[發明專利]用于交替加熱運行和電容測量運行的電路系統及相關方法

在審

• 申請號: 202310097535.4
• 申請日: 2023-01-19
• 公開（公告）號: CN116500345A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: F·威蘭;G·丹尼爾
• 申請（專利權）人: 普瑞有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;B60N2/00;B60N2/56;B62D1/04;B62D1/06;H05B1/02;H05B3/12;H05B3/34;H05B3/78
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

1.一種用于交替加熱運行和電容測量運行的電路系統(1)，包括：

一對第一開關元件(3a、3b)和一對第二開關元件(4a、4b)；

加熱線(2)，其與所述第一開關元件(3a、3b)和所述第二開關元件(4a、4b)連接成使得在加熱運行中，所述第一開關元件(3a、3b)和第二開關元件(4a、4b)處于導電狀態，所述第一開關元件(3a、3b)和第二開關元件(4a、4b)與所述加熱線(2)串聯連接，并且所述加熱線(2)分別經由第一開關元件(3a、3b)和經由導體段(5a、5b)與所述第一開關元件(3a、3b)連接的第二開關元件(4a、4b)，導電連接至兩個不同的加熱電勢(V_H+、V_H-)中的一個，使得向所述加熱線(2)施加加熱電流；

檢測電路(9)，用于在加熱運行期間之外的測量運行中，通過向所述加熱線施加交流電壓源(12)的交流電壓(V_AC)來確定所述加熱線(2)相對于參考電勢(16)的測量電容；

測試電路(14、15)，具有至少一個第三開關元件(14)和測試阻抗(15)；

控制電路(6a、6b、13)，其構造成將所述第一開關元件(3a、3b)和第二開關元件(4a、4b)從加熱運行切換到測量運行，其中在測量運行期間，所述第一開關元件(3a、3b)和所述第二開關元件(4a、4b)處于斷開狀態，使得所述加熱線(2)相對于不同的加熱電勢(V_H+、V_H-)在加熱運行中的兩個導電連接在測量運行中分別被多次中斷，并且所述控制電路(6a、6b、13)還構造成在測量運行內的測試階段中切換測試電路(14、15)，使得測試阻抗(15)連接測量電容，并且通過所述檢測電路(9)至少檢測測量電容的相關變化，和/或由測量電容和測試阻抗(15)構成的總阻抗。

2.根據權利要求1所述的電路系統(1)，其中所述測試阻抗(15)在測試階段期間并聯連接至所述測量電容。

3.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，其中在測試階段中，所述第三開關元件(14)經由所述測試阻抗(15)將所述加熱線(2)與所述參考電勢(16)導電地連接。

4.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，其中所述測試阻抗(15)是具有預定測試電容的電容器。

5.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，其中所述第三開關元件(14)是雙極晶體管。

6.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，還具有屏蔽電路(7)，所述屏蔽電路構造成在測量運行期間至少向所述導體段(5a、5b)施加所述交流電壓源(12)的交流電壓(V_AC)。

7.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，其中至少所述第一開關元件(3a、3b)是晶體管，特別是場效應晶體管，并且所述屏蔽電路(7)構造成使得在測量運行中的交流電壓(V_AC)被分別施加到相關晶體管的控制端子(G_a、G_b)，例如基極或柵極。

8.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)，所述檢測電路(9)被設計成在測量運行中測量由于被施加交流電壓(V_AC)而在所述加熱導體(2)和所述交流電壓源(12)之間產生的電流變化，以便基于所述交流電壓(V_AC)和所述電流變化之間的相移來確定測量電容，并且在測試階段中檢測測量電容的變化和/或確定總阻抗。

9.一種電路系統(1)，其中所述檢測電路(9)補充設有補償電路(11)，以補償所述第一開關元件(3a、3b)的與溫度相關的阻斷行為。

10.根據前述權利要求中任一項所述的電路系統(1)在機動車中的用途，其中所述加熱線(2)集成到機動車輛的方向盤(10)中。