CN107884090A - 一种充电桩枪头温度检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电桩枪头温度检测系统及方法，属于电动汽车充电及交直流充电桩控制技术领域。本发明主要是通过将第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在靠近充电枪头的正极、负极的位置，并检测充电枪头的温度，控制器用于根据第一温度传感器和第二温度传感器的差值，控制是否充电，即当出现温度差值过高时，控制器控制充电桩停止充电输出或降低充电输出电流，以便抑制或者降低充电枪头的温升。本发明采用两个温度传感器对充电枪头进行温度的检测，可以更加精确的确定充电枪头的温度变化，降低环境温度的影响。

Description

一种充电桩枪头温度检测系统及方法

技术领域

本发明属于电动汽车充电及交直流充电桩控制技术领域，涉及一种充电桩枪头温度检测系统及方法。

背景技术

随着电动汽车的普及以及充电技术的发展，充电安全逐渐成为大家最为关心的问题。据统计，截止目前，全国范围内已出现多起电动汽车充电过程中起火，引发着火事故。着火原因主要集中在车辆处于静态停置中，由于电池系统管理不完善、通讯不兼容、与充电设备通讯障碍导致的电池过充、短路等问题，不能提前监控、报警，从而引起热失控、自燃、起火等问题。除了电池自身技术以外，很多外在原因成为了事故导火索，即充电环节也具有很大的安全隐患。

尤其是，新能源电动汽车采用高电压、大电流方式通过充电枪向电动汽车充电，要求安全系数高，尤其在充电枪头和电动汽车电池插座的接口部位，充电时插拔很容易造成接口松动和DC+、DC触电接触不良，从而产生拉弧火花现象，会造成枪头绝缘性能降低，引发安全事故隐患。

目前，为了解决上述问题，现有技术中如公开号为CN 105571739 A的中国专利文献“一种电动汽车充电枪头温度检测系统和检测方法”利用温度检测的技术方案：利用一个温度传感器检测枪头的温度，不管直流充电桩还是交流充电桩，充电桩及后台监控能够实时的检测充电过程中充电枪头的温升，能够在充电枪头温升过高的情况下做出相应的处理措施，但是上述温度检测方案并没有考虑外界环境温度的影响，如环境温度过高或过低时，无法判断是环境温度的影响还是故障问题，从而充电桩出现误动作或漏动作的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种充电桩枪头温度检测系统及方法，用以解决由于环境温度的影响，使充电桩出现误动作或漏动作的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种充电桩枪头温度检测系统，包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在靠近充电枪头的正极、负极的位置；还包括控制器，控制器用于根据第一温度传感器和第二温度传感器的差值，控制是否充电。

所述的第一温度传感器和第二温度传感器分别为热敏电阻R1和热敏电阻R2；所述热敏电阻R1贴设在充电桩的输出正母线上，紧靠充电枪头正极；所述热敏电阻R2贴设在充电桩的输出负母线上，紧靠充电枪头负极。

还包括恒流源电路，所述恒流源电路与热敏电阻R1和热敏电阻R2串联。

还包括用于采集热敏电阻R1和热敏电阻R2电压的差分比例整定电路，差分比例整定电路输出连接所述控制器。

所述控制器为充电桩控制器，控制充电桩动作。

基于上述检测系统的检测方法，包括以下步骤：

1)采集充电枪头正极、负极处的温度；

2)将两端的温度进行差分计算，得到温度差值；

3)当温度差值过高时，控制充电桩停止充电输出或降低充电输出电流。

本发明的有益效果为：

本发明主要是利用分别设置在靠近充电枪头的正极、负极的位置上的第一温度传感器和第二温度传感器检测充电枪头的温度变化，得到温度差值，根据温度差值，控制器可以控制电动汽车是否充电。本发明利用两个温度传感器可以消除外界环境温度的影响，更加准确的得到充电枪头充电过程中的温升的变化，避免了因为环境温度的影响，充电桩出现误动、漏动作的问题。即当出现温度过高时，充电桩控制器控制充电桩停止充电输出或者降低充电输出电流等操作，以便抑制或者降低充电枪头的温升，这种检测方法简单可行。

本发明的热敏电阻R1和热敏电阻R2分别紧贴在输出正负母线上并紧充电枪头的正、负极位置，能够准确的测量充电过程中充电枪头附近的温度。

本发明采用恒流源电路可以更加精确的采集充电枪头的温度变化。

附图说明

图1是本发明的充电桩枪头温度检测系统图；

图2是本发明的恒流源电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细的说明。

充电桩充电枪头温度检测系统实施例

如图1所示，一种充电桩充电枪头温度检测系统，包括充电桩U1、用于检测枪头温度的热敏电阻R1，R2、与充电桩U1的输出正负母线端连接的充电枪头U2、恒流源电路U3、差分比例整定电路U4和充电桩控制器U5。

如图2所示，恒流源电路U3的NTC+和NTC-为连接热敏电阻的两端引线，由图2可知，运算放大器U1A的第3脚接的是2.5V的电压基准信号，即NTC-的对地电压是2.5V，R4电阻阻值是精度为百分之一的1KΩ，即流过R4电阻的电流为2.5mA，由于流过R3电阻的电流为0，那么流过热敏电阻之间的电流也是2.5mA，这样就把热敏电阻阻值随温度变化转变为电压值随温度变化。此时把NTC+和NTC-热敏电阻之间的差分电压通过差分比例整定电路，把电压值调节到充电桩控制器U5可AD采集的范围内；充电桩控制器U5实时的采集充电过程中充电枪头正负母线上的温度变化，当出现温度过高时，充电桩控制器U5控制充电桩U1停止充电输出或者降低充电输出电流等操作，以便抑制或者降低充电枪头的温升。

本实施例中的热敏电阻R1和R2分别贴设在充电桩输出端的正母线和负母线上，均紧靠充电枪头的正极、负极位置，以便能够准确的测量充电枪头附近的温度。作为其他实施方式，本实施例中还可以使用其他类型的温度传感器，其安装方式可根据选择的温度传感器的类型而定，但必需紧靠充电枪头安装。

本实施例中的恒流源电路U3，分别通过热敏电阻R1和R2的引线对应连接，形成串联支路。本实施例中的恒流源电路主要是将热敏电阻阻值的变化转化为电压变化，建立温度与电压之间的比例关系。

本实施例中的差分比例整定电路U4分别采集热敏电阻R1和R2的电压，进行差分计算后得到差分电压与温度的关系，以便充电桩控制器U5能够直接、准确地采集温度差值，控制是否充电。

本实施例中的热敏电阻R1和R2选择精度和灵敏度合适的热敏电阻，检测温度在-40℃—100℃之间。

作为其他实施方式，本实施例中还可以直接利用控制器，由控制器直接实时的采集充电过程中充电枪头正、负极位置上的温度，通过控制器控制进行差分计算得到温度差值，当出现温度差值过高时，控制器控制充电桩停止充电输出或者降低充电输出电流的操作，以便抑制或者降低充电枪头的温升。

本发明充电枪头温度检测系统，当环境温度过低时，即充电枪头附近的温度可能较低，通过热敏电阻R1和R2的阻值的变化，获得温度变化的差值，排除环境温度的影响，根据温度差值的大小，控制器控制是否进行充电；当环境温度过高时，即充电枪头附近的温度正常情况下也较高，通过热敏电阻R1和R2的阻值的变化，获得温度变化的差值，排除环境温度的影响，根据温度差值的大小，控制器控制是否进行充电。

本发明中的过温保护点的设置应根据现场的使用环境和充电条件灵活调整，不能过高也不能过低，设置较低的过温保护点有可能造成正常情况下无法充电的问题，过温保护点设置的过高有可能起不到过温保护的目的。

充电桩充电枪头温度检测方法实施例

一种充电桩枪头温度检测方法，该方法具体包括如下步骤：

1)采集充电枪头正极、负极处的温度；

2)将两端的温度进行差分计算，得到温度差值；

3)当温度差值过高时，控制充电桩停止充电输出或降低充电输出电流。

上述方法与上面的系统实施例相对应，本发明的方法运行于相应的充电桩枪头温度检测系统中。上述方法实施例即是与上述系统实施例相对应的一种控制手段，此处不再赘述。

上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种充电桩枪头温度检测系统，其特征在于，包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设置在靠近充电枪头的正极、负极的位置；还包括控制器，控制器用于根据第一温度传感器和第二温度传感器的差值，控制是否充电。

2.根据权利要求1所述的充电桩枪头温度检测系统，其特征在于，所述的第一温度传感器和第二温度传感器分别为热敏电阻R1和热敏电阻R2；所述热敏电阻R1贴设在充电桩的输出正母线上，紧靠充电枪头正极；所述热敏电阻R2贴设在充电桩的输出负母线上，紧靠充电枪头负极。

3.根据权利要求2所述的充电桩枪头温度检测系统，其特征在于，还包括恒流源电路，所述恒流源电路与热敏电阻R1和热敏电阻R2串联。

4.根据权利要求2所述的充电桩枪头温度检测系统，其特征在于，还包括用于采集热敏电阻R1和热敏电阻R2电压的差分比例整定电路，差分比例整定电路输出连接所述控制器。

5.根据权利要求1所述的充电桩枪头温度检测系统，其特征在于，所述控制器为充电桩控制器，控制充电桩动作。

6.一种如权利要求1所述检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集充电枪头正极、负极处的温度；

2)将两端的温度进行差分计算，得到温度差值；

3)当温度差值过高时，控制充电桩停止充电输出或降低充电输出电流。