一种可双向检测的线材的制作方法

1.本实用新型涉及线材传输领域，具体而言，涉及一种可双向检测的线材。


背景技术：

2.线材是电能传输过程中极其重要的传输工具。随着电子设备的不断更新和发展，市场对于线材的要求也越来越高。传统用来传输电能的线材已无法满足用户的需求。
3.目前市面上大功率设备不断增多，用户对于充电功率多少的诉求也越来越高。传统的线材在进行检测时，只能检测线材两端的其中一端，由于线材内阻等原因，导致测试偏差比较大，在高精度测试领域，这一缺陷尤为明显。由于需要兼顾正反两个方向的电流，现有线材通常使用多颗检测电阻，导致线材的内阻增大，严重影响线材的精度。此外，现有的线材普遍使用mcu自带的adc功能进行相关测试，测试精度较低。
4.因此，急需一种关于线材检测的相关方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.基于现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可双向检测的线材。具体技术方案如下所示：
6.一种可双向检测线材，包括线材主体、主控电路、供电电路、正向电流检测电路和反向电流检测电路；
7.所述主控电路分别连接所述供电电路、所述正向电流检测电路和所述反向电流检测电路；
8.所述线材主体包括第一接口、第二接口和检测电阻，所述检测电阻串联接入所述第一接口的负极和所述第二接口的负极；
9.所述正向电流检测电路连接所述检测电阻，用于检测通过所述检测电阻的正向电流的电流值；
10.所述反向电流检测电路连接所述检测电阻，用于检测通过所述检测电阻的反向电流的电流值；
11.所述主控电路用于获取所述电流值。
12.在一个具体实施中，还包括第一电压检测电路和第二电压检测电路，所述主控电路分别连接所述第一电压检测电路和所述第二电压检测电路；
13.所述第一电压检测电路连接所述第一接口，用于检测所述第一接口的电压值；
14.所述第二电压检测电路连接所述第二接口，用于检测所述第二接口的电压值。电压检测电路能够实时监测线材的电压参数。
15.在一个具体实施中，所述主控电路还用于计算所述线材的功率信息以及自身损耗；
16.所述功率信息包括输入功率和输出功率。
17.在一个具体实施中，还包括显示电路，所述显示电路连接所述主控电路；
18.所述显示电路用于显示所述电流值，和/或所述电压值，和/或所述功率信息。用户可实时通过显示电路查看线材的相关电路参数。
19.在一个具体实施中，所述供电电路连接所述第一接口或所述第二接口。线材的两端都可作为输入端或输出端。
20.在一个具体实施中，所述第一电压检测电路包括第一电阻和第三电阻，所述第一电阻并联接入所述第一接口；所述第三电阻一端接地，另一端连接所述第一电阻；
21.在所述第一电阻和所述第三电阻之间设置有第一检测点，所述第一检测点连接所述主控电路；
22.所述第二电压检测电路包括第二电阻和第四电阻，所述第二电阻并联接入所述第二接口；所述第四电阻一端接地，另一端连接所述第二电阻；
23.在所述第二电阻和所述第四电阻之间设置有第二检测点，所述第二检测点连接所述主控电路。
24.在一个具体实施中，所述检测电阻的一端并联接入有第五电阻，另一端并联接入有第六电阻；
25.所述正向电流检测电路的正极连接所述第五电阻，负极连接所述第六电阻；
26.所述反向电流检测电路的正极连接所述第六电阻，负极连接所述第五电阻。
27.在一个具体实施中，所述正向电流检测电路设置有第一芯片，所述第一芯片的正极信号输入端连接第七电阻，负极信号输入端连接第八电阻，所述第八电阻连接所述第六电阻，所述第七电阻连接所述第五电阻；
28.和/或，所述反向电流检测电路设置有第二芯片，所述第二芯片的正极信号输入端连接第九电阻，负极信号输入端连接第十电阻，所述第九电阻连接所述第六电阻，所述第十电阻连接所述第五电阻。
29.在一个具体实施中，所述第一芯片的输出管脚分别连接第十一电阻和第一电容，所述第十一电阻连接主控电路；所述第一电容接地，且并联有第十二电阻；
30.和/或，所述第二芯片的输出管脚分别连接第十三电阻和第二电容，所述第十三电阻连接主控电路；所述第二电容接地，且并联有第十四电阻。
31.在一个具体实施中，所述显示电路包括led、lcd或数码管。用户可在不同情况下选择不同的显示电路进行相关参数的显示。
32.本实用新型具有如下有益效果：
33.本实用新型提供了一种可双向检测的线材，利用单颗检测电阻即可精确计算流入线材和流出线材的功率，同时也能计算线材本身产生的损耗。设置一个检测电阻即可精确检测电流，相较于现有技术中的多个检测电阻，线材内阻更小，既可以降低电阻的功耗，提升线材的导通率和受电设备的充电速度，又可以减少电阻的发热，降低整体的pcba热量。通过运放检测线材的电流，能够提高电流检测精度。在第一接口和第二接口都进行电压检测，无论线材以哪一接口为输入端，都能实现准确测试输入电压值，进而计算准确的输入功率和输出功率，同时也可以计算线材自身的损耗。通过显示电路对电流值、电压值、输入功率、输出功率以及线材损耗等线材相关信息进行显示，用户可直观的获取线材实时的电路信息。
34.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并
配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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。
36.图1是本实用新型实施例提出的线材组成图；
37.图2是本实用新型实施例提出的线材主体电路示意图；
38.图3是本实用新型实施例提出的正向电流检测电路示意图；
39.图4是本实用新型实施例提出的反向电流检测电路示意图；
40.图5是本实用新型实施例提出的主控电路示意图；
41.图6是本实用新型实施例提出的供电电路示意图。
42.附图标记：1-线材主体；2-主控电路；3-供电电路；4-正向电流检测电路；5-反向电流检测电路；6-第一电压检测电路；7-第二电压检测电路；8-显示电路；11-第一接口；12-第二接口；13-检测电阻。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.实施例1
45.针对现有技术的不足，本实施例提供了一种可双向检测的线材，各组成部分的连接关系如说明书附图1所示，具体方案如下：
46.一种可双向检测的线材，包括线材主体1、主控电路2、供电电路3、正向电流检测电路4和反向电流检测电路5。线材主体1包括第一接口11、第二接口12和检测电阻13。线材主体1的一端设置有第一接口11，另一端设置有第二接口12。在线材主体1上，位于第一接口11和第二接口12 之间，设置有检测电阻13，具体为在第一接口11的负极和第二接口12的负极，串联有检测电阻13。检测电阻13连接有两个检测电路，分别为正向电流检测电路4和反向电流检测电路5。此外，线材还包括用于检测第一接口11电压的第一电压检测电路6和用于检测第二接口12电压的第二电压检测电路7。主控电路2分别连接供电电路3、第一电压检测电路6、第二电压检测电路7、正向电流检测电路4和反向电流检测电路5，主控电路2 用于接收各检测电路的检测结果。
47.其中，检测电阻13串联接入所述第一接口11的负极和所述第二接口 12的负极，如说明书附图2所示，检测电阻13串联进线材的gnd端，实现电流的侦测(检测电阻为图2中rs1电阻)。检测电阻13为阻值较小的电阻，本实施例中的检测电阻13只有一个。现有的线材普遍设置多个检测电阻13，检测电阻13过多会增加线材的内阻，增大线材内部损耗，不利于电能传输。本实施例只需一个检测电阻13即可实现正反双向电流检测，精确计算流入线材和
流出线材的功率，同时也能计算线材本身产生的损耗。相较于现有技术中的多个检测电阻13，本实施例提供的线材内阻更小，既可以降低电阻的功耗，提升线材的导通率和受电设备的充电速度，又可以减少电阻的发热，降低整体的pcba热量。
48.在本实施例中，线材主体1的一端设置有第一接口11，另一端设置有第二接口12，第一接口11和第二接口12并未规定具体的输入端、输出端。当第一接口11为输入端时，第二接口12为输出端；当第一接口11为输出端时，第二接口12为输入端。即本实施例的线材可选取任意一端为输入端，则另一端为输出端。
49.与之对应的，本实施例的线材也具备双向检测的能力。正向电流检测电路4连接检测电阻13，用于检测通过检测电阻13的正向电流的电流值；反向电流检测电路5连接检测电阻13，用于检测通过检测电阻13的反向电流的电流值。例如，正向电流检测电路4可检测从第一接口11流向第二接口12的电流，则反向电流检测电路5可检测从第二接口12流向第一接口 11的电流。其中，正向电流检测电路4和反向电流检测电路5的电路结构可以相同，也可以不同。在本实施例中，正向电流检测电路4和反向电流检测电路5的电路结构相同，只是正向电流检测电路4和反向电流检测电路5连接检测电路两端的引脚相反。正向电流检测电路4的电路图如说明书附图3所示，反向电流检测电路5的电路图如说明书附图4所示。
50.现有技术普遍采用mcu的adc功能进行检测，检测精度差，达不到检测需求。本实施例利用专业的电流运放进行正向电流和反向电流的检测，极大的提高了检测精度。
51.具体地，第一电压检测电路6连接第一接口11，第二电压检测电路7 连接第二接口12，第一电压检测电路6和第二电压检测电路7的电路图如说明书附图2所示。第一电压检测电路6包括第一电阻r1和第三电阻r3，第一电阻r1并联接入第一接口11。第三电阻r3一端接地，另一端连接第一电阻r1；在第一电阻r1和第三电阻r3之间设置有第一检测点，第一检测点连接主控电路2，主控电路2通过检测第一检测点的电压获取第一接口 11的电压。
52.第二电压检测电路7包括第二电阻r2和第四电阻r4，第二电阻r2并联接入第二接口12。第四电阻r4一端接地，另一端连接第二电阻r2；在第二电阻r2和第四电阻r4之间设置有第二检测点，第二检测点连接主控电路2，主控电路2通过检测第二检测点的电压获取第二接口12的电压。
53.本实施例在第一接口11和第二接口12都设置了电压检测，无论线材以哪一接口为输入端，都能准确测试输入线材的电压值，进而计算准确的输入功率和输出功率，同时也可以计算线材自身的损耗。
54.在本实施例中，检测电阻13一端外接有第五电阻r5，另一端外接有第六电阻r6。第五电阻r5和第六电阻r6作为保护电阻，连接电流检测电路。第五电阻和第六电阻的作用为保护电流检测电路。本实施例利用单颗检测电阻13，实现正反双向电流检测，既可以减少电阻的发热，降低整体的pcba热量，也可以降低电阻的功耗，提升线材的导通率和受电设备的充电速度。
55.正向电流检测电路4设置有第一芯片，第一芯片的正极信号输入端连接第七电阻，负极信号输入端连接第八电阻，具体为第一芯片的vip引脚连接第七电阻r7，vin引脚连接第八电阻r8，第八电阻r8连接第六电阻 r6，第七电阻r7连接第五电阻r5。第一芯片的输出管脚(out管脚)分别连接第十一电阻r11和第一电容c1，第十一电阻r11连接主控电路2；第一电容c1接地，且并联有第十二电阻r12。第一芯片选用sot23-5芯片。正向电流检测电路4
的电路图如说明书附图3所示。
56.反向电流检测电路5设置有第二芯片，第二芯片的正极信号输入端连接第九电阻，负极信号输入端连接第十电阻，具体为第二芯片的vip引脚连接第九电阻r9，vin引脚连接第十电阻r10，第九电阻r9连接第六电阻r6，第十电阻r10连接第五电阻r5。第二芯片的输出管脚(out管脚) 分别连接第十三电阻r13和第二电容c2，第十三电阻r13连接主控电路2；第二电容c2，且并联有第十四电阻r14。第二芯片选用sot23-5芯片。反向电流检测电路5的电路图如说明书附图4所示。
57.具体地，主控电路2分别连接供电电路3、第一电压检测电路6、第二电压检测电路7、正向电流检测电路4和反向电流检测电路5，主控电路2 接收各检测电路的检测结果，包括第一电压检测电路6检测的第一接口11 的电压值、第二电压检测电路7检测的第二接口12的电压值、正向电流检测电路4检测的通过检测电阻13的正向电流的电流值，以及反向电流检测电路5检测的通过检测电阻13的反向电流的电流值。主控电路2能够根据上述电流值和电压值，计算线材的输入功率、输出功率以及线材自身的损耗。由于检测精度较高，因此计算出的功率值和损耗值也具有较高的准确度。
58.主控电路2的电路图如说明书附图5所示，主控电路2连接有显示电路8。显示电路8主要用于对相关数据进行显示，显示电路包括但不限于 led、lcd或数码管等具有显示功能的电子器件。在本实施例中，主控电路2设置有主控芯片jxy-fc10lv/16nsop-a，主控芯片的pb0、pb1、pb2 和pb3管脚分别连接显示电路8。在本实施例中，显示电路8为led数码管，能够实时显示线材的相关信息，包括电流值、电压值、输入功率、输出功率以及线材损耗等。
59.供电电路3为主控电路2提供电能，在本实施例中，供电电路3可连接第一接口11或第二接口12，为主控电路2实现电能供应。供电电路3的电路图如说明书附图6所示。供电电路3设置有供电芯片me6209a50pg/sot-23，供电芯片的vin管脚连接电阻r11，r11连接第一接口11或第二接口12。
60.本实用新型提供了一种可双向检测的线材，利用单颗检测电阻精确计算流入线材和流出线材的功率，同时也能计算线材本身产生的损耗。设置一个检测电阻即可精确检测电流，相较于现有技术中的多个检测电阻，线材内阻更小，既可以降低电阻的功耗，提升线材的导通率和受电设备的充电速度，又可以减少电阻的发热，降低整体的pcba热量。通过运放检测线材的电流，能够提高电流检测精度。在第一接口和第二接口都设置有电压检测，无论线材以哪一接口为输入端，都能实现准确测试输入电压值，进而计算准确的输入功率和输出功率，同时也可以计算线材自身的损耗。通过显示电路对电流值、电压值、输入功率、输出功率以及线材损耗等线材相关信息进行显示，用户可直观的获取线材实时的电路信息。
61.本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的电路或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
62.本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的电路可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的电路可以合并为一个电路，也可以进一步拆分成多个子电路。
63.上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。