r>式中，Vj為檢測電壓，Vjout為繼電器輸出電壓。
[0024] 若繼電器正常工作，繼電器閉合時通過Vj根據上式推算出的Vjout應該與系統(tǒng)供 電電壓接近，繼電器斷開Vj等于零，因此可以通過根據Vj可以判斷繼電器有沒有正常工 作。
[0025] 考慮到單片機的數(shù)模轉換接口有限，本發(fā)明采用模擬選通開關芯片CD4051對繼 電器輸出電壓進行動態(tài)分時掃描。
【具體實施方式】 [0026] 三：下面結合圖1、圖6、圖7說明本實施方式，電流傳感模塊，采用 圖6中的電流傳感器芯片ACS758LCB-050B，繼電器輸出電流經過電流傳感器到達用電設 備，電流傳感器輸出與流經電流成正比（60mV/A)的電壓信號并傳送至模數(shù)轉換模塊，，模 數(shù)轉換模塊將電壓信號轉化為數(shù)字信號傳送數(shù)據處理模塊計算出當前電流；電流傳感模塊 同時將感應到的流經電流成正比的電壓信號傳送至電流觸發(fā)比較模塊，電流觸發(fā)比較模塊 采用圖7中的電壓比較器芯片LM2903,與數(shù)模轉換芯片AD5611產生的基準電壓進行比較； 正常狀態(tài)下LM2903輸出低電平。當線路電流過大時，電流傳感模塊輸出的電壓信號高于 AD5611產生的基準電壓，LM2903輸出高電平至定時器輸入捕捉模塊，定時器輸入捕捉模塊 產生中斷事件；數(shù)據處理模塊立即響應該中斷事件控制繼電器斷開切斷電流回路保護汽車 線路和用電設備，由于是采用中斷的處理方式，本發(fā)明對電流過載的響應速度極快；數(shù)據處 理模塊收到繼電器過載的信號時不一定是立即斷開繼電器，而是存在一個可設置的保護延 遲時間，該值設置為零時則沒有延遲，用戶可以連接CAN總線發(fā)送指令到數(shù)據處理模塊，數(shù) 據處理模塊通過SPI通訊接口模塊發(fā)送數(shù)據到電流觸發(fā)比較模塊中的芯片AD5611設置電 流比較觸發(fā)的大小，從而對繼電器斷開保護的電流值進行設置。
【具體實施方式】 [0027] 四：下面結合圖1、圖8說明本實施方式，報警指示模塊，采用圖8中 的驅動芯片MC1413驅動綠、黃、紅三個指示燈，由數(shù)據處理模塊輸出管腳與MC1413相連，當 出現(xiàn)故障時數(shù)據處理模塊通過報警指示模塊顯示當前狀態(tài)提醒駕駛者，狀態(tài)分為正常、警 告和嚴重三個級別，分別用綠色、黃色、紅色指示燈指示。
[0028] 【具體實施方式】五：下面結合圖1、圖9說明本實施方式，電源模塊，采用圖9中的高 效DC-DC轉換芯片LM2596-5. 0,為本發(fā)明其它模塊提供5V的工作電壓，LM2596-5. 0最大輸 入電壓為36V，最大輸出電流高達3A;電源模塊采用芯片LM2596-5. 0使得本發(fā)明同時適用 于汽油車（12V)與柴油車（24V)。
【主權項】
1. 汽車智能繼電器盒，其特征在于，它包括單片機、電流檢測模塊、繼電器控制模塊、電 源豐吳塊， 單片機包括數(shù)據處理模塊、定時器輸入捕捉模塊、模數(shù)轉換模塊、SPI通訊接口模塊、開 關信號采集模塊和CAN總線通訊接口模塊， 電流檢測模塊包括電流觸發(fā)比較模塊和電流傳感模塊， 繼電器控制模塊包括繼電器驅動模塊和繼電器狀態(tài)檢測模塊， 單片機是本系統(tǒng)中的核心，其中的定時器輸入捕捉模塊接收來自電流觸發(fā)比較模塊的 信號，SPI通訊接口模塊發(fā)送指令到電流觸發(fā)比較模塊，模數(shù)轉換模塊接收來自電流傳感模 塊和繼電器狀態(tài)檢測模塊的信號，開關信號采集模塊采集外部開關輸入，數(shù)據處理模塊管 理定時器輸入捕捉模塊、模數(shù)轉換模塊、SPI通訊接口模塊、開關信號采集模塊的數(shù)據并輸 出信號到繼電器驅動模塊控制繼電器的吸合；數(shù)據處理模塊通過CAN總線通訊接口模塊實 現(xiàn)與整車網絡的通訊； 電源模塊將汽車12V或24V供電轉換成5V，為單片機、電流檢測模塊供電。2. 根據權利要求1所述的汽車智能繼電器盒，其特征在于，還包括報警指示模塊，當出 現(xiàn)故障時，數(shù)據處理模塊通過報警指示模塊顯示當前狀態(tài)提醒駕駛者；狀態(tài)分為正常、警告 和嚴重三個級別，分別用綠色、黃色、紅色指示燈指示。3.根據權利要求1所述的汽車智能繼電器盒，其特征在于，LM2596-5. 0為電源模塊主 控芯片。4.根據權利要求1或2或3所述的汽車智能繼電器盒，其特征在于，單片機的型號為 MC9S12XS128MAL。5.根據權利要求1或2或3所述的汽車智能繼電器盒，其特征在于，電流觸發(fā)比較模塊 的控制芯片為AD5611和LM393 ;繼電器驅動模塊與報警指示模塊的控制芯片為MC1413。6. 根據權利要求1或2或3所述的汽車智能繼電器盒，其特征在于，電流傳感模塊的電 流傳感器芯片為ACS758LCB-050B。7. -種基于權利要求1所述汽車智能繼電器盒的控制方法，其特征在于，在各路繼電 器不過載或繼電器本身無故障的情況下，繼電器的吸合完全受控于外部開關信號；電流傳 感模塊檢測各路繼電器的電流，當電流過大時會引起電流觸發(fā)比較模塊發(fā)送信號到數(shù)據處 理模塊，數(shù)據處理模塊控制繼電器驅動模塊斷開繼電器達到保護整車用電安全的目的；數(shù) 據處理模塊通過SPI通訊接口模塊發(fā)送數(shù)據到電流觸發(fā)比較模塊設置電流比較觸發(fā)的大 小，從而對繼電器斷開保護的電流值進行設置；數(shù)據處理模塊收到繼電器過載的信號時不 一定是立即斷開繼電器，而是存在一個可設置的保護延遲時間，該值設置為零時則沒有延 遲。
【專利摘要】本發(fā)明提出了汽車智能繼電器盒及其控制方法。汽車智能繼電器盒，包括單片機、電流檢測模塊、繼電器控制模塊、電源模塊、報警指示模塊，單片機是本系統(tǒng)中的核心?？刂品椒ㄊ牵涸诟髀防^電器不過載或繼電器本身無故障的情況下，繼電器的吸合完全受控于外部開關信號；當電流過大時會引起電流檢測模塊發(fā)送信號到單片機，單片機控制斷開繼電器達到保護整車用電安全的目的；單片機收到繼電器過載的信號時不一定是立即斷開繼電器，而是存在一個可設置的保護延遲時間，該值設置為零時則沒有延遲。本發(fā)明實現(xiàn)了汽車線路電流精確監(jiān)控，實現(xiàn)了汽車用電電流分級管理與保護，分為正常、警告和嚴重三個級別，防范故障于未然同時又精確保護汽車線路及用電設備。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN105425675
【申請?zhí)枴緾N201510913809
【發(fā)明人】呂科, 楊正才, 石振東, 姚勝華
【申請人】湖北汽車工業(yè)學院
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月12日