一种电源实时监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电源实时监控装置，包括控制器、供电电路、复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏选通切换电路和显示及报警电路。本发明专利技术可在本控或者程控条件下对电源系统的多个状态量进行实时监控，自动化程度高，检测效率高，实时响应强，可同时对电源的多个状态量进行量化，检测结果可本地显示，也可以通过以太网传输到上位机，解决现有的电源状态监控不能够量化的问题，一定程度上为电源排故提供了的数据支撑，提高了电源排故的效率。

Power supply real time monitoring device

The invention discloses a method for real-time monitoring of the power supply device comprises a controller, power supply circuit, reset circuit, Ethernet communication circuit, CAN communication circuit, RS485 communication circuit, protection circuit, data storage circuit, sampling circuit, sampling strobe switch public channel, leak strobe switch circuit and display and alarm circuit. The present invention may be used in the control or program control under the condition of multiple state power system for real-time monitoring, high degree of automation, high detection efficiency, real-time response, and multiple state variables of power are quantified, the detection results can be local display, also can through the Ethernet transmission to the host computer, to solve the power supply the existing state monitoring is not able to quantify the problem, to a certain extent for the power supply provide the data support, improve the efficiency of power supply troubleshooting.

【技术实现步骤摘要】
一种电源实时监控装置
本专利技术属于电源监控
，具体涉及一种电源实时监控装置，实现在本控或者程控条件下系统自动、实时的监测车载电源状态，通过对电源状态量的量化实现对车载电源状态的实时监控管理。
技术介绍
在车载系统中，电源作为系统的动力，其状态关系到车载系统能否正常运行。目前车载系统中的电源监控仅是通过简单的状态指示来实现，缺乏对电源状态的实时性监测及量化，对系统排故缺乏强有力的数据支撑，一定程度上增加了系统排故的难度。
技术实现思路
针对现有技术的问题和技术需求，本专利技术提供一种电源实时监控装置，可对电源系统的多个状态量进行实时监控，自动化程度高，检测效率高，实时响应强。一种电源实时监控装置，包括控制器、供电电路、复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏选通切换电路和显示及报警电路，其中：供电电路的输入端连接外部电源，输出端连控制器的供电端；复位电路的输入端连接供电电路，输出端连接控制器的复位引脚和数据存储电路的存储芯片复位引脚；以太网通信电路的一端连接控制器的具有串口功能的引脚上，另一端连接以太网接口；CAN通信电路的一端连接控制器的具有CAN收发功能的引脚上，输出端连接另外一个CAN通信电路的输出端或者CAN网络中的一个组网节点；RS485通信电路的输入端连接控制器的具有串口功能的引脚上，输出端连接到显示及报警电路的输入端；保护电路的一端连接控制器的GPIOx引脚上，另一端连接待监控电源主功率管的驱动信号输入端；数据存储电路的数据线与控制器的数据接口XDx相连接，地址线与控制器的地址接口XAx相连接；采样选通切换电路的控制端通过电平转换芯片连接控制器的GPIOx引角，采样选通切换电路的输入端连多个分压电阻采样通道的输出端，输出端连接公共采样通道的输入端，采样选通切换电路用于选通某一个分压电阻采样通道，保证在同一时刻只有一个通道选通，完成电源电压或电流的采集；公共采样通道的输入端连接采样选通切换电路的输出端，采样公共通道的输出端连接控制器的AD口，用于实现对采样选通切换电路对应的电压或电流或温度采集；检漏选通切换电路的输入端连接待监控电源的输出电压端，输出端连接公共采样通道的输入端，检漏选通切换电路用于待监控电源系统正漏、负漏、不漏状态之间的切换从而采集对应状态下的漏电数据；显示及报警电路的输入端连接RS485通信电路的输出端，显示及报警电路的输出端连接指示灯。进一步地，所述公共采样通道包括依次连接的第一运算放大器、隔离运算放大器和第二运算放大器，第一运算放大器的输出端连接控制器的AD口，第二运算放大器的输入端连接采样选通切换电路的输出端。本专利技术的有益技术效果体现在：本专利技术可在本控或者程控条件下对电源系统的多个状态量进行实时监控，自动化程度高，检测效率高，实时响应强，可同时对电源的多个状态量进行量化，检测结果可本地显示，也可以通过以太网传输到上位机，解决现有的电源状态监控不能够量化的问题，一定程度上为电源排故提供了的数据支撑，提高了电源排故的效率。本专利技术的供电及复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏电路、显示及报警电路采用模块化、通用化设计，多通道电压检测时分时共用。本专利技术无论是在本控状态下还是在程控状态下信息交互量大，交互方式多、交互能力强，在自动控制领域根据实际需要可选择型使用相关电路，有一定的推广性。附图说明图1为本专利技术实施例的总框图；图2为本专利技术实施例的供电及复位电路；图3为本专利技术实施例的CAN通信电路结构图；图4为本专利技术实施例的RS485通信电路结构图；图5为本专利技术实施例的采样选通切换电路结构图；图6为本专利技术实施例的检漏电路结构图；图7为本专利技术实施例的公共采样通道示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术电源监控装置包括控制器、供电电路、复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏选通切换电路和显示及报警电路。其中：供电电路输入端连接整个装置的输入电源，输出端连接电源转换电路的输入端或某芯片供电端，供电电路通过电源模块为整个装置所有芯片直接或者间接提供所需的各种类型的电压。复位电路输入端连接控制器的供电电源(同时监控3.3V和1.9V)，输出端连接控制器的复位引脚和数据存储电路中存储芯片的复位引脚，复位电路通过时刻监控控制器的供电电压保证控制器的正常工作，一旦监测到电压低于设定的阈值，复位芯片即可产生200ms的低电平使控制器和存储芯片复位。以太网通信电路实现在程控状态下电源系统单机与外界系统的信息的交互，其输入端连接控制器的具有串口功能的引脚上，输出端连接以太网接口，以太网通信电路通过以太网模块实现串口数据转换成以太网数据形式发出，也可接收外部的以太网数据，转换成串口数据通过控制器的串口进入控制器，从而实现串口转以太网、以太网转串口的功能，实现双向信息交互。CAN通信电路实现电源系统内部各个相互独立的组件之间信息的交互，其输入端连接控制器的具有CAN收发功能的引脚上，输出端连接另外一个CAN通信电路的输出端或者CAN网络中的一个组网节点，CAN通信电路通过CAN收发器实现CAN网络的组网，实现一对一形式或者一对多形式的双向信息交互。同时要求首选具有隔离功能的CAN收发器及具有隔离功能的供电电源，以提高数据传输时的可靠性。RS485通信电路实现在本控状态下电源系统单机与显示屏及报警电路之间信息的交互，其输入端连接控制器的具有串口功能的引脚上，输出端连接到显示及报警电路的输入端。RS485通信电路通过485收发器实现控制器与显示终端的双向信息交互。要求首选具有隔离功能的、半双工工作模式的485收发器、具有隔离功能的供电电源、以提高数据传输的可靠性，同时要保证电路中的匹配电阻的一致性。保护电路实现对系统中的功率器件的软保护和硬保护双保护功能，其输入端连接控制器的GPIOx引脚上，输出端连接在待监控电源主功率管主功率管的驱动信号输入端。保护电路通过实时检测监测到的电压、电流和温度等信息实现从硬件方面对主功率器件的保护，同时，在控制器的监控系统运行过程中，出现异常时，在硬件保护的同时，软件也实现对主功率管子的保护。数据存储电路的数据线与控制器的数据接口XDx相连接，地址线与控制器的地址接口XAx相连接，通过数据存储电路中的FLASH芯片时时存储一定时间内系统中各种参数的状态值，完成数据的存储，为系统信息查询或者系统排故提供数据支撑。采样选通切换电路主要由继电器组成，继电器的控制端通过电平转换芯片连接控制器的GPIOx引脚上，采样选通切换电路的输入端连接多个分压电阻的输出端，输出端连接在采样公共通道的输入端。采样选通切换电路通过控制不同的继电器选通不同的分压电阻采样通道，保证在同一时刻只有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源实时监控装置，其特征在于，包括控制器、供电电路、复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏选通切换电路和显示及报警电路，其中：供电电路的输入端连接外部电源，输出端连控制器的供电端；复位电路的输入端连接供电电路，输出端连接控制器的复位引脚和数据存储电路的存储芯片复位引脚；以太网通信电路的一端连接控制器的具有串口功能的引脚上，另一端连接以太网接口；CAN通信电路的一端连接控制器的具有CAN收发功能的引脚上，输出端连接另外一个CAN通信电路的输出端或者CAN网络中的一个组网节点；RS485通信电路的输入端连接控制器的具有串口功能的引脚上，输出端连接到显示及报警电路的输入端；保护电路的一端连接控制器的GPIOx引脚上，另一端连接待监控电源主功率管的驱动信号输入端；数据存储电路的数据线与控制器的数据接口XDx相连接，地址线与控制器的地址接口XAx相连接；采样选通切换电路的控制端通过电平转换芯片连接控制器的GPIOx引角，采样选通切换电路的输入端连多个分压电阻采样通道的输出端，输出端连接公共采样通道的输入端，采样选通切换电路用于选通某一个分压电阻采样通道，保证在同一时刻只有一个通道选通，完成电源电压或电流的采集；公共采样通道的输入端连接采样选通切换电路的输出端，采样公共通道的输出端连接控制器的AD口，用于实现对采样选通切换电路对应的电压或电流或温度采集；检漏选通切换电路的输入端连接待监控电源的输出电压端，输出端连接公共采样通道的输入端，检漏选通切换电路用于待监控电源系统正漏、负漏、不漏状态之间的切换从而采集对应状态下的漏电数据；显示及报警电路的输入端连接RS485通信电路的输出端，显示及报警电路的输出端连接指示灯。...

【技术特征摘要】
1.一种电源实时监控装置，其特征在于，包括控制器、供电电路、复位电路、以太网通信电路、CAN通信电路、RS485通信电路、保护电路、数据存储电路、采样选通切换电路、采样公共通道、检漏选通切换电路和显示及报警电路，其中：供电电路的输入端连接外部电源，输出端连控制器的供电端；复位电路的输入端连接供电电路，输出端连接控制器的复位引脚和数据存储电路的存储芯片复位引脚；以太网通信电路的一端连接控制器的具有串口功能的引脚上，另一端连接以太网接口；CAN通信电路的一端连接控制器的具有CAN收发功能的引脚上，输出端连接另外一个CAN通信电路的输出端或者CAN网络中的一个组网节点；RS485通信电路的输入端连接控制器的具有串口功能的引脚上，输出端连接到显示及报警电路的输入端；保护电路的一端连接控制器的GPIOx引脚上，另一端连接待监控电源主功率管的驱动信号输入端；数据存储电路的数据线与控制器的数据接口XDx相连接，地址线与控制器的地址接口XAx相连接；采样选通切换电路的控制端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：常超，乔洪涛，马高育，梁美红，王浩，贾红超，雷雯雯，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42