CN113049136B - 温度检测电路、温度检测方法、控制器和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种温度检测电路、温度检测方法、控制器和车辆，温度检测电路，所述温度检测电路，包括：上拉电阻，其第一端用于输入基准电压；下拉电阻，其第一端与上拉电阻的第二端连接，其第二端接地；热敏电阻，热敏电阻与下拉电阻并联；至少一个上拉辅助电阻模块，上拉辅助电阻模块与上拉电阻并联，上拉辅助电阻模块包括串联的上拉辅助开关和上拉辅助电阻；至少一个下拉辅助电阻模块，下拉辅助电阻模块与下拉电阻并联，下拉辅助电阻模块包括串联的下拉辅助开关和下拉辅助电阻；采集模块，采集模块与下拉电阻的第一端连接，采集模块用于根据采集到的电压值确定对应的温度值。该电路能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

Description

温度检测电路、温度检测方法、控制器和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种温度检测电路、一种温度检测方法、一种控制器和一种车辆。

背景技术

NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数热敏电阻)广泛应用于新能源汽车的三电(包括电驱动、电池和电控系统)的整车控制器中，用于进行温度的检测。NTC的特点是随着温度的上升，其阻值逐渐减小，阻值范围从几百Ω到几百KΩ变化。

目前，NTC温度检测电路如图1所示，该电路是将基准电压U、上拉电压R1、下拉电阻R2与NTC通过串并联连接，通过AD采集芯片的AD端口进行检测，因NTC阻值随着温度变化，造成AD端口采集到不同的分压，通过NTC的R-T(阻值-温度对应表)得到AD端口采集到的分压对应的阻值，最终确认温度。在采样过程中，温度采集的精度与AD采样芯片的位数、NTC本体误差、上下拉电阻的误差等部分造成。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种温度检测电路，能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

本发明的第二个目的在于提出一种温度检测方法。

本发明的第三个目的在于提出一种控制器。

本发明的第四个目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种温度检测电路，包括：上拉电阻，所述上拉电阻的第一端用于输入基准电压；下拉电阻，所述下拉电阻的第一端与所述上拉电阻的第二端连接，所述下拉电阻的第二端接地；热敏电阻，所述热敏电阻与所述下拉电阻并联；至少一个上拉辅助电阻模块，所述上拉辅助电阻模块与所述上拉电阻并联，所述上拉辅助电阻模块包括串联的上拉辅助开关和上拉辅助电阻；至少一个下拉辅助电阻模块，所述下拉辅助电阻模块与所述下拉电阻并联，所述下拉辅助电阻模块包括串联的下拉辅助开关和下拉辅助电阻；采集模块，所述采集模块与所述下拉电阻的第一端连接，所述采集模块用于根据采集到的电压值确定对应的温度值。

根据本发明实施例的温度检测电路，通过增设包括串联的上拉辅助开关和上拉辅助电阻的至少一个上拉辅助电阻模块，包括串联的下拉辅助开关和下拉辅助电阻的至少一个下拉辅助电阻模块，上拉电阻的第一端用于输入基准电压，下拉电阻的第一端与上拉电阻的第二端连接，下拉电阻的第二端接地，热敏电阻与下拉电阻并联，至少一个上拉辅助电阻模块均与上拉电阻并联，至少一个下拉辅助电阻模块均与下拉电阻并联，采集模块与下拉电阻的第一端连接，采集模块用于根据采集到的电压值确定对应的温度值。由此，该电路能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

另外，根据本发明上述实施例提出的温度检测电路还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的实施例，所述上拉辅助电阻模块的数量为一个，所述下拉辅助电阻模块的数量为一个，所述温度检测电路还包括：控制模块，所述控制模块与所述采集模块连接，所述控制模块用于获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时所述采集模块确定的第一温度值，若所述第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将所述第一温度值作为目标温度值输出，所述第一温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还用于：若所述第一温度值位于所述第一温度范围外，则获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时所述采集模块确定的第二温度值，若所述第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将所述第二温度值作为目标温度值输出，所述第二温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，所述控制模块还用于：若所述第二温度值位于所述第二温度范围外，则将所述第一温度值和所述第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

根据本发明的一个实施例，所述采集模块具体用于：根据采集到的电压值确定所述热敏电阻的阻值；根据所述热敏电阻的阻值确定对应的温度值。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种温度检测方法，适用于上述的温度检测电路，所述温度检测电路中上拉辅助电阻模块的数量为一个，下拉辅助电阻模块的数量为一个，所述温度检测方法包括：获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时采集模块确定的第一温度值；若所述第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将所述第一温度值作为目标温度值输出，所述第一温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。

根据本发明实施例的温度检测方法，获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时采集模块确定的第一温度值，若第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将第一温度值作为目标温度值输出，第一温度范围为上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时，采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。由此，该方法能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

另外，根据本发明上述实施例提出的温度检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，上述的温度检测方法，还包括：若所述第一温度值位于所述第一温度范围外，则获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时所述采集模块确定的第二温度值；若所述第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将所述第二温度值作为目标温度值输出，所述第二温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，上述的温度检测方法，还包括：若所述第二温度值位于所述第二温度范围外，则将所述第一温度值和所述第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种控制器，其包括上述的温度检测电路。

本发明实施例的车辆，通过上述的温度检测电路，能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车辆，其包括：上述的控制器。

本发明实施例的车辆，通过上述的控制器，能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中的NTC温度检测电路的电路图；

图2是相关技术中的NTC温度检测电路的温度误差的示意图；

图3是根据本发明实施例的温度检测电路的示意图；以及

图4是根据本发明实施例的温度检测方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的温度检测电路、温度检测方法、控制器和车辆。

目前，NTC温度检测电路如图1所示，该电路是将基准电压U、上拉电压R1、下拉电阻R2与NTC通过串并联连接，通过AD采集芯片的AD端口进行检测，因NTC阻值随着温度变化，造成AD端口采集到不同的分压，通过NTC的R-T(阻值-温度对应表)得到AD端口采集到的分压对应的阻值，最终确认温度。在采样过程中，温度采集的精度与AD采样芯片的位数、NTC本体误差、上下拉电阻的误差等部分造成。

相关技术中的NTC温度检测电路的问题如下：

1、图1中的NTC温度采集电路的精度是通过调整上下拉电阻的阻值，保证上下拉电阻与NTC的串并联合理分压，来确保AD采集值的精度。

2、因NTC的阻值变化从几百Ω到几百KΩ，常规电路固定的上下拉电阻及采集方案只能保证在某一温度采集段内确保高精度，无法覆盖全温度范围。

3、当上下拉电阻固定的情况下，误差与温度对应关系如图2所示，上下拉电阻将误差固定在某一区域，如图2中方框的部分，但是图2中圆圈部分误差明显偏大很多。若只是更改上下拉的阻值，无法将全温度范围覆盖，只是高精度温度区间左移或者右移。

为此，本发明提出了一种能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大的温度检测电路。

图3是根据本发明实施例的温度检测电路的示意图。如图3所示，本发明实施例的温度检测电路，包括：上拉电阻R1、下拉电阻R2、热敏电阻NTC、至少一个上拉辅助电阻模块10、至少一个下拉辅助电阻模块20和采集模块30。

其中，上拉电阻R1的第一端用于输入基准电压U。下拉电阻R2的第一端与上拉电阻R1的第二端连接，下拉电阻R2的第二端接地GND。热敏电阻与下拉电阻R2并联。上拉辅助电阻模块10与上拉电阻R1并联，上拉辅助电阻模块10包括串联的上拉辅助开关K1和上拉辅助电阻R3。下拉辅助电阻R4模块20与下拉电阻R2并联，下拉辅助电阻模块20包括串联的下拉辅助开关K2和下拉辅助电阻R4。采集模块30与下拉电阻的第一端连接，采集模块30用于根据采集到的电压值确定对应的温度值。

根据本发明的一个实施例，采集模块30具体用于：根据采集到的电压值确定热敏电阻NTC的阻值；根据热敏电阻NTC的阻值确定对应的温度值。

具体地，本发明的温度检测电路，通过增设包括串联的上拉辅助开关K1和上拉辅助电阻R3的至少一个上拉辅助电阻模块10，包括串联的下拉辅助开关K2和下拉辅助电阻R4的至少一个下拉辅助电阻模块20，也就是说，在相关技术的NTC温度采集电路的基础上，增加了上拉辅助电阻模块和下拉辅助电阻模块，在相关技术采集方案的基础上，通过配合K1，K2，R3，R4达到引入新的分压，根据分压达到最优分压比例，根据采集到的电压值确定热敏电阻NTC的阻值，并根据热敏电阻NTC的阻值确定对应的温度值，以保证全温度范围内的最高精度。

根据本发明的一个具体实施例，上拉辅助电阻模块10的数量为一个，下拉辅助电阻模块20的数量为一个，温度检测电路还包括：控制模块(图中未示出)，控制模块与采集模块30连接，控制模块用于获取上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均断开时采集模块30确定的第一温度值，若第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将第一温度值作为目标温度值输出，第一温度范围为上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均断开时，采集模块30确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，控制模块还用于：若第一温度值位于第一温度范围外，则获取上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均闭合时采集模块30确定的第二温度值，若第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将第二温度值作为目标温度值输出，第二温度范围为上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均闭合时，采集模块30确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，控制模块还用于：若第二温度值位于第二温度范围外，则将第一温度值和第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

具体而言，先控制上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均处于断开状态，通过采集模块30采集此时的电压值，并根据该电压值确定热敏电阻NTC的阻值，进而确定对应的温度值，作为第一温度，发送给控制模块。

控制模块判断第一温度是否位于预设的第一温度范围内，如果第一温度位于预设的第一温度范围内，则将第一温度值作为目标温度值输出；如果第一温度值位于第一温度范围外，则控制上拉辅助开关K1和下拉辅助开关K2均闭合，通过采集模块30采集此时的电压值，并根据该电压值确定热敏电阻NTC的阻值，进而确定对应的温度值，作为第二温度，发送给控制模块。

控制模块判断第二温度是否位于预设的第二温度范围内，如果是，则将第二温度值作为目标温度值输出；如果第二温度值位于第二温度范围外，则计算第一温度值和第二温度值的平均值，将该平均值作为目标温度值输出。

综上所述，根据本发明实施例的温度检测电路，通过增设包括串联的上拉辅助开关和上拉辅助电阻的至少一个上拉辅助电阻模块，包括串联的下拉辅助开关和下拉辅助电阻的至少一个下拉辅助电阻模块，上拉电阻的第一端用于输入基准电压，下拉电阻的第一端与上拉电阻的第二端连接，下拉电阻的第二端接地，热敏电阻与下拉电阻并联，至少一个上拉辅助电阻模块均与上拉电阻并联，至少一个下拉辅助电阻模块均与下拉电阻并联，采集模块与下拉电阻的第一端连接，采集模块用于根据采集到的电压值确定对应的温度值。由此，该电路能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

图4是根据本发明实施例的温度检测方法的流程图。本发明实施例的温度检测方法，适用于图3的温度检测电路，温度检测电路中上拉辅助电阻模块的数量为一个，下拉辅助电阻模块的数量为一个。

如图4所示，本发明实施例的温度检测方法，包括：

S1，获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时采集模块确定的第一温度值。

S2，若第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将第一温度值作为目标温度值输出，第一温度范围为上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时，采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，上述的温度检测方法，还包括：若第一温度值位于第一温度范围外，则获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均闭合时采集模块确定的第二温度值；若第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将第二温度值作为目标温度值输出，第二温度范围为上拉辅助开关和下拉辅助开关均闭合时，采集模块确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围。

根据本发明的一个实施例，上述的温度检测方法，还包括：若第二温度值位于第二温度范围外，则将第一温度值和第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

需要说明的是，本发明实施例的温度检测方法中未披露的细节，请参考本发明实施例的温度检测电路中所披露的细节，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的温度检测方法，获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时采集模块确定的第一温度值，若第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将第一温度值作为目标温度值输出，第一温度范围为上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时，采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围。由此，该方法能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

另外，本发明实施例还提出了一种控制器，其包括上述的温度检测电路。

本发明实施例的车辆，通过上述的温度检测电路，能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

此外，本发明实施例还提出了一种车辆，其包括上述的控制器。

本发明实施例的车辆，通过上述的控制器，能够有效地确保NTC全温度范围的精度达到最大。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种温度检测电路，其特征在于，包括：

上拉电阻，所述上拉电阻的第一端用于输入基准电压；

下拉电阻，所述下拉电阻的第一端与所述上拉电阻的第二端连接，所述下拉电阻的第二端接地；

热敏电阻，所述热敏电阻与所述下拉电阻并联；

上拉辅助电阻模块，所述上拉辅助电阻模块与所述上拉电阻并联，所述上拉辅助电阻模块包括串联的上拉辅助开关和上拉辅助电阻，所述上拉辅助电阻模块的数量为一个；

下拉辅助电阻模块，所述下拉辅助电阻模块与所述下拉电阻并联，所述下拉辅助电阻模块包括串联的下拉辅助开关和下拉辅助电阻，所述下拉辅助电阻模块的数量为一个；

采集模块，所述采集模块与所述下拉电阻的第一端连接，所述采集模块用于根据采集到的电压值确定对应的温度值；

控制模块，所述控制模块与所述采集模块连接，所述控制模块用于：

获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时所述采集模块确定的第一温度值；

若所述第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将所述第一温度值作为目标温度值输出，所述第一温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围；

若所述第一温度值位于所述第一温度范围外，则获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时所述采集模块确定的第二温度值；

若所述第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将所述第二温度值作为目标温度值输出，所述第二温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围；

若所述第二温度值位于所述第二温度范围外，则将所述第一温度值和所述第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

2.根据权利要求1所述的温度检测电路，其特征在于，所述采集模块具体用于：

根据所述采集到的电压值确定所述热敏电阻的阻值；

根据所述热敏电阻的阻值确定对应的温度值。

3.一种温度检测方法，其特征在于，适用于如权利要求1所述的温度检测电路，所述温度检测电路中上拉辅助电阻模块的数量为一个，下拉辅助电阻模块的数量为一个，所述温度检测方法包括：

获取上拉辅助开关和下拉辅助开关均断开时采集模块确定的第一温度值；

若所述第一温度值位于预设的第一温度范围内，则将所述第一温度值作为目标温度值输出，所述第一温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均断开时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第一误差阈值对应的温度范围；

若所述第一温度值位于所述第一温度范围外，则获取所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时所述采集模块确定的第二温度值；

若所述第二温度值位于预设的第二温度范围内，则将所述第二温度值作为目标温度值输出，所述第二温度范围为所述上拉辅助开关和所述下拉辅助开关均闭合时，所述采集模块确定的温度值的误差小于第二误差阈值对应的温度范围；

若所述第二温度值位于所述第二温度范围外，则将所述第一温度值和所述第二温度值的平均值作为目标温度值输出。

4.一种控制器，其特征在于，包括：如权利要求1-2任一项所述的温度检测电路。

5.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求4所述的控制器。