一種汽車用電故障檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車安全監測技術領域，尤其涉及一種汽車用電故障檢測系統。
【背景技術】
[0002]汽車作為一種被廣泛使用的代步交通工具，人們對其安全性的要求也越來越嚴格。目前，隨著電力應用的發展，汽車中純電動汽車和電氣混合汽車、電油混合汽車的比重越來越大，簡而言之，電力在汽車領域的應用越來越廣泛，故而，汽車安全監測中也應該重視汽車用電系統電氣參數的檢測。
[0003]在當今許多電氣檢測工作過程中，一些重要電氣故障參數比較難用現有儀器直接測量，有些電氣參數在停電檢修期與運行期的狀態特征差別很大。絕大多數電氣工作狀況及故障狀況可通過電流、電壓等參數準確地描述反映，但電流、電壓是時變性暫態參數。
[0004]長期以來，我國汽車設備實行定期維修制度，但定期維修不能及時發現設備內部的故障隱患；當前汽車設備維修制度正向狀態維修方向發展。一些新的在線故障監測技術在國內外獲得廣泛應用，但目前缺乏針對極早期、中早期階段的隱患在線監測裝置和技術；故障錄波技術，是目前采用較多的一種電氣在線故障監測技術手段，它通過實時檢測記錄電流、電壓等時變性暫態參數在故障期間實際采樣點組成的波形圖反映故障狀況。但是故障錄波需要存儲大量的數據，同時，電氣異常參數值一般遠小于故障定值，在故障錄波監測的范圍之外，擴展到異常錄波會造成更加海量的數據需要存儲處理，這顯然不是嵌入式微控制器系統的優勢所在。
[0005]針對單獨的電壓或電流信號的檢測，還有利用電壓積分和電流積分的方法。例如:日本豐田自動車株式會社在中國申請的發明專利《能夠檢測驅動電路中流過電流的異常的電源裝置》(專利號為:CN200510079921)，采用電流對時間的積分計算，通過該積分與閥值的比較，判斷電流是否異常；日本古河電氣工業株式會社的發明專利《蓄電設備的狀態檢測方法及其裝置》(專利號:CN201080036072)，采用電壓對時間的積分計算，使用該電壓積分作為蓄電池的蓄電狀態量。美國通用汽車環球科技運作有限責任公司的發明技術《過量電流檢測控制方法》(專利號:CN201110311305),也是采用電流對時間的積分值，判斷是否超過閥值，啟動相關控制行為。

【發明內容】

[0006]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種汽車用電故障檢測系統。
[0007]本發明提出的一種汽車電氣安全故障檢測系統，用于檢測汽車內部電源模塊、電氣線路及各耗電模塊的工作及隱患狀態，包括:電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、能量化監測處理模塊、壓差監測模塊、控制處理模塊、通訊模塊和報警模塊；
[0008]電壓采集模塊與電源模塊和各個耗電模塊連接，分別用于檢測電源模塊的輸出電壓和各個耗電模塊的工作電壓；
[0009]電流采集模塊與電源模塊和各個耗電模塊連接，其用于采集電源模塊的輸出電流及剩余電流，并用于從各個耗電模塊采集輸入電流與剩余電流；
[0010]溫度采集模塊連接到汽車各發熱部位，分別獲取各發熱部位的溫度；
[0011]壓差監測模塊與電壓采集模塊連接，將電源模塊輸出電壓與預設電壓閾值比較，判斷電源模塊工作狀況;并分別獲取電源模塊的輸出電壓與各個耗電模塊的進線入口處工作電壓的電壓差值，根據各電壓差值判斷從供電電源到各個耗電模塊的供電線路工作狀況；
[0012]能量化監測處理模塊與電壓采集模塊和電流采集模塊連接，其計算電源模塊的輸出電壓與輸出電流的乘積并對時間進行積分，獲得電源模塊的各時間段工作電能；能量化監測處理模塊還分別將各耗電模塊的輸入電流與其工作電壓進行乘積并對時間進行積分，獲得對應的各時間段工作電能;能量化監測處理模塊還將各剩余電流直接對時間的積分或剩余電流與輔助電壓的乘積對時間的積分，獲得各時間段剩余電流參考電能；
[0013]控制處理模塊與能量化監測處理模塊、壓差監測模塊、溫度采集模塊、通訊模塊和報警模塊連接，其根據能量化監測處理模塊、壓差監測模塊和溫度采集模塊的結果進行分析判斷，控制通訊模塊和報警模塊工作。優選地，剩余電流參考電能，包括剩余電流直接對時間積分產生的積分參數，通過軟件方法，可間接變換成能量數據，獲得各時間段剩余電流參考電能，例如，采用直接單位變換，相當于把剩余電流積分數據與電壓數值IV，就轉換成能量數據。
[0014]優選地，剩余電流與輔助電壓的乘積對時間的積分，其中輔助電壓信號，可由軟件預設，如此，輔助電壓可取固定常數值，例如1V、10V、100V。
[0015]優選地，壓差監測模塊與能量化監測處理模塊連接，把各電壓差值與通過軟件配置的輔助電流進行乘積，再把乘積對時間進行積分，獲得各時間段電壓差值參考電能，進行存儲。例如，與配置的電流數值IA或其倍數進行乘積，并再把該乘積對時間進行積分，獲得電壓差值的參考電能。
[0016]優選地，溫度采集模塊與能量化監測處理模塊連接，溫度大于設定閥值時，把溫度和溫度閥值的差值，對時間進行積分，產生溫差積分參數，生成各時間段的溫差積分凍結數據，進行存儲。
[0017]優選地，能量化監測處理模塊內包括以下處理方式:獲得各時間段的電源模塊和各個耗電模塊的工作電能、剩余電流參考電能、電壓差值參考電能和溫差積分參數，以最小時間段電能為時間子段，進一步獲得較大時間段電能、參考電能或積分參數，依次類推，生成分鐘、小時、日、月不同時間單位的各時間段電能、參考電能或積分參數，進行凍結存儲。
[0018]優選地，能量化監測處理模塊判斷每一個時間段內的工作電能、剩余電流參考電能、電壓差值參考電能和溫差積分參數是否出現異常，并對異常所在時間段內的下一級各個時間子段進行搜索，判斷各時間段異常隱患程度及隱患發展趨勢。
[0019]本發明提出的汽車用電故障檢測系統，對電源模塊和各個耗電模塊，首先分別獲取電源模塊和各個耗電模塊的工作電能、剩余電流參考電能，通過壓差監測模塊和溫度采集模塊分別獲取電壓差值參考電能和溫差積分參數，并產生它們的各時間段凍結數據，進行存儲，然后通過各時段凍結數據的差異比較，分析監測電源模塊、各個耗電模塊、汽車供電線路和汽車發熱部位的電氣工作及安全隱患狀況。本發明中，采用積分方法，相當于對連續的細小電流電壓、壓差、溫度信號進行累積放大處理，有利于保證中早期安全隱患監測的深度，從而可以避免由于用電隱患中早期數值較小而不易被察覺的狀況發生，可以保證電氣安全隱患及早被發現，從而保證汽車用電更加安全。
[0020]本發明還通過對電壓壓差、剩余電流和溫度的直接檢測方式，對汽車用電系統進行綜合監測，剩余電流也是電氣火災重要檢測參數，能夠預防電氣火災隱患，通過多重手段監測方式，進一步提高了汽車用電系統監測的全面性。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實施例提出的一種汽車用電故障檢測系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]參照圖1，本實施例提出的一種汽車用電故障檢測系統，用于檢測汽車內部電源模塊和各個耗電模塊的上電工作狀態。該汽車用電故障檢測系統包括:電壓采集模塊、電流采集模塊、溫度采集模塊、能量化監測處理模塊、壓差監測模塊、控制處理模塊、通訊模塊和報警模塊。
[0024]電壓采集模塊與電源模塊和各個耗電模塊連接，分別用于檢測電源模塊的輸出電壓和各個耗電模塊的工作電壓。
[0025]電流采集模塊與電源模塊和各個耗電模塊連接，其用于采集電源模塊的輸出電流和剩余電流，并用于從各個耗電模塊采集輸入電流與剩余電流。
[0026]溫度采集模塊連接到汽車各發熱部位，分別獲取各發熱部位的溫度；
[0027]壓差監測模塊與電壓采集模塊連接，將電源模塊輸出電壓與預設電壓閾值比較，判斷電源模塊工作狀況;并分別獲取電源模塊的輸出電壓與各個耗電模塊的進線入口處工作電壓的電壓差值，根據各電壓差值判