CN217443520U - 监测连接器状态的装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种监测连接器状态的装置及车辆，该装置包括供电设备、用电设备、第一电信号采集电路、第二电信号采集电路和第一比较器；供电设备包括第一电源连接器，用电设备包括第二电源连接器，用于采集流过第一电源连接器的电流；第二电信号采集电路与第二电源连接器的第二端电连接，用于采集流过第二电源连接器的电流；第一比较器的第一输入端与第一电信号采集电路电连接，第一比较器的第二输入端与第二电信号采集电路电连接；通过第一比较器的输出来判断第一电源连接器和第二电源连接器之间是否存在泄漏电流，解决了现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案的问题。

Description

监测连接器状态的装置及车辆

技术领域

本申请涉及电源连接器技术领域，具体而言，涉及一种监测连接器状态的装置及车辆。

背景技术

无人驾驶系统用电设备之间使用了大量的线束和连接器来传递电能，这些连接器的状态直接影响到系统的稳定性，由于长时间的磨损、氧化、污渍、振动等因素的影响，导致相邻的连接器之间的接触不稳定，会造成系统宕机、传感器失灵等很多严重问题，还可能会造成连接器过热、变形、烧毁等。

现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种监测连接器状态的装置及车辆，以解决现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种监测连接器状态的装置，该装置包括供电设备、用电设备、第一电信号采集电路、第二电信号采集电路和第一比较器；所述供电设备包括第一电源连接器，所述第一电源连接器具有第一端和第二端；所述用电设备包括第二电源连接器，所述第二电源连接器具有第一端和第二端，所述第一电源连接器的第一端和所述第二电源连接器的第一端电连接；所述第一电信号采集电路与所述第一电源连接器的第一端电连接，用于采集流过所述第一电源连接器的电流；所述第二电信号采集电路与所述第二电源连接器的第二端电连接，用于采集流过所述第二电源连接器的电流；所述第一比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一比较器的第一输入端与所述第一电信号采集电路电连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第二电信号采集电路电连接；在流过所述第一电源连接器的电流与流过所述第一电源连接器的电流不相等的情况下，所述第一比较器的输出端输出第一电平，在所述流过所述第一电源连接器的电流与流过所述第一电源连接器的电流相等的情况下，所述第一比较器的输出端输出第二电平，在所述第一比较器的输出端输出第一电平的情况下，确定所述第一电源连接器和所述第二电源连接器之间存在泄漏电流。

进一步地，所述第一电信号采集电路包括第一采样电阻单元，所述第一采样电阻单元的第一端与所述第一电源连接器的第一端电连接，所述第一采样电阻单元的第二端与电压源电连接。

进一步地，所述第二电信号采集电路包括第二采样电阻单元，所述用电设备还包括负载，所述第二采样电阻单元的第一端与所述第二电源连接器的第二端电连接，所述第二采样电阻单元的第二端与所述负载的第一端电连接，所述负载的第二端接地。

进一步地，所述装置还包括：第一电压检测单元、第二电压检测单元和减法器；所述第一电压检测单元与所述第一采样电阻单元电连接，用于测量所述第一采样电阻单元两端的电压；所述第二电压检测单元与所述第二采样电阻单元电连接，用于测量所述第二采样电阻单元两端的电压；所述减法器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述减法器的第一输入端与所述第一电压检测单元电连接，所述减法器的第二输入端与所述第二电压检测单元电连接，所述减法器输出端输出所述第一采样电阻单元两端的电压和所述第二采样电阻单元两端的电压的差值。

进一步地，所述装置还包括：除法器和第二比较器；所述除法器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述除法器的第一输入端与所述减法器的输出端电连接；所述除法器的第二输入端与所述第一电源连接器和所述第二电源连接器之间的导线电连接，所述除法器的第二输入端输入所述导线上流动的电流，所述除法器的输出端输出整体阻抗，所述整体阻抗包括接触阻抗和导线阻抗；所述第二比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第二比较器的第一输入端与所述除法器的输出端电连接，所述第二比较器的第二输入端用于输入设定阻抗；在所述整体阻抗大于所述设定阻抗的情况下，所述第二比较器输出第三电平，在所述整体阻抗小于或等于所述设定阻抗的情况下，所述第二比较器输出第四电平。

进一步地，所述装置还包括：第一模数转换器和第二模数转换器；所述第一模数转换器与所述第一电压检测单元电连接，用于将所述第一采样电阻单元两端的电压转换为第一数字信号；所述第二模数转换器与所述第二电压检测单元电连接，用于将所述第二采样电阻单元两端的电压转换为第二数字信号。

进一步地，所述装置还包括：第一通信连接器和第二通信连接器；所述第一通信连接器与所述第一模数转换器电连接，用于传输所述第二数字信号；所述第二通信连接器与所述第二模数转换器电连接，用于将所述第二数字信号传输至所述第一通信连接器。

进一步地，所述装置还包括第一报警器，所述第一报警器与所述第一比较器的输出端电连接，在所述第一比较器输出所述第一电平的情况下，所述第一报警器发出报警提示信号。

进一步地，所述装置还包括：第二报警器，所述第二报警器与所述第二比较器的输出端电连接，在所述第二比较器输出所述第三电平的情况下，所述第二报警器发出报警提示信号。

进一步地，所述第二报警器为指示灯。

根据本申请的另一方面，还提供一种车辆，该车辆包括上述任意一种所述的装置。

应用本申请的技术方案，先通过所述第一电信号采集电路和所述第二电信号采集电路分别采集流过所述第一电源连接器的电流和流过所述第二电源连接器的电流，再通过第一比较器的输出来判断所述第一电源连接器和所述第二电源连接器之间是否存在泄漏电流，进而解决了现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案的问题。

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示出了根据本申请的实施例的监测连接器状态的装置的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、供电设备；101、第一电源连接器；20、用电设备；201、第二电源连接器；202、负载；301、第一电信号采集电路；3011、第一采样电阻单元；302、第二电信号采集电路；3021、第二采样电阻单元；401、第一电压检测单元；402、第二电压检测单元；501、第一模数转换器；502、第二模数转换器；601、第一通信连接器；602、第二通信连接器；70、第一比较器；801、减法器；802、除法器；803、第二比较器；901、第一报警器；902、第二报警器。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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。

正如背景技术所介绍的，现有无人驾驶系统用电设备之间使用了大量的线束和连接器来传递电能，这些连接器的状态直接影响到系统的稳定性，由于长时间的磨损、氧化、污渍、振动等因素的影响，导致相邻的连接器之间的接触不稳定，会造成系统宕机、传感器失灵等很多严重问题，还可能会造成连接器过热、变形、烧毁等，为了解决现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案的问题，本申请提出了监测连接器状态的装置及车辆，图1是根据本申请的实施例的监测连接器状态的装置的示意图，如图1所示，该装置包括供电设备10、用电设备20、第一电信号采集电路301、第二电信号采集电路302和第一比较器70；

上述供电设备10包括第一电源连接器101，上述第一电源连接器101具有第一端和第二端；

上述用电设备20包括第二电源连接器201，上述第二电源连接器201具有第一端和第二端，上述第一电源连接器101的第一端和上述第二电源连接器201的第一端电连接；

上述第一电信号采集电路301与上述第一电源连接器101的第一端电连接，用于采集流过上述第一电源连接器101的电流；

上述第二电信号采集电路302与上述第二电源连接器201的第二端电连接，用于采集流过上述第二电源连接器201的电流；

上述第一比较器70具有第一输入端、第二输入端和输出端，上述第一比较器70的第一输入端与上述第一电信号采集电路301电连接，上述第一比较器70的第二输入端与上述第二电信号采集电路302电连接；

在流过上述第一电源连接器101的电流与流过上述第一电源连接器101的电流不相等的情况下，上述第一比较器70的输出端输出第一电平，在上述流过上述第一电源连接器101的电流与流过上述第一电源连接器101的电流相等的情况下，上述第一比较器70的输出端输出第二电平，在上述第一比较器70的输出端输出第一电平的情况下，确定上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201之间存在泄漏电流。

上述装置中，如图1所示，先通过上述第一电信号采集电路301和上述第二电信号采集电路302分别采集流过上述第一电源连接器101的电流和流过上述第二电源连接器201的电流，再通过第一比较器70的输出来判断上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201之间是否存在泄漏电流，解决了现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性并及时预警的方案的问题。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述第一电信号采集电路301包括第一采样电阻单元3011，上述第一采样电阻单元3011的第一端与上述第一电源连接器101的第一端电连接，上述第一采样电阻单元3011的第二端与电压源电连接。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述第二电信号采集电路302包括第二采样电阻单元3021，上述用电设备20还包括负载202，上述第二采样电阻单元3021的第一端与上述第二电源连接器201的第二端电连接，上述第二采样电阻单元3021的第二端与上述负载202的第一端电连接，上述负载202的第二端接地。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括：第一电压检测单元401、第二电压检测单元402和减法器801；上述第一电压检测单元401与上述第一采样电阻单元3011电连接，用于测量上述第一采样电阻单元3011两端的电压；上述第二电压检测单元402与上述第二采样电阻单元3021电连接，用于测量上述第二采样电阻单元3021两端的电压；上述减法器801具有第一输入端、第二输入端和输出端，上述减法器801的第一输入端与上述第一电压检测单元401电连接，上述减法器801的第二输入端与上述第二电压检测单元402电连接，上述减法器801输出端输出上述第一采样电阻单元3011两端的电压和上述第二采样电阻单元3021两端的电压的差值；上述减法器801用于将上述第一电压检测单元401测量上述第一采样电阻单元3011两端的电压和上述第二电压检测单元402测量上述第二采样电阻单元3021两端的电压进行求差。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括：除法器802和第二比较器803；上述除法器802具有第一输入端、第二输入端和输出端，上述除法器802的第一输入端与上述减法器801的输出端电连接；上述除法器802的第二输入端与上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201之间的导线电连接，上述除法器802的第二输入端输入上述导线上流动的电流，上述除法器802的输出端输出整体阻抗，上述整体阻抗包括接触阻抗和导线阻抗，上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201结构相同，且内部均是由两个金属片相互接触，由于振动、老化、氧化等原因，会导致阻抗变大，在完全断开造成故障之前，通过检测上述接触阻抗的数值作为连接器健康状态的指示，上述导线阻抗是指上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201之间的阻抗；上述第二比较器803具有第一输入端、第二输入端和输出端，上述第二比较器803的第一输入端与上述除法器802的输出端电连接，上述第二比较器803的第二输入端用于输入设定阻抗；在上述整体阻抗大于上述设定阻抗的情况下，上述第二比较器803输出第三电平，即判断上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201处于非正常状态，需要提醒工作人员及时上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201检查的接触和发热情况，在上述整体阻抗小于或等于上述设定阻抗的情况下，上述第二比较器803输出第四电平，即判断上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201处于正常状态。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括：第一模数转换器501和第二模数转换器502；上述第一模数转换器501与上述第一电压检测单元401电连接，且与上述第二比较器803的第一输入端电连接，用于将上述第一采样电阻单元3011两端的电压转换为第一数字信号；上述第二模数转换器502与上述第二电压检测单元402电连接，用于将上述第二采样电阻单元3021两端的电压转换为第二数字信号，便于后续上述减法器801对上述第一数字信号和上述第二数字信号求差，通过上述第一模数转换器501和上述第二模数转换器502的结果量化上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201的接触阻抗的变化。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括：第一通信连接器601和第二通信连接器602；上述第一通信连接器601与上述第一模数转换器501电连接，具体地，上述第一通信连接器601与上述减法器801的第一输入端电连接，用于传输上述第二数字信号；上述第二通信连接器602与上述第二模数转换器502电连接，具体地，上述第二通信连接器602与上述减法器801的第二输入端电连接，用于将上述第二数字信号传输至上述第一通信连接器601，便于后续上述第二数字信号能够被上述减法器801进行求差工作。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括第一报警器901，上述第一报警器901与上述第一比较器70的输出端电连接，在上述第一比较器70输出上述第一电平的情况下，上述第一报警器901发出报警提示信号，用于提醒工作人员上述第一电源连接器101和上述第二电源连接器201之间存在泄漏电流。以实现及时预警。

在本申请的一种实施例中，如图1所示，上述装置还包括：第二报警器902，上述第二报警器902与上述第二比较器803的输出端电连接，在上述第二比较器803输出上述第三电平的情况下，上述第二报警器902发出报警提示信号，上述第二报警器902为指示灯，通过上述第二比较器803的输出，来判断是否通过第二报警器902进行报警。以实现及时预警。

如图1所示，上述第一采样电阻单元3011包括多个第一采样电阻，上述多个第一采样电阻采用并联或者串联的方式电连接；上述第二采样电阻单元3021包括多个第二采样电阻，采用并联或者串联的方式电连接。

本申请的一种典型的实施例，提供了一种车辆，该车辆包括上述监测连接器状态的装置，具体地，该车辆可以为自动驾驶车辆。

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：

本申请的监测连接器状态的装置，先通过上述第一电信号采集电路和上述第二电信号采集电路分别采集流过上述第一电源连接器的电流和流过上述第二电源连接器的电流，再通过第一比较器的输出来判断上述第一电源连接器和上述第二电源连接器之间是否存在泄漏电流，再通过上述减法器输出端输出上述第一采样电阻单元两端的电压和上述第二采样电阻单元两端的电压的差值，上述第二比较器的第一输入端与上述除法器的输出端电连接，上述第二比较器的第二输入端用于输入设定阻抗，最后通过上述第二比较器的输出，来判断是否通过第二报警器进行报警，通过上述第一模数转换器和上述第二模数转换器的结果量化上述第一电源连接器和上述第二电源连接器的接触阻抗的变化，进而解决了现有技术中缺乏一种检测连接器稳定性的方案的问题。

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 (11)

1.一种监测连接器状态的装置，其特征在于，包括：

供电设备，包括第一电源连接器，所述第一电源连接器具有第一端和第二端；

用电设备，包括第二电源连接器，所述第二电源连接器具有第一端和第二端，所述第一电源连接器的第一端和所述第二电源连接器的第一端电连接；

第一电信号采集电路，与所述第一电源连接器的第一端电连接，用于采集流过所述第一电源连接器的电流；

第二电信号采集电路，与所述第二电源连接器的第二端电连接，用于采集流过所述第二电源连接器的电流；

第一比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一比较器的第一输入端与所述第一电信号采集电路电连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第二电信号采集电路电连接；

在流过所述第一电源连接器的电流与流过所述第一电源连接器的电流不相等的情况下，所述第一比较器的输出端输出第一电平，在所述流过所述第一电源连接器的电流与流过所述第一电源连接器的电流相等的情况下，所述第一比较器的输出端输出第二电平，在所述第一比较器的输出端输出第一电平的情况下，确定所述第一电源连接器和所述第二电源连接器之间存在泄漏电流。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电信号采集电路包括第一采样电阻单元，所述第一采样电阻单元的第一端与所述第一电源连接器的第一端电连接，所述第一采样电阻单元的第二端与电压源电连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二电信号采集电路包括第二采样电阻单元，所述用电设备还包括负载，所述第二采样电阻单元的第一端与所述第二电源连接器的第二端电连接，所述第二采样电阻单元的第二端与所述负载的第一端电连接，所述负载的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一电压检测单元，与所述第一采样电阻单元电连接，用于测量所述第一采样电阻单元两端的电压；

第二电压检测单元，与所述第二采样电阻单元电连接，用于测量所述第二采样电阻单元两端的电压；

减法器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述减法器的第一输入端与所述第一电压检测单元电连接，所述减法器的第二输入端与所述第二电压检测单元电连接，所述减法器输出端输出所述第一采样电阻单元两端的电压和所述第二采样电阻单元两端的电压的差值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

除法器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述除法器的第一输入端与所述减法器的输出端电连接；

所述除法器的第二输入端与所述第一电源连接器和所述第二电源连接器之间的导线电连接，所述除法器的第二输入端输入所述导线上流动的电流，所述除法器的输出端输出整体阻抗，所述整体阻抗包括接触阻抗和导线阻抗；

第二比较器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第二比较器的第一输入端与所述除法器的输出端电连接，所述第二比较器的第二输入端用于输入设定阻抗；

在所述整体阻抗大于所述设定阻抗的情况下，所述第二比较器输出第三电平，在所述整体阻抗小于或等于所述设定阻抗的情况下，所述第二比较器输出第四电平。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一模数转换器，与所述第一电压检测单元电连接，用于将所述第一采样电阻单元两端的电压转换为第一数字信号；

第二模数转换器，与所述第二电压检测单元电连接，用于将所述第二采样电阻单元两端的电压转换为第二数字信号。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一通信连接器，与所述第一模数转换器电连接，用于传输所述第二数字信号；

第二通信连接器，与所述第二模数转换器电连接，用于将所述第二数字信号传输至所述第一通信连接器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第一报警器，与所述第一比较器的输出端电连接，在所述第一比较器输出所述第一电平的情况下，所述第一报警器发出报警提示信号。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二报警器，与所述第二比较器的输出端电连接，在所述第二比较器输出所述第三电平的情况下，所述第二报警器发出报警提示信号。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第二报警器为指示灯。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的装置。

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