电子单元电连接，所述定时监测模块的第二端与所述第二电子单元电连接，所述定时监测模块用于每隔预定时间段监测所述第一电子单元发出的第一电信号和所述第二电子单元发出的第二电信号，在监测不到所述第一电信号的情况下，确定所述第一电子单元失效，在监测不到所述第二电信号的情况下，确定所述第二电子单元失效。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述电平转换单元包括：

开关模块，具有第一端，第二端和第三端，所述开关模块的第一端与所述状态监测单元的第三端电连接，所述开关模块的第二端与供电电源电连接，所述开关模块的第三端与所述第一电源电连接，所述开关模块的第一端为信号使能端。

7.根据权利要求6所述的隔离电路，其特征在于，所述开关模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一MOS管、三极管和第二MOS管，其中，

所述第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一电阻的第一端与所述供电电源电连接；

所述第二电阻，具有第一端和第二端，所述第二电阻的第一端与所述供电电源电连接；

所述第一MOS管的栅极与所述第二电阻的第二端电连接，所述第一MOS管的源极与所述第一电阻的第二端电连接，所述第一MOS管的漏极与所述第一电源电连接；

所述三极管的基极分别与所述第一电阻的第二端以及所述第一MOS管的源极电连接，所述三极管的发射极与所述第一电阻的第一端电连接，所述三极管的集电极分别与所述第二电阻的第二端以及所述第一MOS管的栅极电连接；

所述第三电阻，具有第一端和第二端，所述第三电阻的第一端分别与所述第一MOS管的栅极、所述三极管的集电极和所述第二电阻的第二端电连接；

所述第二MOS管的漏极与所述第三电阻的第二端电连接，所述第二MOS管的源极接地；

所述第四电阻，具有第一端和第二端，所述第四电阻的第一端与所述状态监测单元的第三端电连接，所述第四电阻的第二端与所述第二MOS管的栅极电连接；

所述第五电阻，具有第一端和第二端，所述第五电阻的第一端分别与所述第四电阻的第二端以及所述第二MOS管的栅极电连接，所述第五电阻的第二端接地。

8.根据权利要求7所述的隔离电路，其特征在于，所述第一MOS管为PMOS管，所述第二MOS管为PMOS管。

9.根据权利要求6所述的隔离电路，其特征在于，所述状态监测单元在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元都未失效的情况下，输出第一电平信号，所述状态监测单元在监测到所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，输出第二电平信号，所述电平转换单元在接收到所述第二电平信号的情况下，控制所述第一电源和所述第二电源中的至少一个关断。

10.根据权利要求9所述的隔离电路，其特征在于，所述电平转换单元包括模拟芯片，所述模拟芯片具有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚，所述模拟芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚和第四引脚与所述第一电子单元电连接，所述模拟芯片的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚和所述第二电子单元电连接。

11.根据权利要求10所述的隔离电路，其特征在于，

所述模拟芯片在接收到所述第一电平信号的情况下，所述模拟芯片的引脚动作，包括：所述模拟芯片的第一引脚和所述模拟芯片的第五引脚连通，所述模拟芯片的第二引脚和所述模拟芯片的第六引脚连通，所述模拟芯片的第三引脚和所述模拟芯片的第七引脚连通，所述模拟芯片的第四引脚和所述模拟芯片的第八引脚连通。

12.根据权利要求10所述的隔离电路，其特征在于，

所述模拟芯片在接收到所述第二电平信号的情况下，所述模拟芯片的引脚动作，包括：所述模拟芯片的第一引脚和所述模拟芯片的第五引脚不连通，所述模拟芯片的第二引脚和所述模拟芯片的第六引脚不连通，所述模拟芯片的第三引脚和所述模拟芯片的第七引脚不连通，所述模拟芯片的第四引脚和所述模拟芯片的第八引脚不连通。

13.根据权利要求10所述的隔离电路，其特征在于，所述电平转换单元还包括第一电容和第二电容，所述模拟芯片还包括第九引脚和第十引脚，其中，

所述第一电容，具有第一端和第二端，所述第一电容的第一端与所述第一电源以及所述模拟芯片的第九引脚电连接，所述第一电容的第二端接地；

所述第二电容，具有第一端和第二端，所述第二电容的第一端与所述第二电源以及所述模拟芯片的第十引脚电连接，所述第二电容的第二端接地。

14.根据权利要求1至4中任意一项所述的隔离电路，其特征在于，所述电路还包括：

显示单元，与所述状态监测单元电连接，所述显示单元用于在所述第一电子单元和所述第二电子单元中的任意一个电子单元失效的情况下，显示失效信息。

15.一种车辆，其特征在于，包括隔离电路，所述隔离电路为权利要求1至14中任意一项的隔离电路。

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