电源监控器及工程设备

技术领域

本发明涉及电源监控技术领域，具体而言，涉及一种电源监控器及工程设备。

背景技术

随着传统燃油发动机的发展，采用电动马达辅助启动的技术已经在工程设备上全面实施；该方案通过使用电瓶驱动电机实现启动，目前在工程机械领域大多采用低压系统，在启动瞬间系统对电瓶电量、性能要求很高，需求电流很大；基于以上特点目前工程设备急需一种方案去解决因暗电流而造成起动异常，并保证设备的安全性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源监控器及工程设备，以解决上述问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供了一种电源监控器，所述电源监控器包括：控制器、电源分配单元以及检测单元，所述控制器与所述电源分配单元及所述检测单元均电连接，所述电源分配单元包括第一供电端口，所述检测单元与所述第一供电端口电连接；

所述检测单元用于实时检测所述第一供电端口的输出电流值，并将所述输出电流值传输至所述控制器；

所述控制器用于当所述工程设备处于关机状态且所述输出电流值大于预设定的电流阈值时生成第一控制信号，并将所述第一控制信号传输至所述电源分配单元；

所述电源分配单元用于响应所述第一控制信号而停止通过所述第一供电端口进行供电。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元还包括第二供电端口，所述检测单元与所述第二供电端口电连接；

所述检测单元还用于实时检测所述第一供电端口的输出电压，并将所述输出电压传输至所述控制器；

所述控制器用于当所述工程设备处于开机状态且所述输出电压小于预设定的电压阈值时生成第二控制信号，并将所述第二控制信号传输至所述电源分配单元；

所述电源分配单元用于响应所述第二控制信号而停止通过所述第二供电端口进行供电。

在一种可选的实施方式中，所述电源监控器还包括警示单元，所述警示单元与所述控制器电连接；

所述控制器还用于当所述工程设备处于开机状态且所述输出电压小于预设定的电压阈值时生成报警信号，并将所述报警信号传输至所述警示单元；

所述警示单元用于响应所述报警信号而报警。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元包括处理器及第一开关，所述处理器、所述控制器及所述检测单元通过CAN总线连接，电源、所述第一开关及所述第一供电端口依次电连接，所述处理器与所述第一开关电连接，所述检测单元电连接于所述电源与所述第一开关之间；

所述控制器用于将所述第一控制信号传输至所述处理器；

所述处理器用于响应所述第一控制信号而控制所述第一开关断开，以使所述电源分配单元停止通过所述第一供电端口进行供电。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元还包括第一保险，所述第一保险与所述第一开关串联。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元还包括第二开关，所述电源、所述第二开关及所述第二供电端口依次电连接，所述处理器与所述第二开关电连接，所述检测单元电连接于所述电源与所述第二开关之间；

所述控制器用于将所述第二控制信号传输至所述处理器；

所述处理器用于响应所述第二控制信号而控制所述第二开关断开，以使所述电源分配单元停止通过所述第二供电端口进行供电。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元还包括第二保险，所述第二保险与所述第二开关串联。

在一种可选的实施方式中，所述电源分配单元还包括第三保险，所述电源通过所述第三保险与所述控制器电连接。

在一种可选的实施方式中，所述警示单元包括警示灯。

第二方面，本申请实施例还提供了一种工程设备，所述工程设备包括电源、电气系统及上述任意一种实施方式中的电源监控器，所述电源、所述电源监控器及所述电气系统依次电连接。

本申请实施例提供的电源监控器及工程设备，包括控制器、电源分配单元以及检测单元，控制器与电源分配单元及检测单元均电连接，电源分配单元包括第一供电端口，检测单元与第一供电端口电连接，检测单元用于实时检测第一供电端口的输出电流值，并将输出电流值传输至控制器，控制器用于当工程设备处于关机状态且输出电流值大于预设定的电流阈值时生成第一控制信号，并将第一控制信号传输至电源分配单元，电源分配单元用于响应第一控制信号而停止通过第一供电端口进行供电。由于在工程设备处于关机状态时的输出电流值即为暗电流，在暗电流大于预设定的电流阈值时切断电源分配单元向外供电的端口，能保证设备安全启动的同时，还能有效避免由于漏电造成的安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的工程设备的电路结构框图。

图2为本申请实施例提供的电源监控器的电路结构框图。

图3为本申请实施例提供的电源监控器进一步的电路结构框图。

图标：100-工程设备；110-电源；120-电源监控器；122-控制器；123-检测单元；124-电源分配单元；1241-处理器；1242-第一开关；1243-第二开关；1244-第一供电端口；1245-第二供电端口；125-警示单元；130-设备主体；132-电气系统；134-马达；F1-第一保险；F2-第二保险；F3-第三保险；F4-第四保险。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本申请实施例提供了一种电源监控器120及工程设备100，用于实时监测电压、电流等参数，从而能在电压、电流等参数出现异常时及时作出反应，降低电气系统132的安全隐患。

为了便于详细说明本申请方案，下面先结合附图对本申请实施例提供的工程设备100进行介绍。请参阅图1，为本申请实施例提供的工程设备100的电路结构框图。该工程设备100包括电源110、电源监控器120及设备主体130。其中，电源110、电源监控器120以及设备主体130依次电连接。

需要说明的是，本申请提供的工程设备可以为挖掘机。

电源110用于通过电源监控器120为后端的设备主体130供电，以使得工程设备100能够正常运转。

电源监控器120用于实时监控输出至设备主体130的电流、电压，并在电流、电压异常时切断电源110的输出，以停止为设备主体130供电。

需要说明的是，该设备主体130为实现工程设备100主用功能的部分，可以包括电气系统132以及马达134等。

请参阅图2，为本申请实施例提供的电源监控器120的电路结构框图。其中，该电源监控器120包括控制器122、电源分配单元124、检测单元123以及警示单元125，控制器122与电源分配单元124、检测单元123以及警示单元125均电连接，检测单元123与电源分配单元124电连接。

其中，电源110、电源分配单元124以及主体设备依次电连接。电源分配单元124用于在控制器122的控制下为后端的主体设备供电或停止为后端的主体设备供电。

请参阅图3，为本申请实施例提供的电源监控器120进一步的电路结构框图。电源分配单元124包括处理器1241、第一开关1242、第二开关1243、第一供电端口1244以及第二供电端口1245。电源110、第一开关1242以及第一供电端口1244依次电连接，电源110、第二开关1243以及第二供电端口1245依次电连接，处理器1241与控制器122、第一开关1242及第二开关1243均电连接，检测单元123与第一供电端口1244及第二供电端口1245均电连。

在一种可选的实施方式中，第一供电端口1244与主体设备的电气系统132电连接，第二供电端口1245与主体设备的马达134电连接。

可以理解地，当第一开关1242闭合时，电源110可以通过电源分配单元124为电气系统132供电；当第一开关1242断开时，则电源110无法通过电源分配单元124为电气系统132供电。同时，当第二开关1243闭合时，电源110可以通过电源分配单元124为马达134供电；当第二开关1243断开时，则电源110无法通过电源分配单元124为马达134供电。

在一种可选的实施方式中，电源分配单元124还包括第一保险F1、第二保险F2、第三保险F3及第四保险F4，第一保险F1与第一开关1242串联，第二保险F2与第二开关1243串联，电源110通过第三保险F3与控制器122电连接，电源110通过第四保险F4与警示单元125电连接。

可以理解地，通过设置第一保险F1、第二保险F2、第三保险F3及第四保险F4，可以保证在电路中出现过流情况时自动断开电路，避免发生短路的情况。

需要说明的是，该第一开关1242、第二开关1243可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、三极管、MOS管等开关器件。

检测单元123与电源分配单元124的第一供电端口1244以及第二供电端口1245均电连接。

具体地，检测单元123电连接于电源110与第一开关1242之间，检测单元123用于实时检测第一供电端口1244的输出电流值，并将输出电流值传输至控制器122。可以理解地，该输出电流值可以反映电源110输出至电气系统132的电流大小。其中，若工程设备100处于关机状态，则该输出电流值即为输出至电气系统132的暗电流；若工程设备100处于开机状态，则该输出电流值即为输出至电气系统132的工作电流。

检测单元123还电连接于电源110与第二开关1243之间，检测单元123还用于实时检测第一供电端口1244的输出电压，并将输出电压传输至控制器122。可以理解地，该输出电压可以反映电源110为马达134提供的电压大小。

控制器122用于当工程设备100处于关机状态且输出电流值大于预设定的电流阈值时生成第一控制信号，并将第一控制信号传输至电源分配单元124。

需要说明的是，工程设备100的状态可以包括三个状态，分别为关机状态、开机状态以及待机状态。其中，工程设备100的状态可以根据用户的实际需求而改变。例如，用户需要工程设备100工作时，会开启工程设备100，此时工程设备100便处于开机状态；用户不需要工程设备100工作时，可以控制工程设备100停机或待机，工程设备100便处于停机状态或待机状态。

可以理解地，当工程设备100处于关机状态且输出电流值大于预设定的电流阈值时，表明电气系统132的暗电流过大，长期处于暗电流过大的状态会使得电气系统132漏电，存在安全隐患，因此生成第一控制信号，以使得电源分配单元124停止通过第一供电端口1244为电气系统132供电。

控制器122还用于当工程设备100处于开机状态且输出电压小于预设定的电压阈值时生成第二控制信号，并将第二控制信号传输至电源分配单元124。

可以理解地，当工程设备100处于开机状态且输出电压小于预设定的电压阈值时，表明当前的输出电压不足以支持马达134运行，存在亏电情况，因而生成第二控制信号，以使得电源分配单元124停止通过第二供电端口1245为马达134供电。

电源分配单元124用于响应第一控制信号而停止通过第一供电端口1244进行供电。具体地，控制器122用于将第一控制信号传输至处理器1241，处理器1241用于响应第一控制信号而控制第一开关1242断开，以使电源分配单元124停止通过第一供电端口1244进行供电。

电源分配单元124还用于响应第二控制信号而停止通过第二供电端口1245进行供电。具体地，控制器122还用于将第二控制信号传输至处理器1241，处理器1241用于响应第二控制信号而控制第二开关1243断开，以使电源分配单元124停止通过第二供电端口1245进行供电。

请结合图3可知，当第一开关1242断开时，电源110与第一供电端口1244断开连接，则电源110无法通过第一供电端口1244为电气系统132供电。当第二开关1243断开时，电源110与第二供电端口1245断开连接，则电源110无法通过第二供电端口1245为马达134供电。

控制器122还用于当工程设备100处于开机状态且输出电压小于预设定的电压阈值时生成报警信号，并将报警信号传输至警示单元125。

警示单元125用于响应报警信号而报警。

可以理解地，通过设置警示单元125，可以在电源监控器120监测到异常时，及时提醒用户，以使用户及时应对。

在一种可选的实施方式中，警示单元125可以包括警示灯。该警示灯可以包括三个显示状态，分别为绿色状态、黄色状态以及红色状态。例如，在电源监控器120未监测到异常状态时，该警示灯可以显示为绿色；控制器122可用于当工程设备100处于关机状态且输出电流值大于预设定的电流阈值时，控制警示灯显示黄色；控制器122还可用于当工程设备100处于开机状态且输出电压小于预设定的电压阈值时，控制警示灯显示红色。

当然，在其他实施方式中，该警示单元125也可以包括其他报警设备，如蜂鸣器。

综上所述，本申请实施例提供的电源监控器120及工程设备100，包括控制器122、电源分配单元124以及检测单元123，控制器122与电源分配单元124及检测单元123均电连接，电源分配单元124包括第一供电端口1244，检测单元123与第一供电端口1244电连接，检测单元123用于实时检测第一供电端口1244的输出电流值，并将输出电流值传输至控制器122，控制器122用于当工程设备100处于关机状态且输出电流值大于预设定的电流阈值时生成第一控制信号，并将第一控制信号传输至电源分配单元124，电源分配单元124用于响应第一控制信号而停止通过第一供电端口1244进行供电。由于在工程设备100处于关机状态时的输出电流值即为暗电流，在暗电流大于预设定的电流阈值时切断电源分配单元124向外供电的端口，能保证设备安全启动的同时，还能有效避免由于漏电造成的安全事故。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。