发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种车辆电源供应回路监控系统，适用于车用电源以及车用负载设备，其特征在于，包括：功率监测电路及控制电路，功率监测电路电性连接于车用电源，功率监测电路于第一时间点监测到第一负载输入功率以及于第二时间点监测到第二负载输入功率。控制电路电性连接于功率监测电路，控制电路根据第一负载输入功率与第二负载输入功率之差异计算出外部电源回路等效阻抗。当外部电源回路等效阻抗大于一阻抗临界值时，该控制电路执行警示程序。
优选地，该功率监测电路包含一电压监测电路以及一电流监测电路，该电压监测电路于该第一时间点监测到一第一负载输入电压，该电流监测电路于该第一时间点监测到一第一负载输入电流，该第一负载输入电压与该第一负载输入电流之乘积等于该第一负载输入功率，该电压监测电路于该第二时间点监测到一第二负载输入电压，该电流监测电路于该第二时间点监测到一第二负载输入电流，该第二负载输入电压与该第二负载输入电流之乘积等于该第二负载输入功率。
优选地，该控制电路计算该第一负载输入电压以及该第二负载输入电压之间的一负载输入电压差，该控制电路计算该第一负载输入电流以及该第二负载输入电流之间的一负载输入电流差，该控制电路根据该负载输入电压差以及该负载输入电流差计算出该外部电源回路等效阻抗。
优选地，更包括一警报装置，该警报装置电性连接于该控制电路，该警示程序包含该控制电路发送一控制信号至该警报装置以便启动该警报装置。
优选地，更包括一网络通信接口，该网络通信接口电性连接该车用负载设备的一中央处理器，而该中央处理器电性连接于该控制电路，该警示程序包含该控制电路发送一控制信号至该中央处理器，该中央处理器经由该网络通信接口传送一警示信号至一外部终端设备。
优选地，该车辆电源供应回路监控系统更适用于一电力传输线，该电力传输线的两端分别连接于车用电源以及该功率监测电路，该功率监测电路监测该电力传输线提供的电力。
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种车辆电源供应回路监控方法，执行于一车辆电源供应回路监控系统，其特征在于，于一第一时间点监测到一车用负载设备的一第一负载输入功率；于一第二时间点监测到该车用负载设备的一第二负载输入功率；根据该第一负载输入功率以及该第二负载输入功率之差异计算一外部电源回路等效阻抗；以及当该外部电源回路等效阻抗大于一阻抗临界值时，执行一警示程序。
优选地，于该第一时间点监测到该第一负载输入功率包含：于该第一时间点监测到一第一负载输入电压以及一第一负载输入电流；于该第二时间点监测到该第二负载输入功率包含：于该第二时间点监测到一第二负载输入电压以及一第二负载输入电流。
优选地，根据该第一负载输入功率以及该第二负载输入功率之差异计算该外部电源回路等效阻抗包含：计算该第一负载输入电压以及该第二负载输入电压之间的一负载输入电压差；计算该第一负载输入电流以及该第二负载输入电流之间的一负载输入电流差；对该负载输入电压差取绝对值；对该负载输入电流差取绝对值；以及将该负载输入电压差之绝对值除以该负载输入电流差之绝对值以便计算出该外部电源回路等效阻抗。
优选地，更包括：将该第一负载输入电流乘以该外部电源回路等效阻抗以计算出一第一电压降；将该第二负载输入电流乘以该外部电源回路等效阻抗以计算出一第二电压降；将该第一负载输入电压加上该第一电压降以计算出一第一电源输出电压；将该第二负载输入电压加上该第二电压降以计算出一第二电源输出电压；当该第一电源输出电压与该第二电源输出电压没有均大于或等于一电压临界值时，关闭该车用负载设备。
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的车辆电源供应回路监控系统及车辆电源供应回路监控方法，通过监测车用负载设备的负载输入功率之变化来计算外部电源回路等效阻抗，外部电源回路等效阻抗即是该负载外部电源供应回路中各节点等效阻抗之总和(线材,连接器,端子)。如此一来，使用者可根据估算出连接到该负载的外部电源回路之等效阻抗，即早发现车辆的电源供应回路是否异常；即电力传输线材与连接器是否出现松脱、老化或者接触不良的问题，进而评定在持续负载下是否会造成车用电源无法启动车辆的引擎之情况。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所提供有关“车辆电源供应回路监控系统及车辆电源供应回路监控方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所提供的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
图1为本发明第一实施例的车辆电源供应回路监控系统的功能方块图。如图1所示，车辆电源供应回路监控系统A1适用于一车用电源1、一电力传输线2以及一车用负载设备3，而电力传输线2的两端分别电性连接于车用电源1以及车用负载设备3，电力传输线2将车用电源1提供的电力传送给车用负载设备3，而车用负载设备3至少包含一电力管理电路31以及一中央处理器33，而电力管理电路31电性连接于中央处理器33的一电源引脚。电力管理电路31用于将来自电力传输线2的电力进行转换即根据系统设计进行电力的升、降压之电力调制输出。
车辆电源供应回路监控系统A1包含一功率监测电路4、一控制电路5以及一警报装置6，而功率监测电路4、控制电路5以及警报装置6设置于车用负载设备3，其中功率监测电路4电性连接于电力管理电路31以及控制电路5，而警报装置6电性连接于控制电路5。
功率监测电路4例如包含有一电压监测电路41以及一电流监测电路43以及一电力输出接口45，电压监测电路41、电流监测电路43以及电力输出接口45分别电性连接于电力传输线2。电力输出接口45电性连接于电力管理电路31，电力输出接口45接收电力传输线2所传送的电力且将接收到的电力传送给电力管理电路31。
控制电路5例如为特定应用积体电路(ASIC)、现场可规划闸阵列(FPGA)、微控器单元(MCU)以及系统单晶片(SOC)的其中之一或任意组合，并可配合其他相关电路元件以及配合韧体以实现以下功能。
控制电路5的一第一信号引脚、一第二信号引脚以及一电源引脚分别电性连接电压监测电路41以及电流监测电路43以及电力管理电路31。
中央处理器33电性连接于控制电路5的一第三信号引脚，而警报装置6电性连接于控制电路5的一第四信号引脚。
车用电源1经由电力传输线2传输电力给功率监测电路4，电压监测电路41每一预定周期监测车用负载设备3的负载输入电压，而电流监测电路43每一预定周期监测车用负载设备3的负载输入电流。举例来说，电压监测电路41于第一时间点监测到车用负载设备3的第一负载输入电压，电流监测电路43于第一时间点监测到车用负载设备3的第一负载输入电流，功率监测电路4的一计算单元将第一负载输入电压乘以第一负载输入电流以便计算出车用负载设备3于第一时间点的第一负载输入功率。经过预定周期之后，电压监测电路41于第二时间点监测到车用负载设备3的第二负载输入电压，电流监测电路43于第二时间点监测到车用负载设备3的第二负载输入电流，且功率监测电路4的计算单元将第二负载输入电压乘以第二负载输入电流以便计算出车用负载设备3于第二时间点的第二负载输入功率。
当功率监测电路4于第一时间点监测到第一负载输入电压以及第一负载输入电流时，功率监测电路4将第一负载输入电压以及第一负载输入电流分别传送给控制电路5的第一信号引脚以及第二信号引脚。当功率监测电路4于第二时间点监测到第二负载输入电压以及第二负载输入电流时，功率监测电路4将第二负载输入电压以及第二负载输入电流分别传送给控制电路5的第一信号引脚以及第二信号引脚。
当控制电路5取得第一负载输入电压、第一负载输入电流、第二负载输入电压以及第二负载输入电流时，控制电路5计算第一负载输入电压与第二负载输入电压之间的一负载输入电压差以及计算第一负载输入电流与第二负载输入电流之间的一负载输入电流差，控制电路5分别对负载输入电压差以及负载输入电流差取绝对值且将负载输入电压差之绝对值除以负载输入电流差之绝对值，以便计算出该外部电源回路等效阻抗。
当控制电路5计算出外部电源回路等效阻抗时，控制电路5判断外部电源回路等效阻抗是否大于一阻抗临界值。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗大于阻抗临界值时，控制电路5执行警示程序，而警示程序包含控制电路5发送一控制信号至警报装置6以便启动警报装置6。举例来说，警报装置6例如为单一颗发光二极体，当发光二极体被启动时，发光二极体发出光信号。警报装置6例如为多颗不同颜色的发光二极体，当不同颜色的发光二极体被控制信号启动时，该些发光二极体分别发出不同颜色光信号。警报装置6例如为蜂鸣器，当蜂鸣器被启动时，蜂鸣器发出声音信号。警报装置6例如为显示屏幕，当显示屏幕被启动时，显示屏幕显示出文字信息。使用者观察到警报装置6产生的光信号、声音信号或者文字信息时，即可开始检查车辆中的车用电源回路中的连接端点是否损坏、或者电力传输线未正确地连接于车用电源的连接端点、或者是否电力传输线材是否老化或损坏。
图2为本发明第一实施例的车辆电源供应回路监控方法的流程图，而图2的车辆电源供应回路监控方法可由图1的车辆电源供应回路监控系统A1来执行，但不以此为限。
如图2所示，在步骤S201，由功率监测电路4监测车用负载设备3的第一负载输入电压以及第一负载输入电流。在步骤S203，经过一预设周期。在步骤S205，由功率监测电路4监测车用负载设备3的第二负载输入电压以及第二负载输入电流。在步骤S207，由控制电路5计算第一负载输入电压与第二负载输入电压之间的负载输入电压差且对负载输入电压差取绝对值。在步骤S209，由控制电路5计算第一负载输入电流与第二负载输入电流之间的负载输入电流差且对负载输入电流差取绝对值。在步骤S211，由控制电路5将负载输入电压差之绝对值除以负载输入电流差之绝对值，以便计算出一外部电源回路等效阻抗。在步骤S213，由控制电路5判断外部电源回路等效阻抗是否大于一阻抗临界值。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗大于该阻抗临界值时，控制电路5执行警示程序，而警示程序包含步骤S215～步骤S217。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗未大于阻抗临界值时，返回步骤S201。在步骤S215，由控制电路5发送一控制信号至警报装置6，接着步骤S217。在步骤S217，警报装置6被启动。
图3为本发明第二实施例的车辆电源供应回路监控方法的流程图，而图3的车辆电源供应回路监控方法可由图1的车辆电源供应回路监控系统A1来执行，但不以此为限。
图3的车辆电源供应回路监控方法的步骤S301～步骤S317相同于图2的车辆电源供应回路监控方法的步骤S201～步骤S217，差异在于，警示程序还包含步骤S319～步骤S325。在步骤S319，由控制电路5将外部电源回路等效阻抗分别乘以第一负载输入电流以及第二负载输入电流以计算出第一电压降以及第二电压降。在步骤S321，由控制电路5将第一电压降以及第二电压降分别加上车用负载设备3的第一负载输入电压以第二负载输出电压，以便计算出车用电源1的第一电源输出电压以及第二电源输出电压。在步骤S323，由控制电路5判断第一电源输出电压以及第二电源输出电压是否均大于或等于一电压临界值。当控制电路5判断第一电源输出电压以及第二电源输出电压均大于或等于一电压临界值时，返回步骤S301。当控制电路5判断第一电源输出电压以及第二电源输出电压没有都大于或等于一电压临界值时，接着步骤S325。在步骤S325，由控制电路5关闭车用负载设备3。当车用负载设备3被关闭时，车用负载设备3不会消耗车用电源1的电力，使得车用电源1保持足够启动车辆引擎之电力。
以下列举车辆电源供应回路监控系统及车辆电源供应回路监控方法的两个实际示例，而示例仅演示一种系统设计最大负载功率对应其所能适应之外部电源回路阻抗的临界值设计值之方法，本发明不以此为限。
关于第一实际示例，功率监测电路4于第一时间点监测到车用负载设备的第一负载输入电压及第一负载输入电流分别为14.47V以及0.1A，根据瞬间功率计算公式，可计算出车用负载设备3于第一时间点的第一负载输入功率为：14.47V*0.1A＝1.447W。
功率监测电路4于第二时间点监测到车用负载设备的第二负载输入电压及第二负载输入电流分别为12.0001V以及8.333A，根据瞬间功率计算公式，可计算出车用负载设备3于第二时间点的第二负载输入功率为：12.0001V*8.333A＝99.996W。
第一负载输入电压与第二负载输入电压之间的负载输入电压差之绝对值为：ABS(14.47V-12.0001V)＝2.4699V。
第一负载输入电流与第二负载输入电流之间的负载输入电流差之绝对值为：ABS(0.1A-8.333A)＝8.233A。
根据负载输入电压差之绝对值以及负载输入电流差之绝对值，可计算出外部电源回路等效阻抗，而外部电源回路等效阻抗为：2.4699V/8.233A＝0.3ohm。
根据瞬间功率计算公式与克希荷夫电流定律，可计算出第一时间点的外部电源回路功率损耗以及第二时间点的外部电源回路功率损耗，第一时间点的外部电源回路功率损耗为：0.1A*0.1A*0.3ohm＝0.03W。第二时间点的外部功率损耗为：8.333A*8.333A*0.3ohm＝20.831W。
关于第二实际示例，功率监测电路4于第一时间点监测到车用负载设备3的第一负载输入电压及第一负载输入电流分别为12.47V以及0.1A，功率监测电路4于第二时间点监测到车用负载设备3的第二负载输入电压及第二负载输入电流分别为8V以及15A。
第一负载输入电压与第二负载输入电压之间的负载输入电压差之绝对值为：ABS(12.47V-8V)＝4.47V。
第一负载输入电流与第二负载输入电流之间的负载输入电流差之绝对值为：ABS(0.1A-15A)＝14.9A。
外部电源回路等效阻抗为：4.47V/14.9A＝0.3ohm。
外部电源回路等效阻抗于第一时间点的第一电压降为：0.1A*0.3ohm＝0.03V。
外部电源回路等效阻抗于第二时间点的第二电压降为：15A*0.3ohm＝4.5V。
根据外部电源回路等效电阻于第一时间点之第一电压降以及车用负载设备3于第一时间点的第一负载输入电压可以推算出车用电源1于第一时间点的第一电源输出电压，而其计算式为：0.03V+12.47V＝12.5V。
根据外部电源回路等效电阻于第二时间点之第二电压降以及车用负载设备3于第二时间点的第二负载输入电压可以推算出车用电源1于第二时间点的第二电源输出电压，而其计算式为：4.5V+8V＝12.5V。
由于第一电源输出电压以及第二电源输出电压均大于一设计电压临界值(12V)，持续负载状态下不会造成车辆引擎无法启动，所以车用负载设备3不需要被关闭。
图4为本发明第二实施例的车辆电源供应回路监控系统的功能方块图。第二实施例的车辆电源供应回路监控系统A2相较于第一实施例的车辆电源供应回路监控系统A1(图1)，其差异在于，车辆电源供应回路监控系统A2还包括一第一网络通信接口7以及一第二网络通信接口8，第一网络通信接口7以及第二网络通信接口8分别为WIFI接口以及有线网络接口且分别电性连接于中央处理器33。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗大于阻抗临界值时，控制电路5执行警示程序，而警示程序包含：控制电路5发送控制信号给中央处理器33；中央处理器33通过第一网络通信接口7或第二网络通信接口8发送一警示信号至一外部终端设备。外部终端装置例如为使用者的行动通信装置或者伺服器。
图5为本发明第三实施例的车辆电源供应回路监控方法的流程图，而图5的车辆电源供应回路监控方法可由图4的车辆电源供应回路监控系统A2来执行。如图5所示，在步骤S501，由功率监测电路4监测车用负载设备3的第一负载输入电压以及第一负载输入电流。在步骤S503，经过一预设周期。在步骤S505，由功率监测电路4监测车用负载设备3的第二负载输入电压以及第二负载输入电流。在步骤S507，由控制电路5计算第一负载输入电压与第二负载输入电压之间的负载输入电压差且对负载输入电压差取绝对值。在步骤S509，由控制电路5计算第一负载输入电流与第二负载输入电流之间的负载输入电流差且对负载输入电流差取绝对值。在步骤S511，由控制电路5将负载输入电压差之绝对值除以负载输入电流差之绝对值，以便计算出一外部电源回路等效阻抗。在步骤S513，由控制电路5判断外部电源回路等效阻抗是否大于一阻抗临界值。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗大于阻抗临界值时，控制电路5执行一警示程序，而警示程序包含步骤S515～步骤S517。当控制电路5判断外部电源回路等效阻抗未大于阻抗临界值时，返回步骤S501。在步骤S515，由控制电路5发送一控制信号至一中央处理器33。在步骤S517，由中央处理器33通过第一网络通信接口7或第二网络通信接口8发送一警示信号至一外部终端装置。
[实施例的有益效果]：
本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的车辆电源供应回路监控系统及车辆电源供应回路监控方法，通过监测车用负载设备的负载输入功率之变化来计算外部电源回路等效阻抗，外部电源回路等效阻抗即是该电源供应回路的等效阻抗。如此一来，使用者可根据估算出的外部电源回路等效阻抗，即早发现车辆的电源供应回路是否异常以及传输线材是否出现松脱、老化或者接触不良的问题，进而评定在车载电子设备持续负载下是否会造成车载电源无法启动车辆的引擎之情况。
以上所提供的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求内。