CN216387306U - 一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路及车辆，监控电路包括控制器件、第一支路和第二支路；控制器件包括选通信号输出端和监控信号输入端，控制器件用于通过调节输出的选通信号控制继电器的控制线缆经由第一支路或者第二支路接地；继电器的控制线缆连接继电器的线圈负极，继电器的线圈正极接入第一电源信号；控制器件用于根据输入的监控信号监控控制线缆的对地短路情况；监控信号与将继电器的控制线缆接地的被选通支路有关，继电器的控制线缆正常工作时控制器件接收到的监控信号，与继电器的控制线缆对地短路时控制器件接收到的监控信号的电平高低不同。通过本公开的技术方案，实现了对继电器的控制线缆是否对地短路状态的监控。

Description

一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路及车辆。

背景技术

车辆上有诸如大灯、喇叭以及雨刮等车载大功率设备，对于前述车载大功率设备的电源控制，目前普遍的采用的做法是利用继电器作为开关，以实现对车载大功率设备供电线路通断的控制。

在利用继电器作为开关以控制车载大功率设备供电线路的通断时，需要一个控制信号给到继电器以控制继电器的闭合和断开，为确保继电器的正常工作，进而确保对车载大功率设备供电线路通断的准确控制，对控制继电器闭合和断开的控制信号的监控变得尤为重要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路及车辆，实现了对继电器的控制线缆是否对地短路状态的监控。

第一方面，本公开实施例提供了一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路，包括控制器件、第一支路和第二支路；

所述控制器件包括选通信号输出端和监控信号输入端，所述控制器件用于通过调节输出的选通信号控制所述继电器的控制线缆经由所述第一支路或者所述第二支路接地；其中，所述继电器的控制线缆连接所述继电器的线圈负极，所述继电器的线圈正极接入第一电源信号；

所述控制器件用于根据输入的监控信号监控所述控制线缆的对地短路情况；其中，所述监控信号与将所述继电器的控制线缆接地的被选通支路有关，所述继电器的控制线缆正常工作时所述控制器件接收到的所述监控信号，与所述继电器的控制线缆对地短路时所述控制器件接收到的所述监控信号的电平高低不同。

可选地，所述第一支路的第一端与所述第二支路的第一端并联于第一节点，所述第一节点与所述控制线缆电连接，所述第一支路的第二端与所述第二支路的第二端接地。

可选地，所述第一支路包括第一开关，所述第一开关的控制端连接所述选通信号输出端，所述第一开关的第一端作为所述第一支路的第一端，所述第一开关的第二端作为所述第一支路的第二端。

可选地，所述第二支路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二开关，所述第一电阻和第二电阻串联于所述第二支路的第一端和所述第二支路的第二端之间，所述第二开关的控制端连接所述第一电阻和所述第二电阻的串联节点，所述第二开关的第一端通过所述第三电阻接入第二电源信号并与所述监控信号输入端电连接，所述第二开关的第二端接地。

可选地，所述第一电阻与所述第二电阻的串联节点的分压大于等于0.7V。

可选地，所述第一节点与所述控制线缆之间串联有第四电阻。

可选地，所述第二支路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第四电阻的串联阻值大于等于10千欧。

可选地，所述控制器件为微控制单元。

第二方面，本公开实施例还提供了一种车辆，包括如第一方面所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，所述车辆包括多个车载大功率设备，每个所述车载大功率设备连接不同的所述监控电路。

可选地，所述控制器件连接所述车辆中的显示仪表，所述控制器件用于根据输入的所述监控信号调节输出的显示控制信号，所述显示仪表根据所述显示控制信号定位显示所述控制线缆对地短路的继电器对应的所述车载大功率设备。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例设置车载大功率设备供电用继电器的监控电路包括控制器件、第一支路和第二支路，控制器件包括选通信号输出端和监控信号输入端，控制器件用于通过调节输出的选通信号控制继电器的控制线缆经由第一支路或者第二支路接地，继电器的控制线缆连接继电器的线圈负极，继电器的线圈正极接入第一电源信号，控制器件用于根据输入的监控信号监控控制线缆的对地短路情况，监控信号与将继电器的控制线缆接地的被选通支路有关，继电器的控制线缆正常工作时控制器件接收到的监控信号，与继电器的控制线缆对地短路时控制器件接收到的监控信号的电平高低不同。由此，控制器件根据输出的选通信号确定控制线缆经由第一支路和第二支路哪条支路接地，再结合输出的选通信号的电平高低以及获取到的监控信号的电平高低，判断继电器的控制线缆是否对地短路，实现了对继电器的控制线缆是否对地短路状态的监控，即实现了对控制继电器闭合和断开的控制信号是否处于失效状态的监控，有利于通过对控制信号的监控及时获知控制信号是否出于失效状态，且监控电路结构简单可靠，实现成本较低。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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为本公开实施例提供的一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路的结构示意图。如图1所示，车载大功率设备供电用继电器的监控电路包括控制器件10、第一支路1和第二支路2，控制器件10包括选通信号输出端A和监控信号输入端B，控制器件10用于通过选通信号输出端A输出选通信号，以及通过监控信号输入端B获取监控信号，控制器件10用于通过调节输出的选通信号控制继电器3的控制线缆4经由第一支路1或者第二支路2接地GND。

继电器3的控制线缆4电连接继电器3的线圈31负极，继电器3的线圈31的正极接入第一电源信号V1。示例性地，第一电源信号V1的电压例如可以为24V，继电器3还包括开关32，开关32感应流经继电器3内线圈31的电流闭合或断开，继电器3可以为低电平继电器，流经线圈31的电流较小或者为零时，开关32断开，流经线圈31的电流较大时，开关32闭合，开关32闭合时继电器3闭合，开关32断开时继电器3断开。具体地，开关32的一端电连接供电模块5，例如电池，开关32另一端电连接对应的车载大功率设备6，例如车辆的大灯、喇叭或者雨刮等设备，开关32闭合时供电模块5通过开关32向对应的车载大功率设备6供电，开关32断开时供电模块5到对应的车载大功率设备6的供电线路断开。另外，继电器3的控制线缆4为监控电路中的一段普通线缆，但是继电器3的控制线缆4上传输的控制信号直接决定了流经继电器3线圈31中的电流，进而决定了继电器3的闭合或断开，因此将该段线缆定义为继电器3的控制线缆4。

控制器件10用于根据输入的监控信号监控控制线缆4的对地短路情况，监控信号与将继电器3的控制线缆4接地GND的被选通支路有关，继电器3的控制线缆4正常工作时控制器件10接收到的监控信号，与继电器3的控制线缆4对地短路时控制器件10接收到的监控信号的电平高低不同。示例性地，控制器件10可以为微控制单元(MCU，MicrocontrollerUnit)。

具体地，控制器件10可以通过选通信号输出端A输出电平高低不同的选通信号，进而根据输出的选通信号确定控制线缆4经由第一支路1和第二支路2哪条支路接地GND，监控信号与将继电器3的控制线缆4接地GND的被选通支路有关，控制器件10再结合输出的选通信号的电平高低以及获取到的监控信号的电平高低，可以有效判断继电器3的控制线缆4是否对地短路，例如可以设置控制器件10输出固定电平的选通信号时，继电器3的控制线缆4正常或者对地短路两种情况对应的传输至控制器件10的监控信号的电平高低不同，控制器件10进而可以根据接收到的监控信号判断继电器3的控制线缆4是否对地短路，由此利用监控电路实现了对继电器3的控制线缆4是否对地短路状态的监控，即实现了对控制继电器3闭合和断开的控制信号是否处于失效状态的监控，且监控电路结构简单可靠，实现成本较低。

可选地，如图1所示，可以设置第一支路1的第一端与第二支路2的第一端并联于第一节点N1，第一节点N1与控制线缆4电连接，第一节点N1例如可以电连接继电器3的控制线缆4未连接继电器3的线圈31的一端，第一支路1的第二端与第二支路2的第二端接地GND，即第一支路1与第二支路2形成并联关系，且并联节点即第一节点N1与控制线缆4电连接，控制器件10可以通过调节输出的选通信号控制继电器3的控制线缆4经由第一支路1或者第二支路2接地GND。

可选地，如图1所示，可以设置第一支路1包括第一开关Q1，第一开关Q1的控制端连接选通信号输出端A，第一开关Q1的第一端作为第一支路1的第一端，第一开关Q1的第二端作为第一支路1的第二端。示例性地，第一开关Q1例如可以为三极管或者晶体管，以第一开关Q1为图1所示的NPN型三极管为例，第一开关Q1的控制端为三极管的基极，第一开关Q1的第一端为三极管的集电极，第一开关Q1的第二端为三极管的发射极。

可选地，如图1所示，可以设置第二支路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第二开关Q2，第一电阻R1和第二电阻R2串联于第二支路2的第一端和第二支路2的第二端之间，第二开关Q2的控制端连接第一电阻R1和第二电阻R2的串联节点N2，第二开关Q2的第一端通过第三电阻R3接入第二电源信号V2并与监控信号输入端B电连接，第二开关Q2的第二端接地GND。示例性地，第二开关Q2例如可以为三极管或者晶体管，以第二开关Q2为图1所示的NPN型三极管为例，第二开关Q2的控制端为三极管的基极，第二开关Q2的第一端为三极管的集电极，第二开关Q2的第二端为三极管的发射极，第二电源信号V2的电压例如可以为3.3V。

可选地，如图1所示，可以设置第一节点N1与控制线缆4之间串联有第四电阻R4，第一支路1包括第一开关Q1，当控制器件10通过调节输出的选通信号控制继电器3的控制线缆4经由第一支路1接地GND时，第四电阻R4起到限流作用，避免构成第一支路1的第一开关Q1被烧毁，提高车载大功率设备供电用继电器3的监控电路的工作安全性。

下面参照图1对车载大功率设备供电用继电器的监控电路的具体工作原理进行详细的说明：

控制器件10通过选通信号输出端A输出低电平的选通信号时，第一开关Q1处于截止区而关断，此时由第一电源信号V1依次经由继电器3中的线圈31、控制线缆4、第四电阻R4、第一电阻R1和第二电阻R2形成至地GND的串联环路。示例性地，可以设置第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4的串联阻值大于等于10千欧，此时前述形成的串联环路中的环路电流很小，继电器3中的开关32断开，即继电器3断开。示例性地，可以设置第一电阻R1与第二电阻R2的串联节点N2的分压大于等于0.7V，则第二电阻R2上的分压能够使得第二开关Q2导通，第二开关Q2的第二端通过第二开关Q2的第一端接地GND，此时控制器件10通过监控信号输入端B接收到低电平的监控信号。若此时继电器3的控制线缆4对地短路，则第一节点N1的电压为零，第二电阻R2上的分压为零，第二开关Q2断开，控制器件10通过监控信号输入端B接收到高电平的监控信号。由此，控制器件10输出低电平的选通信号时，若控制器件10接收到低电平的监控信号，说明此时继电器3的控制线缆4能够正常工作；控制器件10输出低电平的选通信号时，若控制器件10接收到高电平的监控信号，说明此时继电器3的控制线缆4对地短路。因此，控制器件10输出低电平的选通信号时，控制器件10能够根据接收到的监控信号的电平高低，判断继电器3的控制线缆4是否存在对地短路的情况，实现对继电器3的控制线缆4对地短路情况的监控。

控制器件10通过选通信号输出端A输出高电平的选通信号时，第一开关Q1处导通，此时由第一电源信号V1依次经由继电器3中的线圈31、控制线缆4、第四电阻R4和第一开关Q1形成至地GND的串联环路，此时前述形成的串联环路中的环路电流较大，继电器3中的开关32闭合，即继电器3闭合。此时第一节点N1的电压为零，第二电阻R2上的分压为零，第二开关Q2处于截止区而关断，此时控制器件10通过监控信号输入端B接收到高电平的监控信号。若此时继电器3的控制线缆4对地短路，第一节点N1的电压同样为零，第二电阻R2上的分压为零，第二开关Q2处于截止区而关断，控制器件10通过监控信号输入端B接收到高电平的监控信号。由此，控制器件10输出高电平的选通信号时，无论继电器3的控制线缆4正常工作还是对地短路，控制器件10均接收到高电平的监控信号。另外，控制器件10通过选通信号输出端A输出高电平的选通信号时，继电器3中的开关32闭合，即继电器3闭合，供电模块5向对应的车载大功率设备6正常供电。

示例性地，第一开关Q1的控制端与控制器件10的选通信号输出端A之间还可以串联有第五电阻R5，第五电阻R5起到限流作用。

本公开实施例还提供了一种车辆，图2为本公开实施例提供的一种车辆的结构示意图。结合图1和图2，车辆包括如上述实施例所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，因此具备上述实施例所述的有益效果，这里不再赘述。

车辆包括多个车载大功率设备6，每个车载大功率设备6连接不同的监控电路。示例性地，图2示出了车辆中的两个车载大功率设备6，每个车载大功率设备6对应设置有第一支路1和第二支路2，所有的车载大功率设备6电连接的监控电路共用控制器件10，控制器件10可以包括多个选通信号输出端A和多个监控信号输入端B，一组选通信号输出端A和监控信号输入端B对应一个监控电路，即对应一个车载大功率设备6设置。示例性地，车载大功率设备6可以为车辆的大灯、喇叭或雨刮等设备，本公开实施例对车载大功率设备6的具体数量和具体类型不作限定。

可选地，结合图1和图2，可以设置控制器件10连接车辆中的显示仪表，显示仪表例如可以为位于车辆中控区的显示仪表，控制器件10用于根据输入的监控信号调节输出的显示控制信号，显示仪表根据显示控制信号定位显示控制线缆4对地短路的继电器3对应的车载大功率设备6。具体地，若继电器311的控制线缆4对地短路，则控制器件10可以根据监控信号输入端B1输入的监控信号调节输出的显示控制信号，显示仪表根据显示控制信号定位显示车载大功率设备61对应的继电器311的控制线缆4存在对地短路的问题；若继电器312的控制线缆4对地短路，则控制器件10可以根据监控信号输入端B2输入的监控信号调节输出的显示控制信号，显示仪表根据显示控制信号定位显示车载大功率设备62对应的继电器312的控制线缆4存在对地短路的问题，以方便相关人员及时发现存在车载大功率设备6供电用继电器3的控制线缆4存在对地短路的问题，并进行及时的处理。

本公开实施例设置车载大功率设备供电用继电器的监控电路包括控制器件、第一支路和第二支路，控制器件包括选通信号输出端和监控信号输入端，控制器件用于通过调节输出的选通信号控制继电器的控制线缆经由第一支路或者第二支路接地，继电器的控制线缆连接继电器的线圈负极，继电器的线圈正极接入第一电源信号，控制器件用于根据输入的监控信号监控控制线缆的对地短路情况，监控信号与将继电器的控制线缆接地的被选通支路有关，继电器的控制线缆正常工作时控制器件接收到的监控信号，与继电器的控制线缆对地短路时控制器件接收到的监控信号的电平高低不同。由此，控制器件根据输出的选通信号确定控制线缆经由第一支路和第二支路哪条支路接地，再结合输出的选通信号的电平高低以及获取到的监控信号的电平高低，判断继电器的控制线缆是否对地短路，实现了对继电器的控制线缆是否对地短路状态的监控，即实现了对控制继电器闭合和断开的控制信号是否处于失效状态的监控，有利于通过对控制信号的监控及时获知控制信号是否出于失效状态，且监控电路结构简单可靠，实现成本较低。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，包括控制器件、第一支路和第二支路；

所述控制器件包括选通信号输出端和监控信号输入端，所述控制器件用于通过调节输出的选通信号控制所述继电器的控制线缆经由所述第一支路或者所述第二支路接地；其中，所述继电器的控制线缆连接所述继电器的线圈负极，所述继电器的线圈正极接入第一电源信号；

所述控制器件用于根据输入的监控信号监控所述控制线缆的对地短路情况；其中，所述监控信号与将所述继电器的控制线缆接地的被选通支路有关，所述继电器的控制线缆正常工作时所述控制器件接收到的所述监控信号，与所述继电器的控制线缆对地短路时所述控制器件接收到的所述监控信号的电平高低不同。

2.根据权利要求1所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第一支路的第一端与所述第二支路的第一端并联于第一节点，所述第一节点与所述控制线缆电连接，所述第一支路的第二端与所述第二支路的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第一支路包括第一开关，所述第一开关的控制端连接所述选通信号输出端，所述第一开关的第一端作为所述第一支路的第一端，所述第一开关的第二端作为所述第一支路的第二端。

4.根据权利要求2所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第二支路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第二开关，所述第一电阻和第二电阻串联于所述第二支路的第一端和所述第二支路的第二端之间，所述第二开关的控制端连接所述第一电阻和所述第二电阻的串联节点，所述第二开关的第一端通过所述第三电阻接入第二电源信号并与所述监控信号输入端电连接，所述第二开关的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻的串联节点的分压大于等于0.7V。

6.根据权利要求3-5任一项所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第一节点与所述控制线缆之间串联有第四电阻。

7.根据权利要求6所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述第二支路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第四电阻的串联阻值大于等于10千欧。

8.根据权利要求1所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，其特征在于，所述控制器件为微控制单元。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的车载大功率设备供电用继电器的监控电路，所述车辆包括多个车载大功率设备，每个所述车载大功率设备连接不同的所述监控电路。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述控制器件连接所述车辆中的显示仪表，所述控制器件用于根据输入的所述监控信号调节输出的显示控制信号，所述显示仪表根据所述显示控制信号定位显示所述控制线缆对地短路的继电器对应的所述车载大功率设备。

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