CN216748503U - 电器盒、车辆及用电设备管理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电器盒、车辆及用电设备管理系统，包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块，电流反馈电路与控制器的输入端连接，对内通信模块与控制器的输出端连接。其中，电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取负载电路中的电流信息，控制器用于根据电流信息确定负载电路的工作状态信息，并将工作状态信息传输给对内通信模块，对内通信模块用于对用户设备输出工作状态信息。以通过对整车所有用电负载的监控，确认各个用电负载所在负载电路的工作状态信息，并通过对用户设备输出工作状态信息的方式，使得用户能够第一时间感知负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，及时地向用户提示风险，大大增加车辆的使用安全性。

Description

电器盒、车辆及用电设备管理系统

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电器盒、车辆及用电设备管理系统。

背景技术

随着汽车技术的快速发展，车辆电气化程度也越来越高，车辆上的用电设备的电路保护也显得尤为重要。

目前，现有汽车基本均采用传统保险丝加继电器的方式给整车电源回路提供供电及回路保护，该种方式在电源回路发生开路故障时，就会断开保险丝，从而使得用电设备工作失效。

但是，这种采用断开保险丝的方式，对于驾驶员属于被动接受方式，很有可能在驾驶途中才能发现该用电设备发生失效，严重影响车辆使用的安全性。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电器盒、车辆及用电设备管理系统，以使得用户能够在第一时间感知用电负载所在负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，可以及时地向用户提示相关风险，进而大大增加车辆的使用安全性。

第一方面，本申请实施例提供一种电器盒，包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块；

所述电流反馈电路与所述控制器的输入端连接，所述对内通信模块与所述控制器的输出端连接；

所述电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取所述负载电路中的电流信息；

所述控制器用于根据所述电流信息确定所述负载电路的工作状态信息，并将所述工作状态信息传输给对内通信模块，所述对内通信模块用于对用户设备输出所述工作状态信息。

在一种可能的设计中，所述电流反馈电路包括：驱动芯片、MOS管以及电流放大器；

所述驱动芯片的输入端与所述控制器的驱动端连接，所述驱动芯片的输出端与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与驱动电源连接，所述MOS管的源极与电阻第一端连接，所述电阻的第二端与所述负载连接；

所述电阻的第一端与所述电阻的第二端分别与所述电流放大器的两个输入端连接，所述电流放大器的输出端与所述控制器的输入端连接，以为所述控制器反馈所述负载电路中的所述电流信息。

在一种可能的设计中，所述控制器为车载的微控制单元，所述对内通信模块为控制器局域网络CAN模块，以通过CAN模块对所述用户设备输出所述工作状态信息。

第二方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括：车机以及如第一方面中所提供的任意一种电器盒；

所述电器盒中的对内通信模块与所述车机连接，以在所述车机用于向用户提示所述工作状态信息。

在一种可能的设计中，所述车机包括显示屏；

所述电器盒中的所述对内通信模块与所述显示屏，以在所述显示屏上显示所述工作状态信息。

在一种可能的设计中，所述显示屏包括为主驾显示屏。

在一种可能的设计中，所述的车辆，还包括：对外通信模组；

所述对外通信模组与所述电器盒中的所述对内通信模块连接，以通过所述对外通信模组向数据中心发送车辆用电信息。

在一种可能的设计中，所述对外通信模组为车载互联智能多制式天线TCAM或车载网联终端TBOX。

第三方面，本申请实施例还提供一种用电设备管理系统，包括：数据中心以及如第二方面中提供的任意一种车辆；

所述数据中心与所述车辆中的对外通信模组通信连接，以通过所述外通信模组将所述车辆的车辆用电信息上传至所述数据中心。

在一种可能的设计中，所述的用电设备管理系统，还包括：用户终端；

所述用户终端与所述数据中心通信连接，以通过所述数据中心将所述车辆的负载的故障信息下发至所述用户。

本申请实施例提供的一种电器盒、车辆及用电设备管理系统，包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块，电流反馈电路与控制器的输入端连接，对内通信模块与控制器的输出端连接。其中，电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取负载电路中的电流信息，控制器用于根据电流信息确定负载电路的工作状态信息，并将工作状态信息传输给对内通信模块，对内通信模块用于对用户设备输出工作状态信息。

可见，本实施例提供的电器盒，可以通过对整车所有用电负载的监控，确认各个用电负载所在负载电路的工作状态信息，并通过对用户设备输出工作状态信息的方式，使得用户能够第一时间感知用电负载所在负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，可以及时地向用户提示风险，进而大大增加车辆的使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请根据一示例实施例示出的电器盒的结构示意图；

图2是本申请根据另一示例实施例示出的车辆的结构示意图；

图3是本申请根据又一示例实施例示出的用电设备管理系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

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，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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，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。

随着汽车技术的快速发展，车辆电气化程度也越来越高，车辆上的用电设备的电路保护也显得尤为重要。现有汽车基本均采用传统保险丝加继电器的方式给整车电源回路提供供电及回路保护，该种方式若电源回路发生开路故障，会通过断开保险丝，然后用电设备失效。

这种采用断开保险丝的方式，对于驾驶员属于被动接受方式，很有可能在驾驶途中才能发现该用电设备发生失效，严重影响车辆使用的安全性。例如：常见的夜晚刹车灯线束回路损坏，或者长时间未使用的雨刮器线束回路损坏。采用上述断开保险丝的方式，用户在启动车辆时，即使夜晚刹车灯线束回路或者雨刮器线束回路已经发生故障，用户也无法获知。

此时，只有当用户需要使用雨刮器时，发现雨刮器不工作，才被动地获知雨刮器发生故障。

而对于夜晚刹车发生故障，用户在即使在驾驶时，也通常无法直接获知，而夜晚刹车的故障容易会给其他车辆造成信息的误传递，进而造成车辆追尾，甚至更加严重的事故。

此外，除了上述采用断开保险丝的方式之外，也有主机厂采用电子开关取代了传统保险丝加继电器的供电保护方式，但此类方案也并未建立全车电源负载回路的线束故障监控机制，仍然仅只是起到供电保护的作用，而无法对用户进行故障直接提醒。

并且，随着前端设备功率增大，其形成较高的功率值输入值，这会给下游电源部门进行整车供电设备的功率选型造成影响，例如，造成发电机、DC/DC变换器的功率设计偏高，进而造成设计成本的浪费。

除此之外，在实际车辆的工程开发设计选型时，也经常会因为缺乏真实的实车用电信息，工程师只能在选型考虑设计较大的设计余量，该余量一般会在15％-30％不等，同样会造成二次的设计成本浪费。

基于上述现有技术中存在的技术问题，本申请旨在提供一种电器盒，以使得用户能够第一时间感知用电负载所在负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，可以及时地向用户提示风险，进而大大增加车辆的使用安全性。具体的，所提供的电器盒包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块，电流反馈电路与控制器的输入端连接，对内通信模块与控制器的输出端连接。

其中，电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取负载电路中的电流信息，控制器用于根据电流信息确定负载电路的工作状态信息，并将工作状态信息传输给对内通信模块，对内通信模块用于对用户设备输出工作状态信息。

可见，本实施例提供的电器盒，可以通过对整车所有用电负载的监控，确认各个用电负载所在负载电路的工作状态信息，并通过对用户设备输出工作状态信息的方式，使得用户能够第一时间感知用电负载所在负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，可以及时地向用户提示风险，进而大大增加车辆的使用安全性。

图1是本申请根据一示例实施例示出的电器盒的结构示意图。如图1所示。如图1所示，本实施例提供的电器盒，包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块。

其中，电流反馈电路与控制器的输入端连接，对内通信模块与控制器的输出端连接。电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取负载电路中的电流信息。控制器用于根据电流信息确定负载电路的工作状态信息，并将工作状态信息传输给对内通信模块，对内通信模块用于对用户设备输出工作状态信息。

具体的，控制器可以为车载的微控制单元110(Microcontroller Unit，简称MCU)，主要是用于与车辆的各种外围电路与接口电路连接，从而实现对车载信息的处理以及相应车载设备的控制。

而上述的对内通信模块可以为控制器局域网络(Controller Area Network,，简称CAN)模块150，以通过CAN网络在车辆内实现信息传递。

继续参照图1，可以针对每个负载设置一个单独的电流反馈电路，从而对每个负载的负载回路进行单独监测，其中，在本实施例的描述中，可以是只对其中的一个负载的电路反馈电路进行说明。

具体的，上述的电流反馈电路，可以包括：驱动芯片120、MOS管130以及电流放大器140。其中，驱动芯片120的输入端与MCU110的驱动端连接，驱动芯片120的输出端与MOS管130的栅极连接，MOS管130的漏极与驱动电源连接，MOS管130的源极与电阻第一端连接，电阻的第二端与负载连接。

并且，电阻的第一端与电阻的第二端分别与电流放大器140的两个输入端连接，电流放大器140的输出端与MCU110的输入端连接，从而为MCU110反馈负载电路中的电流信息，即如图1中所示的负载1所处复杂回路的电路信息。

在本实施例中，所提供的电器盒包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块，电流反馈电路与控制器的输入端连接，对内通信模块与控制器的输出端连接。其中，电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取负载电路中的电流信息，控制器用于根据电流信息确定负载电路的工作状态信息，并将工作状态信息传输给对内通信模块，对内通信模块用于对用户设备输出工作状态信息。

可见，本实施例提供的电器盒，可以通过对整车所有用电负载的监控，确认各个用电负载所在负载电路的工作状态信息，并通过对用户设备输出工作状态信息的方式，使得用户能够第一时间感知用电负载所在负载回路的工作状态，从而在用电负载发生故障时，可以及时地向用户提示风险，进而大大增加车辆的使用安全性。

图2是本申请根据另一示例实施例示出的车辆的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的车辆，包括：车机以及电器盒。其中，电器盒，包括：MCU110、电流反馈电路以及CAN模块150。

其中，上述的电流反馈电路包括：驱动芯片120、MOS管130以及电流放大器140。其中，驱动芯片120的输入端与MCU110的驱动端连接，驱动芯片120的输出端与MOS管130的栅极连接，MOS管130的漏极与驱动电源连接，MOS管130的源极与电阻第一端连接，电阻的第二端与负载连接。

并且，电阻的第一端与电阻的第二端分别与电流放大器140的两个输入端连接，电流放大器140的输出端与MCU110的输入端连接，从而为MCU110反馈负载电路中的电流信息。

而在一种可能的实施例中，上述车机可以包括显示屏160。其中，上述电器盒中的CAN模块150与显示屏160连接，以在显示屏160上显示工作状态信息。

进一步的，本实施例中所提供的显示屏具体的可以为主驾显示屏，从而可以通过在主驾显示屏中显示工作状态信息，以更加直接地为驾驶员展示各个负载对应负载回路的工作状态信息。

继续参照图2，本实施例所提供的车辆，还包括：对外通信模组。具体的，对外通信模组与电器盒中的对内通信模块连接，以通过对外通信模组向数据中心发送车辆用电信息。

在一种可能的设计中，上述的对外通信模组为车载互联智能多制式天线TCAM170或车载网联终端TBOX。可以以对外通信模组为TCAM170为例，可以是通过TCAM170向数据中心发送车辆用电信息。

图3是本申请根据又一示例实施例示出的用电设备管理系统的结构示意图。如图3所示，本申请实施例还提供的用电设备管理系统，包括：数据中心180以及车辆。其中，数据中心180与车辆中的TCAM170通信连接，以使得车辆可以通过TCAM170将车辆的车辆用电信息上传至数据中心180。

而上述车辆，包括：显示屏160以及电器盒。其中，电器盒，包括：MCU110、电流反馈电路以及CAN模块150。

其中，上述的电流反馈电路包括：驱动芯片120、MOS管130以及电流放大器140。而驱动芯片120的输入端与MCU110的驱动端连接，并且，上述的驱动芯片120的输出端与MOS管130的栅极连接，MOS管130的漏极与驱动电源连接，MOS管130的源极与电阻第一端连接，电阻的第二端与负载连接。

并且，上述电阻的第一端与电阻的第二端可以是分别与电流放大器140的两个输入端连接，而电流放大器140的输出端与MCU110的输入端连接，从而为MCU110反馈负载电路中的电流信息。然后，MCU110再通过车内CAN网络将车辆使用数据传输至TCAM170，以上载到数据中心180的云服务器中。

可见，在本实施例中，可以通过电流反馈电路搜集采样整车所有负载回路的电流值，结合实时整车电压，计算出用户在使用过程中的各个用电设备的电源功率。然后，记录用户使用工况、使用时间及时长，并进行存储，后续再通过车内CAN网络将数据传输到TBOX或者TCAM170，上载到数据中心180的云服务器中，以形成大数据。

从而推送给不同用电设备的开发工程师。以使得工程师可以根据长时间收集的大数据，对产品进行针对性的设计优化，使得在开发不再单纯参考竞品车型，不再设计过大余量，从而实现精准设计选型。可见本实施例主要是通过电器盒，从用电设备源头收集用户使用信息，通过后台建立用户用电信息，为后续设计优化提供数据支撑。

而在另一种可能的设计中，本实施例提供的用电设备管理系统，还可以包括：用户终端190(例如：手机、平板、电脑等设备)。其中，用户终端190与数据中心180通信连接，以通过数据中心180将车辆的负载的故障信息下发至用户。

在本实施例中，在车辆上电后，通过供电盒能够检测整车所有负载的线束回路是否正常，若出现线束短路或者开路故障，可以及时将故障信息通过通讯输出到车机和TCAM，车机可以将故障信息及时显示到驾驶员主屏幕上，同时，也可以将故障信息通过TCAM上传至数据中心后，通过数据中心通知到的用户的手机应用中

为了进一步对本申请实施例提供的电设备管理系统进行更好的理解，可以结合以下两个场景对其具体的应用场景进行说明：

情景一：当负载所在线束回路发生故障，此时回路中的电流值会与正常工作时发生差异，通过电器盒中的电流采集电路，将实时电流信息反馈到MCU，MCU根据实际电流值与软件标定值对比，确认故障类型，并将故障信息通过CAN通讯传输到TCAM和主驾显示屏，TCAM通过后台将故障信息直接通知到用户手机APP或者以短信的方式通知到客户。同时将故障信息通过主驾显示屏通知到客户，保证客户了解到实际信息，杜绝因故障信息导致的财产损失或人生伤害等。

情景二：负载回路持续采样收集客户车辆用电信息，通过对实时电压，电流进行采样，进行整车所有负载回路的功率计算，同时通过MCU中的计时功能，统计用电设备的使用时长。

同时，还可以结合客户车辆的所在地信息以及工况情况，将这些信息同步编码存储到内存中，并实时将数据通过整车CAN网络传输给TCAM，再由TCAM将数据上传到云服务器进行客户信息建档。大数据平台将长时间跟踪用户实车用电设备使用情况推送给主机厂不同用电设备的开发部门，进而通过分析数据，不断优化用电设备的功率设计，从而降低单件成本以及整车功耗。

在本申请的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系均可以为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电器盒，其特征在于，包括：控制器、电流反馈电路以及对内通信模块；

所述电流反馈电路与所述控制器的输入端连接，所述对内通信模块与所述控制器的输出端连接；

所述电流反馈电路用于与车辆中的负载电路连接，以获取所述负载电路中的电流信息；

所述控制器用于根据所述电流信息确定所述负载电路的工作状态信息，并将所述工作状态信息传输给对内通信模块，所述对内通信模块用于对用户设备输出所述工作状态信息。

2.根据权利要求1所述的电器盒，其特征在于，所述电流反馈电路包括：驱动芯片、MOS管以及电流放大器；

所述驱动芯片的输入端与所述控制器的驱动端连接，所述驱动芯片的输出端与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与驱动电源连接，所述MOS管的源极与电阻第一端连接，所述电阻的第二端与所述负载连接；

所述电阻的第一端与所述电阻的第二端分别与所述电流放大器的两个输入端连接，所述电流放大器的输出端与所述控制器的输入端连接，以为所述控制器反馈所述负载电路中的所述电流信息。

3.根据权利要求1或2所述的电器盒，其特征在于，所述控制器为车载的微控制单元，所述对内通信模块为控制器局域网络CAN模块，以通过CAN模块对所述用户设备输出所述工作状态信息。

4.一种车辆，其特征在于，包括：车机以及如权利要求1-3中任意一项所述的电器盒；

所述电器盒中的对内通信模块与所述车机连接，以在所述车机用于向用户提示所述工作状态信息。

5.根据权利要求4所述的车辆，其特征在于，所述车机包括显示屏；

所述电器盒中的所述对内通信模块与所述显示屏，以在所述显示屏上显示所述工作状态信息。

6.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于，所述显示屏包括为主驾显示屏。

7.根据权利要求4-6中任意一项所述的车辆，其特征在于，还包括：对外通信模组；

所述对外通信模组与所述电器盒中的所述对内通信模块连接，以通过所述对外通信模组向数据中心发送车辆用电信息。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述对外通信模组为车载互联智能多制式天线TCAM或车载网联终端TBOX。

9.一种用电设备管理系统，其特征在于，包括：数据中心以及如权利要求4-8中任意一项所述的车辆；

所述数据中心与所述车辆中的对外通信模组通信连接，以通过所述外通信模组将所述车辆的车辆用电信息上传至所述数据中心。

10.根据权利要求9所述的用电设备管理系统，其特征在于，还包括：用户终端；

所述用户终端与所述数据中心通信连接，以通过所述数据中心将所述车辆的负载的故障信息下发至所述用户。

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