阅读说明：本技术 一种用于ptc水加热器接插件故障检测系统 (Connector fault detection system for PTC water heater ) 是由 丁超 于 2020-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于接插件故障检测领域,特别涉及一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统,通过MCU发出检测信号,并通过信号发生电路和信号接收电路后,接收信号接收电路的信号,从而确定信号发生电路与信号接收电路的插接件是否连接良好,进而实现检测插接件是否有故障,同时实现了安全且价格低廉的故障检测系统。(The invention belongs to the field of connector fault detection, and particularly relates to a fault detection system for a PTC water heater connector.)

一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统

技术领域

本发明属于接插件故障检测领域，特别涉及一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统。

背景技术

一般PTC水加热器接插件是否接触良好采用的是通过MCU采集接插件两端的电压进行故障检测的，采集电压由两种方法有：一是通过多个电阻分压后MCU直接采集插件两端电压，一般PTC水加热器都是高压插件，此种方法没有进行高压电路与低压电路之间进行隔离，容易造成击穿低压电路部分对人员造成一定伤害；第二种方法采用的是在方法一的基础上添加隔离器件，一定程度上增加了安全性但同时也增加了成本，因此设计一款安全并且价格低廉的故障检测系统显得尤为重要。

发明内容

本发明为了设计一款安全并且价格低廉的故障检测系统，提供一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，通过MCU发出检测信号，并通过信号发生电路和信号接收电路后，接收信号接收电路的信号，从而确定信号发生电路与信号接收电路的插接件是否连接良好，进而实现检测插接件是否有故障，同时实现了安全且价格低廉的故障检测系统。

本发明提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，包括

MCU；

信号发生电路，所述信号发生电路接收MCU的输出脉冲信号并发出检测信号；

信号接收电路，所述信号接收电路接收信号发生电路的检测信号并向MCU发出输入脉冲信号；

插接件，所述插接件包括用于连通电源和PTC水加热器的第一插接件，以及用于连通信号发生电路和信号接收电路的第二插接件；

所述MCU通过检测信号接收电路是否收到信号发生电路发出的信号，以确定插接件是否连接良好。

本发明提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，所述MCU包括IO口输出脉冲信号PWM_PLUG_OUT；

所述信号发生电路包括三极管T4、三极管T3、电阻R11、以及电阻R12，所述MCU的IO口输出脉冲信号PWM_PLUG_OUT与所述三极管T4的基极连接，所述三极管T4的发射极接地，所述三极管T4的集电极与所述三极管T3的基极连接，所述三极管T3的发射极与电源连接，所述电阻R11和电阻R12并联，所述电阻R11和电阻R12并联后的一端与所述三极管T3的集电极连接，所述电阻R11和电阻R12并联后的另一端与第二插接件连接。

本发明提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，所述MCU包括IO口输入脉冲信号PWM_PLUG_IN；

所述信号接收电路包括上拉电阻R9、电阻R10、二极管D4、电容C10、以及三极管T2，

所述电阻R10的一端、二极管D4的阴极、电容C10的一端和三极管T2的基极与第二插接件连接，所述电阻R10的另一端、二极管D4的阳极、电容C10的另一端和三极管T2的发射极接地，所述三极管T2的集电极分别与所述上拉电阻R9和IO口输入脉冲信号PWM_PLUG_IN连接。

本发明提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，所述第一插接件包括与电源正极连通的第一插接件一和与电源负极连通的第一插接件二；

所述第二插接件包括第二插接件一和第二插接件二，所述第二插接件一与第二插接件二电连接。

相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：本专利目的只是检测接插件是否接触良好。

本发明实施例提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，通过MCU发出检测信号，并通过信号发生电路和信号接收电路后，接收信号接收电路的信号，从而确定信号发生电路与信号接收电路的插接件是否连接良好，进而实现检测插接件是否有故障，同时实现了安全且价格低廉的故障检测系统；

当产品不工作或者不按照逻辑工作的时候，上报给车载ECU具体的原因是方便主机厂或者4S店排查故障原因。当车辆行驶过程中，会有震动的情况，导致插件接触不好，主要目的是帮助快速定位本产品故障点。可以作为高压电源插头拔电检测，但当接插件接触良好，外部确实没有供电，本专利电路设计无法检测出来外部断电故障。

该检测电路的插接件与高压电源插头同步，当高压电源插头被拔出插座或松动时插接件的两个接点将失去连接，信号即将无法传递给信号接收电路，IO口输入脉冲信号PWM_PLUG_IN端将没有脉冲信号输出，当系统发现该点没有信号时，将会切断PTC器件的加热控制，并将故障信号通过LIN/CAN总线发给上位机，完成高压插头的故障检测；

该实施例中，没有采用传统的电压检测的方法来识别接插件的故障，而是采用低压脉冲信号作为输入信号，通过一定的电路和插接件配合设计，相对传统接插件故障检测方法相对安全可靠，价格低廉、方便、易实施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统的电路示意图；

图2是接插件的示意图；

图3是微处理器与信号发生电路和信号接收电路的连接关系示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

请参阅图1-3，本发明实施例提供了一种用于PTC水加热器接插件故障检测系统，包括MCU；

信号发生电路，信号发生电路接收MCU的输出脉冲信号并发出检测信号；

信号接收电路，信号接收电路接收信号发生电路的检测信号并向MCU发出输入脉冲信号；

插接件，插接件包括用于连通电源和PTC水加热器的第一插接件，以及用于连通信号发生电路和信号接收电路的第二插接件；

MCU通过检测信号接收电路是否收到信号发生电路发出的信号，以确定插接件是否连接良好；

请参阅图2，第一插接件包括与高压电源正极连通的第一插接件一1和与高压电源负极连通的第一插接件二2；

第二插接件包括第二插接件一3和第二插接件二4，第二插接件一3与第二插接件二4电连接；第一插接件一1与第一插接件二2分别代表了高压电源的正极与负极，第二插接件一3与第二插接件二4组成了互锁的插片，互锁插片与图1中的JP1配合，让信号的发生电路与接收电路可以形成回路

其中，MCU包括IO口输出脉冲信号PWM_PLUG_OUT和IO口输入脉冲信号PWM_PLUG_IN；

请参阅图1，信号发生电路包括三极管T4、三极管T3、电阻R11、JP1接口、以及电阻R12，MCU的IO口输出脉冲信号PWM_PLUG_OUT与三极管T4的基极连接，三极管T4的发射极接地，三极管T4的集电极与三极管T3的基极连接，三极管T3的发射极与+12V电源连接，电阻R11和电阻R12并联，电阻R11和电阻R12并联后的一端与三极管T3的集电极连接，电阻R11和电阻R12并联后的另一端与JP1接口2脚连接，JP1接口2脚与第二插接件二4可插拔连接；通过ECU的IO口输出一定频率与占空比的脉冲信号1(PWM_PLUG_OUT)，脉冲信号1可以驱动三极管T4，使三极管T4的集电极输出与脉冲信号1占空比互补幅值为12V的脉宽信号2，脉冲信号2可以驱动三极管T3是三极管的集电极输出与脉冲信号1占空比一致但幅值为12V的脉宽信号3，图1中JP1的2脚也输出与脉冲信号3脉宽相同幅值不同的脉冲信号4。

请参阅图1，信号接收电路包括上拉电阻R9、电阻R10、二极管D4、电容C10、JP1接口、以及三极管T2，

电阻R10的一端、二极管D4的阴极、电容C10的一端和三极管T2的基极与JP1接口1脚与连接，JP1接口1脚与第二插接件一3可插拔连接，电阻R10的另一端、二极管D4的阳极、电容C10的另一端和三极管T2的发射极接地，三极管T2的集电极分别与上拉电阻R9和IO口输入脉冲信号PWM_PLUG_IN连接。图1中JP1的1脚与2脚是通过插接件连接在一起的，所以JP1的1脚也会输出与脉冲信号4相同的脉冲信号5，脉冲信号5可以驱动三极管T2，使三极管T2的集电极输出与脉冲信号5脉宽一致且幅值为VCC的脉冲信号6

(PWM_PLUG_IN)。

当产品不工作或者不按照逻辑工作的时候，我们要上报给车载ECU具体的原因，方便主机厂或者4S店排查故障原因。当车辆行驶过程中，会有震动的情况，导致插件接触不好，主要目的是帮助快速定位本产品故障点。可以作为高压电源插头拔电检测，但当接插件接触良好，外部确实没有供电，本专利电路设计无法检测出来外部断电故障。

该检测电路的JP1与高压电源插头同步，当高压电源插头被拔出插座或松动时JP1的两个接点将失去连接，这样T3、T4等传来的信号将无法传给T2，在PWM_PLUG_IN端将没有脉冲信号输出，该信号由单片机中的软件进行监控，发现该点无信号时，将会切断PTC器件的加热控制，并将故障信号通过LIN/CAN总线发给上位机，完成高压插头的故障检测。

该实施例中，没有采用传统的电压检测的方法来识别接插件的故障，而是采用低压脉冲信号作为输入信号，通过一定的电路、接插件互锁引脚以及JP1组成回路，相对传统接插件故障检测方法相对安全可靠，价格低廉、方便、易实施。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。