CN112649107A - 一种温度检测电路、温度检测方法及电动工具 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电动工具领域,提供一种温度检测电路、温度检测方法及电动工具,该温度检测电路包括:热敏电阻器、第一分压电阻、第二分压电阻、控制模块以及第一开关单元;所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后,连接在供电模块与所述热敏电阻器第一端之间,且所述第一开关单元的控制端连接所述控制模块;所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后与所述第二分压电阻并联;所述热敏电阻器第二端接地;所述控制模块电压采集端连接到所述热敏电阻器第一端,采集所述热敏电阻器第一端的分压值。本发明能保证电动工具大电流工作时温度值检测准确。
Description
技术领域
本发明属于电动工具领域,尤其涉及一种温度检测电路、温度检测方法及电动工具。
背景技术
现有技术中,有很多类型的电动工具,电池包与控制板之间通过供电模块线连接以带动负载(电动工具)进行工作。电动工具在大电流工作的情况下,由于供电模块线足够长,且供电模块线上有内阻,会造成电池包与控制板两边形成电位差,导致控制板采集到的供电模块线电压与电池包实际电压不相等。而且电位差的存在还会造成电池包温度采样准确率受影响。因此,电动工具在大电流工作时,存在电压采样不准确的问题,进而导致测得的热敏电阻器电阻值及根据热敏电阻器电阻值检测的温度值也不准确。
发明内容
本发明实施例提供一种温度检测电路,旨在解决现有技术中电动工具大电流工作时检测的温度值不准确的问题。
本发明实施例提供一种温度检测电路,包括热敏电阻器、第一分压电阻、第二分压电阻、控制模块以及第一开关单元;
所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后,连接在供电模块与所述热敏电阻器第一端之间,且所述第一开关单元的控制端连接所述控制模块;
所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后与所述第二分压电阻并联;
所述热敏电阻器第二端接地;
所述控制模块电压采集端连接到所述热敏电阻器第一端,采集所述热敏电阻器第一端的分压值。
更进一步地,所述温度检测电路还包括滤波单元,所述滤波单元包括:
第一限流电阻,所述第一限流电阻一端连接所述控制模块电压采集端,另一端连接所述热敏电阻器第一端;
滤波电容,所述滤波电容一端连接所述控制模块电压采集端,另一端接地。
更进一步地,所述第一开关单元包括:
第一开关管,所述第一开关管的输入端连接供电模块,所述第一开关管的输出端连接所述第一分压电阻;
第二限流电阻,所述第二限流电阻一端与所述第一开关管的控制端连接,另一端与所述控制模块第一输出端连接;
第一下拉电阻,所述第一下拉电阻一端分别与所述第一开关管的控制端及所述第二限流电阻的一端连接,另一端接地。
更进一步地,当所述第一开关单元导通时,所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器的分压值;当所述第一开关单元截止,所述第二分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值。
更进一步地,还包括与所述第二分压电阻串联的第二开关单元,且所述第二开关单元的控制端连接所述控制模块。
更进一步地,所述第二开关单元包括:
第二开关管,所述第二开关管的输入端连接供电模块,所述第二开关管的输出端连接所述第二分压电阻;
第三限流电阻,所述第三限流电阻一端与所述第二开关管的控制端连接,另一端与所述控制模块第二输出端连接;
第二下拉电阻,所述第二下拉电阻一端与所述第二开关管的控制端连接,另一端接地。
更进一步地,当所述第一开关单元导通,所述第二开关单元截止时,所述第一分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第一分压电阻与所述热敏电阻器的分压值;当所述第一开关单元截止,所述第二开关单元导通时,所述第二分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值。
本发明还提供一种电动工具,包括电池包模块、主控制器及如上所述的温度检测电路,所述热敏电阻器设置于所述电池包模块内,所述电池包模块与所述主控制器通过电源线连接。
本发明还提供一种温度检测方法,用于上述的温度检测电路,所述方法包括:
断开第一开关单元,采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元,采集所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC2;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC2,计算地线的压降电压和热敏电阻器的电阻值;
根据计算的热敏电阻器的电阻值得到相应的温度值。
本发明还提供一种温度检测方法,用于上述的温度检测电路,所述方法包括:
断开第一开关单元、导通第二开关单元,采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元、断开第二开关单元,采集所述第一分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC3;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC3,计算地线的压降电压和热敏电阻器的电阻;
根据计算的热敏电阻器的电阻值得到相应的温度值。
本发明实施例设置并联后与热敏电阻器串联的第一分压电阻和第二分压电阻,并在第一分压电阻上串联第一开关单元,通过控制模块输出的电平信号高低,在有供电模块提供电压的情况下,控制第一分压电阻的通断,进而采集第一分压电阻与第二分压电阻并联后与热敏电阻器分压得到的分压值,以及第二分压电阻与热敏电阻器分压得到的分压值,基于两次采集到的两个分压值和各已知分压电阻的参数,经过计算可以得到准确的热敏电阻器的电阻值和供电模块地线上产生的压降电压,而热敏电阻器的电阻值可以查表得出相应的温度值,进而得到准确的温度值,用于控制电动工具的运行状态,保护控制器和电池。供电模块地线上产生的压降电压值可以用来补偿因大电流工作而导致的电池电压采集误差,可以使控制器读取到的电池电压值更准确,控制更精准,运行更稳定,有利于保护电池寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种温度检测电路的电路图;
图2是本发明实施例提供的另一种温度检测电路的电路图;
图3是本发明实施例提供的另一种温度检测电路的电路图;
图4是本发明实施例提供的另一种温度检测电路的电路图;
图5是本发明实施例提供的一种温度检测方法的流程图;
图6是本发明实施例提供的另一种温度检测方法的流程图;
图7是本发明实施例提供的一种电动工具的示意图。
其中,1、热敏电阻器;R1、第一分压电阻;R2、第二分压电阻;2、控制模块;3、第一开关单元;Q1、第一开关管;R4、第二限流电阻;R5、第一下拉电阻;R3、第一限流电阻;C1、滤波电容;4、第二开关单元;Q2、第二开关管;R6、第三限流电阻;R7、第二下拉电阻;5、电池包模块;6、主控制器。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明电路的所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后,连接在供电模块与所述热敏电阻器第一端之间,且所述第一开关单元的控制端连接所述控制模块,所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后与所述第二分压电阻并联,所述热敏电阻器第二端接地,且控制模块电压采集端连接到热敏电阻器第一端,采集热敏电阻器第一端的分压值。本发明设置并联后与热敏电阻器串联的第一分压电阻和第二分压电阻,并在第一分压电阻上串联第一开关单元,通过控制模块输出的电平信号高低,在有供电模块提供电压的情况下,控制第一分压电阻的通断,进而采集第一分压电阻与第二分压电阻并联后与热敏电阻器分压得到的分压值,以及第二分压电阻与热敏电阻器分压得到的分压值,基于两次采集到的两个分压值和各已知分压电阻的参数,经过计算可以得到准确的热敏电阻器的电阻值和供电模块地线上产生的压降电压,而热敏电阻器的电阻值可以查表得出相应的温度值,进而得到准确的温度值,用于控制电动工具的运行状态,保护控制器和电池。供电模块地线上产生的压降电压值可以用来补偿因大电流工作而导致的电池电压采集误差,可以使控制器读取到的电池电压值更准确,控制更精准,运行更稳定,有利于保护电池寿命。
实施例一
参见图1,本发明实施例提供一种温度检测电路,包括热敏电阻器1、供电模块、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、控制模块2以及第一开关单元3;
所述第一开关单元3与所述第一分压电阻R1串联后,连接在供电模块与所述热敏电阻器1第一端之间,且所述第一开关单元3的控制端连接所述控制模块2;
所述第一开关单元3与所述第一分压电阻R1串联后与所述第二分压电阻R2并联;
所述热敏电阻器1第二端接地;
所述控制模块2电压采集端连接到所述热敏电阻器1第一端,采集所述热敏电阻器1第一端的分压值。
供电模块可以是交直流电源、蓄电池、干电池等。
本发明中,先将第一开关单元3与第一分压电阻R1串联,再与第二分压电阻R2并联,然后接入到供电模块与热敏电阻器1第一端之间。
如图1所示,第一开关单元3输出端与第一分压电阻R1一端连接,第一开关单元3控制端连接控制模块2,第一开关单元3输入端与第二分压电阻R2一端同时连接供电模块,第一分压电阻R1另一端与第二分压电阻R2另一端同时连接热敏电阻器1第一端;当然,也可将第一开关单元3与第一分压电阻R1位置互换,具体为,第一开关单元3输入端与第一分压电阻R1一端连接,第一开关单元3控制端连接控制模块2,第一开关单元3输出端与第二分压电阻R2一端同时连接热敏电阻器1第一端,第一分压电阻R1另一端与第二分压电阻R2另一端同时连接供电模块。
在本发明实施例中,如图1所示,热敏电阻器1可选用NTC(Negative TemperatureCoefficient,负温度系数热敏电阻器1)或PTC(Positive Temperature CoeffiCient,正温度系数热敏电阻器1),负温度系数热敏电阻器1在温度越高时电阻值越低。在热敏电阻器1处于正常状态时,电池连接线的地线内阻的存在会在电路中产生电位差,而本发明提供的温度检测电路可以得到准确的热敏电阻器1的电阻值和供电模块地线上产生的压降电压,根据压降电压可以在工作中对电位差进行补偿。热敏电阻器1的电阻值与温度有固定的对应关系,查热敏电阻器1的电阻/温度对应表即可通过电阻值得到温度值。
供电模块为电路提供工作电压,在第一开关单元3导通时,上述的第一开关单元3与第一分压电阻R1串联后与第二分压电阻R2并联,且并联后一端接3.3V供电模块,另一端接热敏电阻器1。上述的控制模块2的IO口与第一开关单元3的控制端连接,可以提供电平信号给到第一开关单元3用于控制该部分支路的通断状态,也即供电模块电压是否可以流经第一分压电阻R1。在第一开关单元3导通时,供电模块电压同时给到第一分压电阻R1与第二分压电阻R2,使得第一分压电阻R1与第二分压电阻R2同时与热敏电阻器1分压;当第一开关单元3截止,则供电模块电压给到第二分压电阻R2与热敏电阻器1进行分压。控制模块2电压采集端与热敏电阻器1一端连接后可以采集到两次不同的分压对应的分压值。
参考图1所示,控制模块2可以为单片机,设置第一输出端、电压采集端。控制模块2第一输出端可以指图1中所示的引脚IO1,引脚IO1与第一开关单元3控制端连接,控制模块2控制引脚IO1输出低电平信号/高电平信号,以控制第一开关单元3的导通/截止状态,以实现电路上电后,第一分压电阻R1、第二分压电阻R2与热敏电阻器1进行分压,例如:供电模块3.3V电压供给电路,经过第二分压电阻R2到热敏电阻器1,且控制控制模块2的IO1口输出高电平信号,若第一开关单元3控制端在高电平信号下截止,供电模块电压不会经过第一分压电阻R1,此时,控制模块2电压采集端可以采集第二分压电阻R2与热敏电阻器1的分压值。
本发明实施例设置并联后与热敏电阻器1串联的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2,并在第一分压电阻R1上串联第一开关单元3,通过控制模块2输出的电平信号高低,在有供电模块提供电压的情况下,控制第一分压电阻R1的通断,进而采集第一分压电阻R1与第二分压电阻R2并联后与热敏电阻器1分压得到的分压值,以及第二分压电阻R2与热敏电阻器1分压得到的分压值,基于两次采集到的两个分压值和各已知分压电阻的参数,经过计算可以得到准确的热敏电阻器1的电阻值和供电模块地线上产生的压降电压,而热敏电阻器1的电阻值可以查表得出相应的温度值,进而得到准确的温度值,用于控制电动工具的运行状态,保护控制器和电池。供电模块地线上产生的压降电压值可以用来补偿因大电流工作而导致的电池电压采集误差,可以使控制器读取到的电池电压值更准确,控制更精准,运行更稳定,有利于保护电池寿命。
实施例二
参考图2所示,在本发明实施例中,基于具体实施例一,还包括滤波单元,所述滤波单元包括:
第一限流电阻R3,所述第一限流电阻R3一端连接所述控制模块2电压采集端,另一端连接所述热敏电阻器1第一端;
滤波电容C1,所述滤波电容C1一端连接所述控制模块2电压采集端,另一端接地。
滤波单元包括第一限流电阻R3与滤波电容C1,第一限流电阻R3串联于控制模块2电压采集端与热敏电阻器1之间,滤波电容C1一端连接控制模块2电压采集端,另一端接地,对开关单元和热敏电阻器1的分压值进行滤波。
其中,滤波单元可以滤除电路中的干扰信号。第一限流电阻R3进行限流可以避免大电流烧坏电路元器件;滤波电容C1可以实现滤波作用。第一限流电阻R3一端与热敏电阻器1、第一开关单元3以及第二开关单元4连接,且控制模块2电压采集端连接在第一限流电阻R3与滤波电容C1之间,用于滤波单元稳压滤波之后采集第一分压电阻R1、第二分压电阻R2与热敏电阻器1的分压值。
参考图2所示,第一限流电阻R3的型号可以是0402/100R/50V。滤波电容C1的型号可以为0402/103/50V。上述的第一限流电阻R3的一端与热敏电阻器1连接,第一限流电阻R3的另一端与滤波电容C1一端及控制模块2电压采集端连接,且滤波电容C1的另一端接地。这样,当供电模块电压经过第一开关单元3、第二开关单元4以及第一分压电阻R1、第二分压电阻R2输出到热敏电阻器1后,在电路中增加滤波单元,可以对输出电压进行滤波,便于在电压采集端采集到稳定的输出电压。
实施例三
在本发明实施例中,基于实施例一,上述的第一开关单元3包括:
第一开关管Q1,所述第一开关管Q1的输入端连接供电模块,所述第一开关管Q1的输出端连接所述第一分压电阻R1;
第二限流电阻R4,所述第二限流电阻R4一端与所述第一开关管Q1的控制端连接,另一端与所述控制模块2第一输出端连接;
第一下拉电阻R5,所述第一下拉电阻R5一端分别与所述第一开关管Q1的控制端及所述第二限流电阻的一端连接,另一端接地。
参见图1所示,其中,第一开关管Q1可以是P-MOS管,型号为40P05Y,在本发明实施例中作为开关使用。第一分压电阻R1型号为0402/5K/50V;第二限流电阻R4型号为0402/330R/50V;第一下拉电阻R5型号为0402/10K/50V。
需要说明的是,上述第一开关管Q1的输入端为源极(S极),第一开关管Q1的输出端为漏极(D极),第一开关管Q1的控制端为栅极(G极)。
具体的,Q1的S极接入3.3V供电模块,G极同时连接到第二限流电阻R4以及第一下拉电阻R5的一端,D极与第一分压电阻R1的一端连接后连接到热敏电阻器1。上述第二限流电阻R4的另一端与控制模块2第一输出端(引脚IO1)连接,第一下拉电阻R5的另一端接地。第二限流电阻R4以及第一下拉电阻R5可以用于限制流经第一开关单元3的电路中电流的大小,起到保护电路的作用。
当所述第一开关单元3导通时,所述第一分压电阻R1与所述第二分压电阻R2并联后,与所述热敏电阻器1串联,所述控制模块2电压采集端采集所述第一分压电阻R1与所述第二分压电阻R2并联后,与所述热敏电阻器1的分压值;当所述第一开关单元3截止,所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1串联,所述控制模块2电压采集端采集所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1的分压值。
对本实施例的工作原理分析:
当控制模块2的IO1引脚为高电平,Q1不导通,供电模块电压直接经过第二分压电阻R2与热敏电阻器1进行分压,其计算公式如下:
其中,VAD_BATNTC1为第二分压电阻R2与热敏电阻器1的分压值,R2为第二分压电阻R2的电阻值,VBAT_GND为地线的压降电压,R8为热敏电阻器1的电阻值。
进一步地,当控制模块2第二输出端为低电平时,Q1导通,供电模块供电,第二分压电阻R2与第一分压电阻R1并联之后与热敏电阻器1串联分压,其计算公式如下:
其中,VAD_BATNTC2为第一分压电阻R1与第二分压电阻R2并联后与热敏电阻器1的分压值,R1为第一分压电阻R1的电阻值。
如图5所示,温度检测的具体方法包括:
断开第一开关单元3,采集所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元3,采集所述第一分压电阻R1与所述第二分压电阻R2并联后,与所述热敏电阻器1的分压值VAD_BATNTC2;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC2,计算地线的压降电压和热敏电阻器1的电阻值;
根据计算的热敏电阻器1的电阻值得到相应的温度值。
在VAD_BATNTC1、VAD_BATNTC2、R2、R1已知的情况下,联立上述公式(1)与公式(2)可以计算出R8及VBAT_GND。为了方便计算,在电路中的第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的关系可以是R2=2R1。当然,R1与R2也可以是其他的关系,在本发明实施例中不做限定。根据计算的热敏电阻器1的电阻值查热敏电阻器1的电阻/温度对应表,可以得到相应的温度值。
可选的,作为另一种可能的实施例方式,参考图3所示,还包括与所述第二分压电阻R2串联的第二开关单元4,且所述第二开关单元4的控制端连接所述控制模块2。
如图3所示,第二开关单元4输出端与第二分压电阻R2一端连接,第二开关单元4控制端连接控制模块2,第二开关单元4输入端与第一分压电阻R1一端或第一开关单元3输入端同时连接供电模块,第二分压电阻R2另一端与第一分压电阻R1另一端或第一开关单元3输出端同时连接热敏电阻器1第一端;当然,也可将第二开关单元4与第二分压电阻R2位置互换,具体为,第二开关单元4输入端与第二分压电阻R2一端连接,第二开关单元4控制端连接控制模块2,第二开关单元4输出端与第一分压电阻R1一端或第一开关单元3输出端同时连接热敏电阻器1第一端,第二分压电阻R2另一端与第一分压电阻R1另一端或第一开关单元3输入端同时连接供电模块。
其中,上述控制模块2还包括控制模块2第二输出端,如图3所示的引脚IO2。引脚IO2与第二开关单元4输入端连接,通过控制引脚IO2输出低电平信号/高电平信号,可以控制第二开关单元4的导通/截止状态。
其中,第二开关单元4包括:
第二开关管Q2,所述第二开关管Q2的输入端连接供电模块,所述第二开关管Q2的输出端连接所述第二分压电阻R2;
第三限流电阻R6,所述第三限流电阻R6一端与所述第二开关管Q2的控制端连接,另一端与所述控制模块2第二输出端连接;
第二下拉电阻R7,所述第二下拉电阻R7一端与所述第二开关管Q2的控制端连接,另一端接地。
具体的,继续参见图3所示,第二开关管Q2可以是P-MOS管,型号为40P05Y,在本发明实施例中作为开关使用。第二分压电阻R2型号为0402/10K/50V;第三限流电阻R6型号为0402/330R/50V;第二下拉电阻R7型号为0402/10K/50V。
需要说明的是,上述第二开关管Q2的输入端为源极(S极),第二开关管Q2的输出端为漏极(D极),第二开关管Q2的控制端为栅极(G极)。
更具体的,Q2的S极接入3.3V供电模块,G极同时连接到第三限流电阻R6以及第二下拉电阻R7的一端,D极与第二分压电阻R2的一端连接后接入到热敏电阻器1与第二限流电阻R4之间。上述第二限流电阻R4的另一端与控制模块2第二输出端连接,第三限流电阻R6的另一端接地。第三限流电阻R6以及第二下拉电阻R7可以用于限制流经第二开关单元4的电路中电流的大小,起到保护电路的作用。
当所述第一开关单元3导通,所述第二开关单元4截止时,所述第一分压电阻R1与所述热敏电阻器1串联,所述控制模块2电压采集端采集所述第一分压电阻R1与所述热敏电阻器1的分压值;当所述第一开关单元3截止,所述第二开关单元4导通时,所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1串联,所述控制模块2电压采集端采集所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1的分压值。
当第一开关单元3与第二开关单元4同时存在电路时,工作原理分析如下:当第一开关单元3与第二开关单元4同时存在电路时,控制控制模块2引脚IO1置低电平,IO2引脚置高电平,Q1导通,Q2截止。供电模块电压从Q1的S极流向D极,再经过第一分压电阻R1流经热敏电阻器1,最后可以在与热敏电阻器1连接的控制模块2电压采集端采集经过第一分压电阻R1与热敏电阻器1串联分压得到的分压值。也即是热敏电阻器1在第一开关单元3导通的情况下电路中地线上产生的压降电压,对应下述公式(3),
其中,VAD_BATNTC3为第一分压电阻R1与热敏电阻器1的分压值。
如图6所示,该温度检测的具体方法包括:
断开第一开关单元3、导通第二开关单元4,采集所述第二分压电阻R2与所述热敏电阻器1的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元3、断开第二开关单元4,采集所述第一分压电阻R1与所述热敏电阻器1的分压值VAD_BATNTC3;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC3,计算地线的压降电压和热敏电阻器1的电阻;
根据计算的热敏电阻器1的电阻值得到相应的温度值。
进一步地,当控制模块2的IO1引脚置高电平,IO2引脚置低电平1时,Q1截止,Q2导通,供电模块电压从Q2的S极流向D极,再经过第二分压电阻R2流经热敏电阻器1,最后可以在与热敏电阻器1连接的控制模块2电压采集端采集经过第二分压电阻R2与热敏电阻器1串联分压后热敏电阻器1的分压值。这样,通过将热敏电阻器1加入到电路中,与第二分压电阻R2进行电压分压,从而可以计算得到Q1截止,Q2导通情况下,电路中地线上产生的压降电压,具体公式同图(1)所示。采集到VAD_BATNTC1与VAD_BATNTC3后,根据上述公式(1)与公式(3),可以结合已知的信息计算出热敏电阻器1的阻值以及地线的压降电压。
作为另一种可能的实施例方式,参考图1所示,可以将第一开关单元3替换到第二开关单元4。这样,当引脚I02置低电平时,第二开关单元4导通,供电模块电压同时流过第一分压电阻R1与第二分压电阻R2以及热敏电阻器1,得到上述公式(2)。当引脚IO2置高电平时,供电模块电压经过第一分压电阻R1以及热敏电阻器1,得到公式(3),根据公式(3)与公式(2),同样可以计算出热敏电阻器1的阻值以及地线的压降电压。
作为另一种可能的实施例方式,计算得到热敏电阻器1的阻值后,可以根据热敏电阻器1的阻值大小来判断电池是否过温。且在本发明实施例中,热敏电阻器1如果选用负温度系数热敏电阻器1,温度越高时电阻值越低,例如:预设过温保护的阻值阈值为20Ω,当热敏电阻器1为20Ω时,表示此时需要进行过温保护。过温保护的方式可以是发出提示信息提示需要进行过温保护,可以是断开电路开关避免温度过大烧坏元器件等等。在本发明实施例中,对过温保护的方式不做限定。
本发明实施例设置并联后与热敏电阻器1串联的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2,并在第一分压电阻R1上串联第一开关单元3,通过控制模块2输出的电平信号高低,在有供电模块提供电压的情况下,控制第一分压电阻R1的通断,进而采集第一分压电阻R1与第二分压电阻R2并联后与热敏电阻器1分压得到的分压值,以及第二分压电阻R2与热敏电阻器1分压得到的分压值,基于两次采集到的两个分压值和各已知分压电阻的参数,经过计算可以得到准确的热敏电阻器1的电阻值和供电模块地线上产生的压降电压,而热敏电阻器1的电阻值可以查表得出相应的温度值,进而得到准确的温度值,用于控制电动工具的运行状态,保护控制器和电池。供电模块地线上产生的压降电压值可以用来补偿因大电流工作而导致的电池电压采集误差,可以使控制器读取到的电池电压值更准确,控制更精准,运行更稳定,有利于保护电池寿命。
实施例四
参见图7,图7是本发明提供的一种电动工具,电动工具包括电池包模块5、主控制器6及上述任一项实施例提供的温度检测电路,且热敏电阻器1设置于电池包模块5内,电池包模块5与主控制器6通过电源线连接。
如图7所示,上述的电池包模块5可以是锂电池包,也可以是其他类型的电池包。其中,锂电池包指的是锂电池的组装、生产,也被称为锂电池pack。且上述的热敏电阻器1设置在电池包模块5中。主控制器6可以是控制电路通断的部分。温度检测电路除了上述的热敏电阻器1在电池包模块5中,其他部分均在主控制器6中(第一开关单元3、第二开关单元4、控制模块2、滤波单元)。且上述电池包模块5与主控制器6之间通过电源线以及地线进行连接。
通过将热敏电阻器1加入到电池包模块5中,当供电模块线中有大电流流过后,控制模块2可以控制第一输出端、第二输出端的电平高低,从而控制第一开关单元3导通/截止,在控制模块2电压采集端采集第一分压电阻R1与电池包模块5中热敏电阻器1分压后电路的分压值,以及采集第二分压电阻R2与电池包模块5中热敏电阻器1分压后电路的分压值。结合已知的信息可以计算得到热敏电阻器1阻值以及地线压降电压。热敏电阻器1的电阻值可以查表得出相应的温度值,进而得到准确的温度值,用于控制电动工具的运行状态,保护控制器和电池。将热敏电阻器1加入到电路中计算出地线的压降电压对电路的压损进行了补偿,使得电动工具在大电流工作时,能够进行稳定的电压采样,且拥有了上述电压补偿电路的电动工具,在大功率运行时,也能准确检测电池电压,及时控制电动工具的运行状态,保护电池或准确显示电池电量,让用户能及时了解电池状态。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种温度检测电路,其特征在于,包括热敏电阻器、第一分压电阻、第二分压电阻、控制模块以及第一开关单元;
所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后,连接在供电模块与所述热敏电阻器第一端之间,且所述第一开关单元的控制端连接所述控制模块;
所述第一开关单元与所述第一分压电阻串联后与所述第二分压电阻并联;
所述热敏电阻器第二端接地;
所述控制模块电压采集端连接到所述热敏电阻器第一端,采集所述热敏电阻器第一端的分压值。
2.如权利要求1所述的温度检测电路,其特征在于,所述温度检测电路还包括滤波单元,所述滤波单元包括:
第一限流电阻,所述第一限流电阻一端连接所述控制模块电压采集端,另一端连接所述热敏电阻器第一端;
滤波电容,所述滤波电容一端连接所述控制模块电压采集端,另一端接地。
3.如权利要求1所述的温度检测电路,其特征在于,所述第一开关单元包括:
第一开关管,所述第一开关管的输入端连接供电模块,所述第一开关管的输出端连接所述第一分压电阻;
第二限流电阻,所述第二限流电阻一端与所述第一开关管的控制端连接,另一端与所述控制模块第一输出端连接;
第一下拉电阻,所述第一下拉电阻一端分别与所述第一开关管的控制端及所述第二限流电阻的一端连接,另一端接地。
4.如权利要求1所述的温度检测电路,其特征在于,当所述第一开关单元导通时,所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器的分压值;当所述第一开关单元截止,所述第二分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值。
5.如权利要求1-4任一项所述的温度检测电路,其特征在于,还包括与所述第二分压电阻串联的第二开关单元,且所述第二开关单元的控制端连接所述控制模块。
6.如权利要求5所述的温度检测电路,其特征在于,所述第二开关单元包括:
第二开关管,所述第二开关管的输入端连接供电模块,所述第二开关管的输出端连接所述第二分压电阻;
第三限流电阻,所述第三限流电阻一端与所述第二开关管的控制端连接,另一端与所述控制模块第二输出端连接;
第二下拉电阻,所述第二下拉电阻一端与所述第二开关管的控制端连接,另一端接地。
7.如权利要求5所述的温度检测电路,其特征在于,当所述第一开关单元导通,所述第二开关单元截止时,所述第一分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第一分压电阻与所述热敏电阻器的分压值;当所述第一开关单元截止,所述第二开关单元导通时,所述第二分压电阻与所述热敏电阻器串联,所述控制模块电压采集端采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值。
8.一种电动工具,其特征在于,包括电池包模块、主控制器及如权利要求1-7中任一项所述的温度检测电路,所述热敏电阻器设置于所述电池包模块内,所述电池包模块与所述主控制器通过电源线连接。
9.一种温度检测方法,其特征在于,用于权利要求1-4中任一项所述的温度检测电路,所述方法包括:
断开第一开关单元,采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元,采集所述第一分压电阻与所述第二分压电阻并联后,与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC2;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC2,计算地线的压降电压和热敏电阻器的电阻值;
根据计算的热敏电阻器的电阻值得到相应的温度值。
10.一种温度检测方法,其特征在于,用于权利要求5-7中任一项所述的温度检测电路,所述方法包括:
断开第一开关单元、导通第二开关单元,采集所述第二分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC1;
导通第一开关单元、断开第二开关单元,采集所述第一分压电阻与所述热敏电阻器的分压值VAD_BATNTC3;
根据采集的分压值VAD_BATNTC1和分压值VAD_BATNTC3,计算地线的压降电压和热敏电阻器的电阻;
根据计算的热敏电阻器的电阻值得到相应的温度值。
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