CN107941360B - 一种感温电缆总成及侦测电路、侦测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种感温电缆总成及侦测电路、侦测方法，感温电缆总成包括第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路，第一子电缆、第二子电缆通过一二极管连接，第一子电缆的首端连接流向适配电路的末端；通过向流向适配电路的首端施加不同电压，使得流向适配电路选择性地被导通，当其导通时，发出对应的导通信号。通过本发明提供的方案，可有效区分汽车ACC打开与关闭的状态，在ACC关闭时，电路可实现火灾检测，在ACC开启时，还具有其他故障检测的功能，静态功耗低，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种感温电缆，尤其涉及一种感温电缆总成及侦测电路、侦测方法。
背景技术
目前汽车自燃事故频发，为解决汽车自燃的问题，一些汽车装备采用感温电缆用于多点探测火灾，然而现有的感温电缆故障侦测电路多为：在感温电缆电终端接一个电阻，向感温电缆电终端注入一个电信号，并使用MCU的ADC端口采样电压，根据预设的阈值与ADC端口采样的数值比较判断故障或火灾报警。这种电路应用于车载情况下无法区分车钥匙ACC打开或关闭的状态，造成钥匙ACC关闭时的静态电流过大，特别是多通道检测问题更为严重，不符合众多汽车生产厂家关于静态电流需小于5mA的行业标准，或是钥匙ACC关闭时无法侦测火灾。另外，现有的感温电缆检测电路应用于车载环境不具备多种故障检测的功能，不适于车载环境使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种感温电缆总成及侦测电路、侦测方法，应用该方案后，使得汽车ACC关闭时也可以正常检测火灾且静态功耗低，ACC打开时不但可以检测火灾，还可以检测多种故障，可靠性高。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种感温电缆总成，包括：第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路，第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路均具有首端和末端；第一子电缆、第二子电缆的末端通过一二极管连接，第一子电缆的首端连接流向适配电路的末端；
流向适配电路包括相互并联的第一导通电路、第二导通电路；第一导通电路的引入端与第二导通电路的引出端共同构成所述流向适配电路的首端，第一导通电路的引出端与第二导通电路的引入端共同构成所述流向适配电路的末端；
当流向适配电路的首端电势高于第二子电缆的首端电势时，第一导通电路导通，并发出第一导通信号；当流向适配电路的首端电势低于第二子电缆的首端电势时，第二导通电路导通，并发出第二导通信号。
在某一实施例中：所述二极管的正极连接第二子电缆，所述二极管的负极连接第一子电缆。
在某一实施例中：第一导通电路包括第一光电耦合器，其输入端正、负极分别构成所述第一导通电路的引入端、引出端；第二导通电路包括第二光电耦合器，其输入端正、负极分别构成所述第二导通电路的引入端、引出端；
第一光电耦合器、第二光电耦合器的输入端导通时，其输出端发出所述第一导通信号、第二导通信号。
在某一实施例中：第一导通电路与第二导通电路间并联一电阻。
在某一实施例中：第一光电耦合器、第二光电耦合器的输出端发射极均连接到GND端，其输出端集电极均引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以发出所述第一导通信号、第二导通信号。
在某一实施例中：还包括第一感温电缆延长线、第二感温电缆延长线；
第一子电缆的首端通过第一感温电缆延长线连接到流向适配电路的末端，第二子电缆的首端连接第二感温电缆延长线；
第一子电缆与第一感温电缆延长线间设有一电阻和/或第二子电缆与第二感温电缆延长线间设有一电阻。
在某一实施例中：还包括定义有正、负极的第一连接器和第二连接器；
第一子电缆的首端通过第一感温电缆延长线，第一连接器、第二连接器的正极连接流向适配电路的末端；第二子电缆的首端通过第二感温电缆延长线连接第一连接器、第二连接器的负极；
第一连接器、第二连接器能够成公母对接或分离。
在某一实施例中：还包括一电势比对电路，用于比对其首端和末端的电势；电势比对电路的首端连接第二感温电缆延长线远离第二子电缆的一端，其末端连接第一感温电缆延长线远离第一子电缆的一端；
所述电势比对电路包括开关电路及与其相连的第三导通电路；第三导通电路的引入端连接电势比对电路的首端，第三导通电路的引出端连接电势比对电路的末端；
当开关电路闭合，且第三导通电路导通时，第三导通电路发出第三导通信号。
在某一实施例中：电势比对电路的首端及第二感温电缆延长线远离第二子电缆的一端共同连接到GND端，所述流向适配电路的首端选择性地被施加正压电势或负压电势。
在某一实施例中：所述第三导通电路包括第三光电耦合器，其输入端的正、负极分别构成所述第三导通电路的引入端、引出端；
第三光电耦合器的输出端发射极连接到GND端，其输出端集电极引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以在其输入端导通时，发出所述第三导通信号。
在某一实施例中：所述开关电路包括第四光电耦合器，其输出端三极管导通时，开关电路闭合；
第四光电耦合器的输入端正极构成一闭合信号输入端，以接收一控制信号，其输入端负极连接GND端，所述控制信号控制该输入端是否导通从而控制其输出端是否导通；
第四光电耦合器的输出端集电极连接电势比对电路的首端，其输出端发射极连接第三光电耦合器的输入端正极。
在某一实施例中：在电势比对电路的首端与第四光电耦合器的输出端集电极间设有一二极管，该二极管的负极连接第四光电耦合器的输出端集电极；
第三光电耦合器的输入端通过一电阻连接电势比对电路的首端，其正、负极间还并联另一电阻；
第四光电耦合器的输入端正极通过一电阻构成所述闭合信号输入端。
为实现上述目的，本发明的第二方面提供了一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，上述感温电缆总成，还包括：MCU模块；
MCU模块具有4个被设定为输入端的通用I/O端口，其分别为PA0/INT0端、PA1端、PA2端、PB0/INT1端；该PA0/INT0端、PA1端、PA2端分别连接所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器的信号输出端，以接收所述各导通信号，MCU模块依据所述各导通信号的组合判定感温电缆所处的状态；
所述PA0/INT0端与PB0/INT1端为MCU模块的外中断唤醒端口，均能通过向其输入电平信号后休眠或唤醒MCU模块；
所述第一导通信号为电平信号，所述PB0/INT1端信号连接汽车ACC电源，该ACC电源通过一转接电路向其发出电平信号。
在某一实施例中：当第一光电耦合器输入端导通时，第一导通信号为低电平信号；当第一光电耦合器输入端未导通时，第一导通信号为高电平信号；
当ACC电源开启时，ACC电源通过所述转接电路发出低电平信号；当ACC电源关闭时，ACC电源通过所述转接电路发出高电平信号；
通过向PA0/INT0端与PB0/INT1端输入高电平信号或低电平信号能够分别休眠或唤醒MCU模块。
在某一实施例中：所述第二导通信号、第三导通信号为电平信号，当其对应的各光电耦合器输入端导通时，第二导通信号、第三导通信号为低电平信号；当其对应的各光电耦合器输入端未导通时，第二导通信号、第三导通信号为高电平信号。
在某一实施例中：所述MCU模块还包括一被设定为输出端的通用I/O端口，其为PA3端，并连接所述闭合信号输入端，所述闭合信号为电平信号；
当PA3端输出低电平时，第四光电耦合器的输出端三极管不导通，开关电路断开；当PA3端输出高电平时，第四光电耦合器的输出端三极管导通，开关电路断闭合。
在某一实施例中：还包括供电电路，其具有电势输出端和切换信号输入端，所述电势输出端连接流向适配电路的首端；MCU模块还包括一被设定为输出端的通用I/O端口，其为PA4端，并连接所述切换信号输入端；
所述切换信号为电平信号，当MCU设置PA4端输出低电平信号时，电势输出端输出正压电势；当MCU设置PA4输出高电平信号时，电势输出端输出负压电势。
在某一实施例中：所述供电电路包括电源适配电路和正负供电切换电路；
所述电源适配电路包括第一稳压电路、第二稳压电路、负压电源开关、负压转换电路；第一稳压电路的输入端连接至汽车蓄电池，用于将汽车蓄电池的12V输出电压转换为+8V输出，其输出端引出三个连接端，其中二连接端分别连接至第二稳压电路和负压转换电路的输入端，另一连接端形成一+8V输出端；第二稳压电路及负压转换电路分别用于将第一稳压电路的8V输出电压转换为+5V输出和-8V输出，其输出端分别形成一+5V输出端和-8V输出端；所述+5V输出端构成所述正压电势端；所述负压转换开关信号连接ACC电源和MCU模块，当ACC电源关闭时，负压转换开关关闭，所述-8V输出端关闭，当ACC电源关闭或MCU模块唤醒时，负压转换开关开启；
所述正负供电切换电路由P沟道场效应管Q100、驱动场效应管Q100的第一驱动电路、N沟道场效应管Q102、驱动场效应管Q102的第二驱动电路、限流电阻R102、限流电阻R103、二极管D100、二极管D101组成；
场效应管Q100的源极连接所述+8V输出端，漏极连接二极管D100的正极，栅极连接第一驱动电路；场效应管Q102的源极连接所述-8V输出端，漏极连接二极管D101的负极，栅极连接第二驱动电路；限流电阻R102、R103的一端相联，另一端分别连接二极管D100的负极与D101的正极；
所述第一驱动电路包括反相器U102、电阻R100、三极管Q101、电阻R101，所述第二驱动电路包括电阻R105、光电耦合器U101、电阻R104；场效应管Q100的栅极连接反相器U102的输出端，场效应管Q102的栅极连接光电耦合器U101的输出端；
三极管Q101的集电极连接到反相器U102的输入端以及通过电阻R100连接到所述+5V输出端，其发射极连接GND端，基极连接到电阻R101的一端；光电耦合器U101的输出端通过电阻R105连接到所述-8V输出端，其输入端连接到电阻R104的一端，R101与R104连接到所述切换信号输入端；
当MCU设置当PA4端输出低电平时，场效应管Q100导通，Q102关闭，正负供电切换电路向流向适配电路的首端提供+8V供电；当PA4输出高电平时，场效应管Q100关闭，Q102导通，正负供电切换电路向适配电路的首端提供-8V供电。
为实现上述目的，本发明的第三方面提供了一种应用上述感温电缆侦测电路的侦测方法，其特征在于：该方法区分ACC开启和关闭两种状态；
其中，ACC开启状态，包括以下步骤：
A.MCU模块设置PA3、PA4端输出低电平，并判断此时PA0/INT0端收到的电平高低；
B.继步骤A，若PA0/INT0端收到低电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，判断PA1端收到的电平高低；
C.继步骤B，若PA1端收到高电平，则为检测电路自身故障，并输出相应的故障信号；
D.继步骤B，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
E.继步骤D，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到地或感温电缆延长线短路，并输出相应的故障信号；
F.继步骤D，若PA2端收到低电平，则判定为火灾感温电缆探测到火灾，并输出火灾信号；
G.继步骤A，若PA0/INT0端收到高电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，并判断PA1端收到的电平高低；
H.继步骤G，若PA1端收到高电平，则判定为感温电缆断路，并输出相应的故障信号。
I.继步骤G，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
J.继步骤I，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到蓄电池电源，并输出相应的故障信号；
K.继步骤I，若PA2端收到低电平，则判定为感温电缆正常；
ACC关闭状态，包括以下步骤：
a.MCU模块将PA3、PA4端设置输出为低电平，进入休眠模式以降低静态电流，并等待PA0/INT0端是否被输入有低电平；
b.继步骤a，若PA0/INT0端被输入低电平MCU模块中断唤醒并退出休眠模式，且负压电源开关被MCU模块驱动打开，MCU模块唤醒后继续执行上述检测步骤A-K。
相较于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)在ACC关闭时若发生火灾，流向适配电路能产生一低电平信号，并通过MCU模块的外部中断唤醒端口将其从休眠模式下唤醒，实现本发明的电路有效区分汽车ACC打开与关闭的状态，从而当ACC关闭时，电路可保留基本的火灾检测功能，且静态功耗低，可靠性高；
(2)采用光电耦合器件向MCU模块产生电平逻辑，MCU模块通过分析电平逻辑来判断感温电缆处于火灾或其他故障，相对于现有使用单片机的ADC模块采样感温电缆电压的侦测方法，判定结果的可靠性高；且由于光电耦合器具有较强的抗干扰能力，使得侦测电路整体的稳定性大幅提高；
(3)感温电缆设有延长线，延长线与子电缆间还设有转接板，使得除子电缆以外的器件可以安装在远离通常着火点的位置，且通过电势比对电路可有效判别子电缆短路或是延长线短路；
(4)延长线与后端的电路间设有成公母对接的连接器，使得各电路的加工与连接过程均被简化，并方便了电路的组装和拆卸。
附图说明
图1示出了一较佳实施例中，感温电缆总成的结构；
图2示出了图1中，当流向适配电路的首端施加正电势，且子电缆短路时的电流流向示意图；
图3示出了图1中，当流向适配电路的首端施加负电势，且子电缆短路时的电流流向示意图；
图4示出了图1中，当流向适配电路的首端施加正电势，且感温电缆正常时，无电流环路形成；
图5示出了图1中，当流向适配电路的首端施加负电势，且感温电缆正常时，且感温电缆正常时的电流流向示意图；
图6示出了连接有电势比对电路的感温电缆总成；
图7示出了一较佳实施例中,电源适配电路的结构；
图8示出了一较佳实施例中,正负供电切换电路的结构；
图9示出了一较佳实施例中，MCU模块的端口配置图；
图10示出了一较佳实施例中，感温电缆侦测电路的结构及连接关系；
图11示出了一较佳实施例中，转接电路的结构；
图12示出了一较佳实施例中，侦测电路的侦测流程图；
图13示出了一较佳实施例中，侦测电路的检测逻辑真值表。
具体实施方式
请先参照图1，本发明首先提供了一种感温电缆总成，包括：第一子电缆L100、第二子电缆L200、流向适配电路，第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路均具有首端和末端。
第一子电缆、第二子电缆为相互并行的二弹性金属导体，所述二弹性金属导体间设有可熔绝缘材料阻隔层，其维卡软化点在40℃～180℃的温度范围内可选。本实施例中，设置阻隔层的两根弹性金属导体相互绞合缠绕，且所述外护套层具有NTC或CTR特性并通过挤塑或绕包工艺套设于所述弹性金属导体外。当发生火灾时绝缘材料阻隔层受到高温加热从而熔化失效，使得第一子电缆与第二子电缆连结短路。
此外，第一子电缆L100、第二子电缆L200的末端通过一二极管D001连接，本实施例中，所述二极管D001的正极连接第二子电缆，所述二极管D001的负极连接第一子电缆；所述二极管D001可采用整流二极管或开关二极管等反相漏电电流较低的二极管。
第一子电缆L100的首端连接流向适配电路的末端，可被施加正电势或负电势；本实施例，第二子电缆L200的首端连接到GND端。
流向适配电路包括相互并联的第一导通电路、第二导通电路；第一导通电路的引入端与第二导通电路的引出端共同构成所述流向适配电路的首端，第一导通电路的引出端与第二导通电路的引入端共同构成所述流向适配电路的末端。即，第一导通电路与第二导通电路反向并联。
当流向适配电路的首端电势高于第二子电缆L200的首端电势时，第一导通电路导通，并发出第一导通信号；当流向适配电路的首端电势低于第二子电缆L200的首端电势时，第二导通电路导通，并发出第二导通信号。
具体结构中，第一导通电路包括第一光电耦合器U200A，其输入端正、负极分别构成所述第一导通电路的引入端、引出端；第二导通电路包括第二光电耦合器U200B，其输入端正、负极分别构成所述第二导通电路的引入端、引出端。优选的，第一导通电路与第二导通电路间并联一电阻R201。
第一光电耦合器U200A、第二光电耦合器U200B的输出端发射极均连接到GND端，其输出端集电极均引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻R200(R202)连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以发出所述第一导通信号、第二导通信号。
随后，请参照图2-5。图2中，当流向适配电路的首端施加正电势，且子电缆短路时，电流从适配电路的首端经过第一光电耦合器的输入端，流经第一子电缆和第二子电缆，随后流向GND端。即，第一光电耦合器U200A导通。同样的，图3示出了，当流向适配电路的首端施加负电势，且子电缆短路时，第二光电耦合器U200B导通。图4示出了当流向适配电路的首端施加正电势，且感温电缆正常时，无电流环路形成；图5示出，当流向适配电路的首端施加负电势，且感温电缆正常时，第二光电耦合器U200B导通。此外，当感温电缆发生断路时，第一光电耦合器与第二光电耦合器显然均不会导通(未示出相应附图)。由此，通过测定光电耦合器是否导通，即可判别感温电缆所处的状态。
更好的，为了使除子电缆以外的器件可以安装在远离通常着火点的位置，并具有相应的其他侦测功能，感温电缆总成还包括第一感温电缆延长线Y100、第二感温电缆延长线Y200。
第一子电缆L100的首端通过第一感温电缆延长线Y100连接到流向适配电路的末端，第二子电缆L200的首端连接第二感温电缆延长线Y200；第一子电缆与第一感温电缆延长线间设有一电阻R001和/或第二子电缆与第二感温电缆延长线间设有一电阻，即至少具有一电阻R002。
优选的，还包括定义有正、负极的第一连接器J100和第二连接器J200。第一子电缆的首端通过第一感温电缆延长线，第一连接器J100、第二连接器J200的正极连接流向适配电路的末端；第二子电缆的首端通过第二感温电缆延长线连接第一连接器J100、第二连接器J200的负极。第一连接器J100、第二连接器J200能够成公母对接或分离。
为实现上述具有相应的其他侦测功能，感温电缆总成还包括一电势比对电路，用于比对其首端和末端的电势。电势比对电路的首端连接第二连接器J200的负极，即第二感温电缆延长线远离第二子电缆的一端，其末端连接第一连接器J100的负极，即第一感温电缆延长线远离第一子电缆的一端。
所述电势比对电路包括开关电路及与其相连的第三导通电路，电势比对电路的首端及第二连接器的负极共同连接到GND端，所述流向适配电路的首端选择性地被施加正压电势或负压电势。第三导通电路的引入端连接电势比对电路的首端，第三导通电路的引出端连接电势比对电路的末端；当开关电路闭合，且第三导通电路导通时，第三导通电路发出第三导通信号。
具体的，所述第三导通电路包括第三光电耦合器U200C，其输入端的正、负极分别构成所述第三导通电路的引入端、引出端；第三光电耦合器U200C的输出端发射极连接到GND端，其输出端集电极引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻R204连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以在其输入端导通时，发出所述第三导通信号。
此外，所述开关电路包括第四光电耦合器U200D，其输出端三极管导通时，开关电路闭合。第四光电耦合器U200D的输入端正极构成一闭合信号输入端，以接收一控制信号，其输入端负极连接GND端，所述控制信号控制该输入端是否导通从而控制其输出端是否导通。第四光电耦合器的输出端集电极连接电势比对电路的首端，其输出端发射极连接第三光电耦合器的输入端正极。
优选的，在电势比对电路的首端与第四光电耦合器U200D的输出端集电极间设有一二极管D200，该二极管D200的负极连接第四光电耦合器U200D的输出端集电极；第三光电耦合器U200C的输入端通过一电阻R203连接电势比对电路的首端，其正、负极间还并联另一电阻R205；第四光电耦合器的输入端正极通过一电阻R206构成所述闭合信号输入端。最好，于第二连接器J200的正、负极间还并联一电容C200。
接下来参照图7-10，本发明还提供了一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，采用上述感温电缆总成，并包括：MCU模块和供电电路。MCU模块用于接收所述导通信号，以侦测判定感温电缆所处的状态，而供电电路用于提供电源供应。
MCU模块具有6个被设定为输入端的通用I/O端口，其分别为PA0/INT0端、PA1端、PA2端、PB0/INT1端、PA3端、PA4端。所述PA0/INT0端、PA1端、PA2端分别连接所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器的信号输出端，以接收所述各导通信号，MCU模块依据所述各导通信号的组合判定感温电缆所处的状态。本实施例中，所述导通信号均为电平信号。此外，所述PA0/INT0端与PB0/INT1端为MCU模块的外中断唤醒端口，均能通过向其输入电平信号后休眠或唤醒MCU模块。因而，所述PB0/INT1端信号连接到汽车ACC电源，该ACC电源通过一转接电路向其发出电平信号。
当第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器的输入端导通时，对应的导通信号为低电平信号；当其输入端未导通时，对应的导通信号为高电平信号。当ACC电源开启时，ACC电源通过所述转接电路发出低电平信号；当ACC电源关闭时，ACC电源通过所述转接电路发出高电平信号。因而，当ACC电源开启时，MCU模块唤醒，而当ACC电源关闭时，MCU模块休眠，以降低静态电流。此外，通过向PA0/INT0端输入低电平信号能够唤醒MCU模块。所述PA3端连接所述闭合信号输入端，所述闭合信号为电平信号。当PA3端输出低电平时，第四光电耦合器的输出端三极管不导通，开关电路断开；当PA3端输出高电平时，第四光电耦合器的输出端三极管导通，开关电路断闭合。通过所述PA3端，使得MCU模块可控制开关电路的闭合与断开。
所述供电电路具有电势输出端和切换信号输入端，所述电势输出端连接流向适配电路的首端，所述PA4端连接所述切换信号输入端。所述切换信号为电平信号，当MCU设置PA4端输出低电平信号时，电势输出端输出正压电势；当MCU设置PA4输出高电平信号时，电势输出端输出负压电势。
具体结构中，所述供电电路包括电源适配电路和正负供电切换电路。
电源适配电路包括第一稳压电路、第二稳压电路、负压电源开关、负压转换电路；第一稳压电路的输入端连接至汽车蓄电池，用于将汽车蓄电池的12V输出电压转换为+8V输出，其输出端引出三个连接端，其中二连接端分别连接至第二稳压电路和负压转换电路的输入端，另一连接端形成一+8V输出端；第二稳压电路及负压转换电路分别用于将第一稳压电路的8V输出电压转换为+5V输出和-8V输出，其输出端分别形成一+5V输出端和-8V输出端；所述+5V输出端构成所述正压电势端。最好，所述负压转换开关信号连接ACC电源和MCU模块，当ACC电源关闭时，负压转换开关关闭，所述-8V输出端关闭，当ACC电源关闭或MCU模块唤醒时，负压转换开关开启。
所述正负供电切换电路由P沟道场效应管Q100、驱动场效应管Q100的第一驱动电路、N沟道场效应管Q102、驱动场效应管Q102的第二驱动电路、限流电阻R102、限流电阻R103、二极管D100、二极管D101组成。
场效应管Q100的源极连接所述+8V输出端，漏极连接二极管D100的正极，栅极连接第一驱动电路；场效应管Q102的源极连接所述-8V输出端，漏极连接二极管D101的负极，栅极连接第二驱动电路；限流电阻R102、R103的一端相联，另一端分别连接二极管D100的负极与D101的正极。
所述第一驱动电路包括反相器U102、电阻R100、三极管Q101、电阻R101，所述第二驱动电路包括电阻R105、光电耦合器U101、电阻R104；场效应管Q100的栅极连接反相器U102的输出端，场效应管Q102的栅极连接光电耦合器U101的输出端；三极管Q101的集电极连接到反相器U102的输入端以及通过电阻R100连接到所述+5V输出端，其发射极连接GND端，基极连接到电阻R101的一端；光电耦合器U101的输出端通过电阻R105连接到所述-8V输出端，其输入端连接到电阻R104的一端，R101与R104连接到所述切换信号输入端。
当MCU设置当PA4端输出低电平时，场效应管Q100导通，Q102关闭，正负供电切换电路向流向适配电路的首端提供+8V供电；当PA4输出高电平时，场效应管Q100关闭，Q102导通，正负供电切换电路向适配电路的首端提供-8V供电。
关于所述转接电路，参照图11，以下示出了它的一种实施结构。转接电路由三极管Q301、电阻R301、R302、R303、R304和电容C301组成。ACC电源通过电阻R302、R303连接到三极管Q301的基极，Q301的发射极连接GND端，Q301的集电极引出两连接端，一连接端通过电阻R301连接到所述+5V输出端，另一连接端连接所述PB0/INT1端口。此外，电阻R304的一端连接三极管Q301的基极，另一端连接GND端；电容C301的一端连接GND端，另一端连接到电阻R302与R303件的连接点。这样一来，实现了转接电路将ACC电源的状态转化为电平信号以唤醒MCU模块：当ACC电源开启时，ACC电源通过所述转接电路发出低电平信号；当ACC电源关闭时，ACC电源通过所述转接电路发出高电平信号。
通过以上结构，在ACC电源开启时，供电电路可提供+8V/-8V供电，可进行完全故障侦测。而当ACC电源关闭时，MCU模块休眠，以降低静态电流，且当火灾发生时，MCU模块相当于被火灾唤醒。此外，MCU模块不仅可以检测PA0/INT0端、PA1端、PA2端的信号，还通过PA3端、PA4端集成了对正负供电切换，以及电势比对电路中闭合电路是否闭合的控制。
接下来参照图12-13，本发明还提供了一种应用上述感温电缆侦测电路的侦测方法，通过该方法可有效判别感温电缆所处的各种状态，包括感温电缆探测到火灾、感温电缆延长线短路、感温电缆错接电池电源、感温电缆正常、感温电缆断路。
该方法区分ACC开启和关闭两种状态。
其中，ACC开启状态，包括以下步骤：
A.MCU模块设置PA3、PA4端输出低电平，并判断此时PA0/INT0端收到的电平高低；
B.继步骤A，若PA0/INT0端收到低电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，判断PA1端收到的电平高低；
C.继步骤B，若PA1端收到高电平，则为检测电路自身故障，并输出相应的故障信号；
D.继步骤B，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
E.继步骤D，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到地或感温电缆延长线短路，并输出相应的故障信号；
F.继步骤D，若PA2端收到低电平，则判定为火灾感温电缆探测到火灾，并输出火灾信号；
G.继步骤A，若PA0/INT0端收到高电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，并判断PA1端收到的电平高低；
H.继步骤G，若PA1端收到高电平，则判定为感温电缆断路，并输出相应的故障信号。
I.继步骤G，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
J.继步骤I，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到蓄电池电源，并输出相应的故障信号；
K.继步骤I，若PA2端收到低电平，则判定为感温电缆正常；
ACC关闭状态，包括以下步骤：
a.MCU模块将PA3、PA4端设置输出为低电平，进入休眠模式以降低静态电流，并等待PA0/INT0端是否被输入有低电平；
b.继步骤a，若PA0/INT0端被输入低电平MCU模块中断唤醒并退出休眠模式，且负压电源开关被MCU模块驱动打开，MCU模块唤醒后继续执行上述检测步骤A-K。图13示出了侦测电路的检测逻辑真值表，其表示了切换PA3端、PA4端的输入后的PA0/INT0端、PA1端、PA2端收到的电平信号高低对应关系。可以看出，在ACC开启时，应用上述侦测方法可有效判别感温电缆所处的各种状态。而在ACC关闭时，至少当探测到火灾时，可唤醒所述MCU模块，以进行进一步的检测。较佳地，所述MCU模块具有PB1端，连接到报警设备，当MCU模块探测到火灾或其他故障时，驱使报警设备发出相应的报警信号。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (19)
1.一种感温电缆总成，其特征在于，包括：第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路，第一子电缆、第二子电缆、流向适配电路均具有首端和末端；第一子电缆、第二子电缆的末端通过一二极管连接，第一子电缆的首端连接流向适配电路的末端，第二子电缆的首端连接到GND端；
流向适配电路包括相互并联的第一导通电路、第二导通电路；第一导通电路的引入端与第二导通电路的引出端共同构成所述流向适配电路的首端，第一导通电路的引出端与第二导通电路的引入端共同构成所述流向适配电路的末端；
当流向适配电路的首端电势高于第二子电缆的首端电势时，第一导通电路导通，并发出第一导通信号；当流向适配电路的首端电势低于第二子电缆的首端电势时，第二导通电路导通，并发出第二导通信号。
2.如权利要求1所述的一种感温电缆总成，其特征在于：所述二极管的正极连接第二子电缆，所述二极管的负极连接第一子电缆。
3.如权利要求2所述的一种感温电缆总成，其特征在于：第一导通电路包括第一光电耦合器，其输入端正、负极分别构成所述第一导通电路的引入端、引出端；第二导通电路包括第二光电耦合器，其输入端正、负极分别构成所述第二导通电路的引入端、引出端；
第一光电耦合器、第二光电耦合器的输入端导通时，其输出端发出所述第一导通信号、第二导通信号。
4.如权利要求3所述的一种感温电缆总成，其特征在于：第一导通电路与第二导通电路间并联一电阻。
5.如权利要求3所述的一种感温电缆总成，其特征在于：第一光电耦合器、第二光电耦合器的输出端发射极均连接到GND端，其输出端集电极均引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以发出所述第一导通信号、第二导通信号。
6.如权利要求3所述的一种感温电缆总成，其特征在于：还包括第一感温电缆延长线、第二感温电缆延长线；
第一子电缆的首端通过第一感温电缆延长线连接到流向适配电路的末端，第二子电缆的首端连接第二感温电缆延长线；
第一子电缆与第一感温电缆延长线间设有一电阻和/或第二子电缆与第二感温电缆延长线间设有一电阻。
7.如权利要求6所述的一种感温电缆总成，其特征在于：还包括定义有正、负极的第一连接器和第二连接器；
第一子电缆的首端通过第一感温电缆延长线，第一连接器、第二连接器的正极连接流向适配电路的末端；第二子电缆的首端通过第二感温电缆延长线连接第一连接器、第二连接器的负极；
第一连接器、第二连接器能够成公母对接或分离。
8.如权利要求6所述的一种感温电缆总成，其特征在于：还包括一电势比对电路，用于比对其首端和末端的电势；电势比对电路的首端连接第二感温电缆延长线远离第二子电缆的一端，其末端连接第一感温电缆延长线远离第一子电缆的一端；
所述电势比对电路包括开关电路及与其相连的第三导通电路；第三导通电路的引入端连接电势比对电路的首端，第三导通电路的引出端连接电势比对电路的末端；
当开关电路闭合，且第三导通电路导通时，第三导通电路发出第三导通信号。
9.如权利要求8所述的一种感温电缆总成，其特征在于：电势比对电路的首端及第二感温电缆延长线远离第二子电缆的一端共同连接到GND端，所述流向适配电路的首端选择性地被施加正压电势或负压电势。
10.如权利要求9所述的一种感温电缆总成，其特征在于：所述第三导通电路包括第三光电耦合器，其输入端的正、负极分别构成所述第三导通电路的引入端、引出端；
第三光电耦合器的输出端发射极连接到GND端，其输出端集电极引出两个连接端，其中一连接端通过一电阻连接到一正压电势端，另一连接端构成一信号输出端，以在其输入端导通时，发出所述第三导通信号。
11.如权利要求10所述的一种感温电缆总成，其特征在于：所述开关电路包括第四光电耦合器，其输出端三极管导通时，开关电路闭合；
第四光电耦合器的输入端正极构成一闭合信号输入端，以接收一控制信号，其输入端负极连接GND端，所述控制信号控制该输入端是否导通从而控制其输出端是否导通；
第四光电耦合器的输出端集电极连接电势比对电路的首端，其输出端发射极连接第三光电耦合器的输入端正极。
12.如权利要求11所述的一种感温电缆总成，其特征在于：在电势比对电路的首端与第四光电耦合器的输出端集电极间设有一二极管，该二极管的负极连接第四光电耦合器的输出端集电极；
第三光电耦合器的输入端通过一电阻连接电势比对电路的首端，其正、负极间还并联另一电阻；
第四光电耦合器的输入端正极通过一电阻构成所述闭合信号输入端。
13.一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，采用权利要求11所述的感温电缆总成，其特征在于，还包括：MCU模块；
MCU模块具有4个被设定为输入端的通用I/O端口，其分别为PA0/INT0端、PA1端、PA2端、PB0/INT1端；该PA0/INT0端、PA1端、PA2端分别连接所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器的信号输出端，以接收所述各导通信号，MCU模块依据所述各导通信号的组合判定感温电缆所处的状态；
所述PA0/INT0端与PB0/INT1端为MCU模块的外中断唤醒端口，均能通过向其输入电平信号后休眠或唤醒MCU模块；
所述第一导通信号为电平信号，所述PB0/INT1端信号连接汽车ACC电源，该ACC电源通过一转接电路向其发出电平信号。
14.如权利要求13所述的一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，其特征在于：
当第一光电耦合器输入端导通时，第一导通信号为低电平信号；当第一光电耦合器输入端未导通时，第一导通信号为高电平信号；
当ACC电源开启时，ACC电源通过所述转接电路发出低电平信号；当ACC电源关闭时，ACC电源通过所述转接电路发出高电平信号；
通过向PA0/INT0端与PB0/INT1端输入高电平信号或低电平信号能够分别休眠或唤醒MCU模块。
15.如权利要求14所述的一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，其特征在于：
所述第二导通信号、第三导通信号为电平信号，当其对应的各光电耦合器输入端导通时，第二导通信号、第三导通信号为低电平信号；当其对应的各光电耦合器输入端未导通时，第二导通信号、第三导通信号为高电平信号。
16.如权利要求15所述的一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，其特征在于：所述MCU模块还包括一被设定为输出端的通用I/O端口，其为PA3端，并连接所述闭合信号输入端，所述闭合信号为电平信号；
当PA3端输出低电平时，第四光电耦合器的输出端三极管不导通，开关电路断开；当PA3端输出高电平时，第四光电耦合器的输出端三极管导通，开关电路断闭合。
17.如权利要求16所述的一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，其特征在于：还包括供电电路，其具有电势输出端和切换信号输入端，所述电势输出端连接流向适配电路的首端；MCU模块还包括一被设定为输出端的通用I/O端口，其为PA4端，并连接所述切换信号输入端；
所述切换信号为电平信号，当MCU设置PA4端输出低电平信号时，电势输出端输出正压电势；当MCU设置PA4输出高电平信号时，电势输出端输出负压电势。
18.如权利要求17所述的一种适用于车载环境的感温电缆侦测电路，其特征在于：所述供电电路包括电源适配电路和正负供电切换电路；
所述电源适配电路包括第一稳压电路、第二稳压电路、负压电源开关、负压转换电路；第一稳压电路的输入端连接至汽车蓄电池，用于将汽车蓄电池的12V输出电压转换为+8V输出，其输出端引出三个连接端，其中二连接端分别连接至第二稳压电路和负压转换电路的输入端，另一连接端形成一+8V输出端；第二稳压电路及负压转换电路分别用于将第一稳压电路的8V输出电压转换为+5V输出和-8V输出，其输出端分别形成一+5V输出端和-8V输出端；所述+5V输出端构成所述正压电势端；所述负压转换电路信号连接ACC电源和MCU模块，当ACC电源关闭时，负压转换电路关闭，所述-8V输出端关闭，当ACC电源关闭或MCU模块唤醒时，负压转换电路开启；
所述正负供电切换电路由P沟道场效应管Q100、驱动场效应管Q100的第一驱动电路、N沟道场效应管Q102、驱动场效应管Q102的第二驱动电路、限流电阻R102、限流电阻R103、二极管D100、二极管D101组成；
场效应管Q100的源极连接所述+8V输出端，漏极连接二极管D100的正极，栅极连接第一驱动电路；场效应管Q102的源极连接所述-8V输出端，漏极连接二极管D101的负极，栅极连接第二驱动电路；限流电阻R102、R103的一端相联，另一端分别连接二极管D100的负极与D101的正极；
所述第一驱动电路包括反相器U102、电阻R100、三极管Q101、电阻R101，所述第二驱动电路包括电阻R105、光电耦合器U101、电阻R104；场效应管Q100的栅极连接反相器U102的输出端，场效应管Q102的栅极连接光电耦合器U101的输出端；
三极管Q101的集电极连接到反相器U102的输入端以及通过电阻R100连接到所述+5V输出端，其发射极连接GND端，基极连接到电阻R101的一端；光电耦合器U101的输出端通过电阻R105连接到所述-8V输出端，其输入端连接到电阻R104的一端，R101与R104连接到所述切换信号输入端；
当MCU设置当PA4端输出低电平时，场效应管Q100导通，Q102关闭，正负供电切换电路向流向适配电路的首端提供+8V供电；当PA4输出高电平时，场效应管Q100关闭，Q102导通，正负供电切换电路向适配电路的首端提供-8V供电。
19.一种应用权利要求17所述的感温电缆侦测电路的侦测方法，其特征在于：该方法区分ACC开启和关闭两种状态；
其中，ACC开启状态，包括以下步骤：
A.MCU模块设置PA3、PA4端输出低电平，并判断此时PA0/INT0端收到的电平高低；
B.继步骤A，若PA0/INT0端收到低电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，判断PA1端收到的电平高低；
C.继步骤B，若PA1端收到高电平，则为检测电路自身故障，并输出相应的故障信号；
D.继步骤B，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
E.继步骤D，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到地或感温电缆延长线短路，并输出相应的故障信号；
F.继步骤D，若PA2端收到低电平，则判定为火灾感温电缆探测到火灾，并输出火灾信号；
G.继步骤A，若PA0/INT0端收到高电平，则MCU模块设置PA3端输出低电平、PA4端输出高电平，并判断PA1端收到的电平高低；
H.继步骤G，若PA1端收到高电平，则判定为感温电缆断路，并输出相应的故障信号；
I.继步骤G，若PA1端收到低电平，则MCU模块设置PA3、PA4端输出高电平，判断PA2端收到的电平高低；
J.继步骤I，若PA2端收到高电平，则判定为感温电缆错接到蓄电池电源，并输出相应的故障信号；
K.继步骤I，若PA2端收到低电平，则判定为感温电缆正常；
ACC关闭状态，包括以下步骤：
a.MCU模块将PA3、PA4端设置输出为低电平，进入休眠模式以降低静态电流，并等待PA0/INT0端是否被输入有低电平；
b.继步骤a，若PA0/INT0端被输入低电平MCU模块中断唤醒并退出休眠模式，且负压电源开关被MCU模块驱动打开，MCU模块唤醒后继续执行上述检测步骤A-K。
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