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技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车电控单元的功耗测试装置和一种汽车电 控单元的功耗测试系统。

背景技术

在相关技术中，汽车电控单元的功耗测试大多是通过电流钳或万用表测量蓄电池正极 或负极电流。相关技术存在的缺点是，测量到的电流为多个电控单元的电流之和，无法得 到每个电控单元或每个系统的工作电流。并且由于电控单元安装在车内比较隐蔽的地方， 在整车上进行每个电控单元的功耗测试难以进行。

因此，相关技术需要进行改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个 目的在于提出一种汽车电控单元的功耗测试装置，该装置可以测量多个电控单元的功耗， 也可测量每个电控单元的功耗，操作便捷。

本发明的另一个目的在于提出一种汽车电控单元的功耗测试系统。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种汽车电控单元的功耗测试装置，包 括：第一轨道，所述第一轨道通过多个第一支路分别与对应的多个电控单元相连；第二轨 道，所述第二轨道通过多个第二支路分别与对应的多个电控单元相连；供电电源，所述供 电电源用于分别给所述第一轨道和所述第二轨道供电；电流检测单元，所述电流检测单元 连接在所述第二轨道中，且所述电流检测单元与上位机进行通信，其中，当所述供电电源 通过所述第二轨道给所述多个电控单元中的至少一个电控单元供电时，所述上位机根据所 述电流检测单元测量到的电流计算与所述第二轨道对应的处于受电状态的电控单元的功 耗。

根据本发明实施例提出的汽车电控单元的功耗测试装置，供电电源分别给第一轨道和 第二轨道供电，当通过第二轨道给多个电控单元中的至少一个电控单元供电时，上位机根 据电流检测单元测量到的电流计算与第二轨道对应的处于受电状态的电控单元的功耗，从 而不仅可以测量整车上多个电控单元的功耗，还可以测量每个电控单元的功耗，实现不同 功耗检测模式的自由切换，操作便捷。

根据本发明的一个实施例，每个所述第一支路上设置有第一可控开关以控制对应的第 一支路的通断；每个所述第二支路上设置有第二可控开关以控制对应的第二支路的通断。

根据本发明的一个实施例，每个所述第一支路与对应的所述第二支路之间具有共用子 支路，以使每个所述第一支路和对应的所述第二支路通过所述共用子支路与对应的电控单 元相连。

根据本发明的一个实施例，每个所述共用子支路上设置有第三可控开关，以控制对应 的第一支路和第二支路的同时接通或同时断路。

根据本发明的一个实施例，所述每个共用子支路上还设置有保险丝。

根据本发明的一个实施例，所述电流检测单元集成有驱动电路，所述驱动电路分别与 所述多个第一支路和所述多个第二支路相连，且所述驱动电路还与所述上位机进行通信， 所述驱动电路用于根据所述上位机发送的驱动信号控制所述多个第一支路和所述多个第二 支路的通断。

根据本发明的一个具体实施例，所述上位机通过USB线或串口线与所述电流检测单元 进行通信。

根据本发明的一个具体实施例，所述供电电源为蓄电池或直流稳压电源。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种汽车电控单元的功耗测试系统， 包括：上位机；所述的汽车电控单元的功耗测试装置。

根据本发明实施例提出的汽车电控单元的功耗测试系统，通过上述的汽车电控单元的 功耗测试装置，不仅可以测量整车上多个电控单元的功耗，还可以测量每个电控单元的功 耗，从而实现不同功耗检测模式的自由切换，操作便捷。

附图说明

图1是根据本发明实施例的汽车电控单元的功耗测试装置的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的汽车电控单元的功耗测试装置的电路原理图；

图3是图2中电流检测单元的结构示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的上位机中安装的测试软件的界面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述本发明实施例提出的汽车电控单元的功耗测试装置和系 统。

图1是根据本发明实施例的汽车电控单元的功耗测试装置的方框示意图。如图1所示， 该功耗测试装置1包括：第一轨道10、第二轨道20、供电电源30和电流检测单元40。

其中，第一轨道10通过多个第一支路即第1个第一支路M1至第n个第一支路Mn分别 与对应的多个电控单元即第1个电控单元ECU1至第n个电控单元ECUn相连，即言，第一 轨道10通过第1个第一支路M1与第1个电控单元ECU1对应相连、第一轨道10通过第2 个第一支路M2与第2个电控单元ECU2对应相连、…、第一轨道10通过第n个第一支路 Mn与第n个电控单元ECUn对应相连；第二轨道20通过多个第二支路即第1个第二支路N1 至第n个第二支路Nn分别与对应的多个电控单元即第1个电控单元ECU1至第n个电控单 元ECUn相连，即言，第二轨道20通过第1个第二支路N1与第1个电控单元ECU1对应相 连、第二轨道20通过第2个第二支路N2与第2个电控单元ECU2对应相连、…、第二轨道 20通过第n个第二支路Nn与第n个电控单元ECUn对应相连。

供电电源30用于分别给第一轨道10和第二轨道20供电；电流检测单元40连接在第 二轨道20中，且电流检测单元40与上位机50进行通信，其中，当供电电源30通过第二 轨道20给多个电控单元ECU1至ECUn中的至少一个电控单元供电时，上位机50根据电流 检测单元40测量到的电流计算与第二轨道20对应的处于受电状态的电控单元的功耗。

也就是说，从供电电源30分出两路电源轨道：一路是第一轨道10即常电轨道,第一 轨道10直接连接到供电电源30；另一路是第二轨道20即测量轨道，第二轨道20通过电 流检测单元40串联到供电电源30。当任一个电控单元连接到第二轨道20且其他电控单元 连接到第一轨道10时，供电电源30通过第二轨道20为该任一个电控单元供电，并且电流 检测单元40可测量流过该任一个电控单元的电流并将测量到的电流上传至上位机50，上 位机50即可获取该任一个电控单元的功耗，从而可以测量每个电控单元的功耗；当任两个 或两个以上电控单元连接到第二轨道20且其他电控单元连接到第一轨道10时，供电电源 30通过第二轨道20为任两个或两个以上电控单元供电，并且电流检测单元40可测量流过 任两个或两个以上电控单元的总电流并将测量到的总电流上传至上位机50，上位机50即 可获取任两个或两个以上电控单元的总功耗，从而可以测量多个电控单元的总功耗。

由此，本发明实施例的汽车电控单元，不仅可以测量整车上多个电控单元的功耗，还 可以测量每个电控单元的功耗，从而实现不同功耗检测模式的自由切换，操作便捷。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，每个第一支路上设置有第一可控开关K1以控 制对应的第一支路的通断；每个第二支路上设置有第二可控开关K2以控制对应的第二支路 的通断。

并且，在本发明的一个实施例中，如图2所示，每个第一支路与对应的第二支路之间 具有共用子支路，以使每个第一支路和对应的第二支路通过共用子支路与对应的电控单元 相连。具体地，如图2所示，每个共用子支路上可设置有第三可控开关K3，以控制对应的 第一支路和第二支路的同时接通或同时断路。以第1个电控单元ECU1为例，第1个第一支 路M1上的第一可控开关K1与第1个第二支路N1上的第二可控开关K2之间具有节点，第 1个第一支路M1和第1个第二支路N1的共用子支路上的第三可控开关K3的一端与节点相 连，第1个第一支路M1和第1个第二支路N1的共用子支路上的第三可控开关K3的另一端 与第1个电控单元ECU1相连。

具体而言，对于任一个第一支路，当该第一支路上的第一可控开关K1和第三可控开关 K3闭合时，该第一支路导通，供电电源30通过第一轨道10为与该第一支路连接的电控单 元供电；同理对于任一个第二支路，当该第二支路上的第二可控开关K2和第三可控开关 K3闭合时，该第二支路导通，供电电源30通过第二轨道20为与该第二支路连接的电控单 元供电。

反之，对于任一个第一支路，当该第一支路上的第一可控开关K1或第三可控开关K3 关断时，该第一支路断开，供电电源30无法通过第一轨道10为与该第一支路连接的电控 单元供电；同理对于任一个第二支路，当该第二支路上的第二可控开关K2或第三可控开关 K3关断时，该第二支路断开，供电电源30无法通过第二轨道20为与该第二支路连接的电 控单元供电。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图3所示，电流检测单元40集成有驱动电路 401，驱动电路401分别与多个第一支路M1至Mn和多个第二支路N1至Nn相连，且驱动电 路401还与上位机50进行通信，驱动电路401用于根据上位机50发送的驱动信号控制多 个第一支路M1至Mn和多个第二支路N1至Nn的通断。

也就是说，每个第一支路上的第一可控开关K1、每个第二支路上的第二可控开关K2 以及每个第三可控开关K3均可在驱动电路401驱动电路的驱动下导通或关断。换言之，上 位机50通过电流检测单元40控制多个第一支路M1至Mn和多个第二支路N1至Nn的通断 并实时读取电流检测单元40测量到的电流，进而实现单个或多个电控单元的功耗测试。

具体来说，用户可向上位机50输入控制指令以选择需要进行功耗测量的电控单元，上 位机50在接收到用户输入的控制指令之后向驱动电路401发出驱动信号，驱动电路401即 可根据上位机50发送的驱动信号控制每个第一可控开关K1、每个第二可控开关K2以及每 个第三可控开关K3。例如，用户选择对第一个电控单元ECU1进行功耗测量时，上位机50 向驱动电路401发出相应驱动信号，驱动电路401根据上位机50发送的驱动信号控制第一 个第二支路N1上的第二可控开关K2和第三可控开关K3闭合，并控制第一个第一支路M1 上的第一可控开关K1关断。

根据本发明的一个具体示例，第一可控开关K1为第一继电器，每个第一继电器的开关 串联在相应的第一支路，每个第一继电器的线圈与驱动电路401相连，以使驱动电路401 驱动第一继电器；第二可控开关K2为第二继电器，每个第二继电器的开关串联在相应的第 二支路，每个第二继电器的线圈与驱动电路401相连，以使驱动电路401驱动第二继电器； 第三可控开关K3为第三继电器，每个第三继电器的开关串联在相应的第一支路和第二支路 的共有子支路上，每个第三继电器的线圈与驱动电路401相连，以使驱动电路401驱动第 三继电器。根据本发明的一个具体示例，电流检测单元40可以是标准的具有IO驱动、电 流检测、通讯功能的测试设备，也可以是由多个标准设备搭建成的具有同样功能的测量单 元。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图2所示，每个共用子支路上还设置有保险 丝F，保险丝F可连接在第三可控开关K3与节点之间，从而通过保险丝F实现过流和短路 保护。

另外，在本发明的一个具体实施例中，上位机50可通过USB线或串口线与电流检测单 元40进行通信。

下面对电控单元的功耗测量过程进行说明：

上位机50中可安装测量软件，测量软件的界面如图4所示，测量软件中设置有电流测 量值、每个电控单元的供电控制。并且，上位机50可按照预设周期向每个第一可控开关 K1、每个第二可控开关K2以及每个第三可控开关K3发送控制信号，电流检测单元40根据 接收到的控制信号驱动每个第一可控开关K1、每个第二可控开关K2以及每个第三可控开 关K3，从而实现不同电控单元不同工作状态的控制。同时，电流检测单元40还可按照预 设周期将检测到的电流发送到上位机50以使上位机50获取电流测量值，电流测量值即为 相应的电控单元的功耗。

需要说明的是，由于蓄电池的电压值一定，电控单元消耗的电流值即代表电控单元的 功耗。

当要求测量第一电控单元ECU1、第二电控单元ECU2或者第一电控单元ECU1与第二电 控单元ECU2组成的子系统的功耗时，在每个测量目标下每个第一支路中的第一可控开关 K1、每个第二支路中的第二可控开关K2和每个共有子支路中的第三可控开关K3的状态具 体如表1所示，其中，1代表闭合，0代表关断：

表1

如表1所示，在测量第1个电控单元ECU1的功耗时，电流检测单元40中的驱动电路 401根据上位机50的驱动信号驱动与第1个电控单元ECU1相连的第1个第一支路M1中的 第一可控开关K1关断，并驱动与第1个电控单元ECU1相连的第1个第二支路N1中的第二 可控开关K2闭合，同时驱动与其他电控单元ECU2至ECUn分别相连的第一支路M2至Mn上 的第一可控开关K1闭合，并驱动与其他电控单元ECU2至ECUn分别相连的第二支路N2至 Nn上的第二可控开关K2关断，同时还驱动每个第三可控开关K3闭合。由此，可保证第二 轨道20上只有第1个电控单元ECU1在工作，而其余电控单元ECU2至ECUn工作在第一轨 道10，这样，电流检测单元40测量到的电流即为流过第1个电控单元ECU1的电流，电流 检测单元40将流过第1个电控单元ECU1的电流发送给上位机50，上位机50即可根据流 过第1个电控单元ECU1的电流计算第1个电控单元ECU1的功耗。

同样地，在测量第2个电控单元ECU2的功耗时，电流检测单元40中的驱动电路401 根据上位机50的驱动信号驱动与第2个电控单元ECU2相连的第2个第一支路M2中的第一 可控开关K1关断，并驱动与第2个第二电控单元ECU2相连的第2个第二支路N1中的第二 可控开关K2闭合，同时驱动与其他电控单元ECU1以及ECU3至ECUn分别相连的第一支路 M1以及M3至Mn上的第一可控开关K1闭合，并驱动与其他电控单元ECU1以及ECU3至ECUn 相连的第二支路N1以及N3至Nn的第二可控开关K2断开，同时还驱动每个第三可控开关 K3闭合。由此，可保证第二轨道20上只有第2个电控单元ECU2在工作，而其余电控单元 ECU1以及ECU3至ECUn工作在第一轨道10，这样，电流检测单元40测量到的电流即为流 过第2个电控单元ECU2的电流，电流检测单元40将流过第2个电控单元ECU2的电流发送 给上位机50，上位机50即可根据流过第2个电控单元ECU2的电流计算第2个电控单元ECU2 的功耗。

在测量第1个电控单元ECU1与第2个第二电控单元ECU2组成的子系统的功耗时，电 流检测单元40中的驱动电路401根据上位机50的驱动信号驱动与第1个电控单元ECU1相 连的第1个第一支路M1中的第一可控开关K1关断，并驱动与第1个电控单元ECU1相连的 第1个第二支路N1中的第二可控开关K2闭合，同时驱动与第2个电控单元ECU2相连的第 2个第一支路M2中的第一可控开关K1关断，并驱动与第2个第二电控单元ECU2相连的第 2个第二支路N1中的第二可控开关K2闭合，同时驱动与其他电控单元ECU3至ECUn分别 相连的第一支路M3至Mn上的第一可控开关K1闭合，并驱动与其他电控单元ECU3至ECUn 相连的第二支路N3至Nn的第二可控开关K2断开，还驱动每个第三可控开关K3闭合。由 此，可保证第二轨道20上有第1个电控单元ECU1和第2个电控单元ECU2在工作，而其余 电控单元ECU3至ECUn工作在第一轨道10，这样，电流检测单元40测量到的电流即为第1 个电控单元ECU1与第2个电控单元ECU2组成的子系统的电流，即流过第1个电控单元ECU1 与第2个电控单元ECU2的总电流，并将流过第1个电控单元ECU1与第2个电控单元ECU2 的总电流发送给上位机50，上位机50根据流过第1个电控单元ECU1与第2个电控单元ECU2 的总电流计算第1个电控单元ECU1与第2个电控单元ECU2组成的子系统的功耗。

在本发明的一个具体实施例中，供电电源30可为蓄电池或直流稳压电源。

综上，根据本发明实施例提出的汽车电控单元的功耗测试装置，供电电源分别给第一 轨道和第二轨道供电，当通过第二轨道给多个电控单元中的至少一个电控单元供电时，上 位机根据电流检测单元测量到的电流计算与第二轨道对应的处于受电状态的电控单元的功 耗，从而不仅可以测量整车上多个电控单元的功耗，还可以测量每个电控单元的功耗，可 以实现不同功耗检测模式的自由切换，操作便捷。

本发明还提出了一种汽车电控单元的功耗测试系统，该汽车电控单元的功耗测试系统 包括上位机和上述的汽车电控单元的功耗测试装置。

应当理解的是，汽车电控单元的功耗测试装置的具体结构、工作原理如前面的实施例 所述，这里处于简洁的目的，不再一一赘述。

综上，根据本发明实施例提出的汽车电控单元的功耗测试系统，通过上述的汽车电 控单元的功耗测试装置，不仅可以测量整车上多个电控单元的功耗，还可以测量每个电控 单元的功耗，可以实现不同功耗检测模式的自由切换，操作便捷。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、 “外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示 或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是 机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两 个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通 技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可 以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第 一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或 斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、 “下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特 征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示 例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者 特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述 不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领 域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进 行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的， 不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例 进行变化、修改、替换和变型。