CN209230815U - 充电枪温度检测电路及充电枪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了充电枪温度检测电路及充电枪，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、第一电阻与信号处理电路；第一温度传感器的一端与第一电阻的一端连接于第一连接点，第一电阻的另一端连接电源，第一温度传感器的另一端通过所述第二温度传感器连接第二连接点，第二连接点接地；信号处理电路，用于采样第一连接点与第二连接点之间的总电压，并将所述总电压发送给外部电路接口。本实用新型实施例通过设置第一电阻与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器串联，形成电源到地的通路，使所述信号处理电路采样的两个温度传感器的总电压差足够大，能够提高检测精度，增加信噪比，准确监控充电枪温度，避免自燃、起火等事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于充电设备技术领域，更具体地说，是涉及充电枪温度检测电路及充电枪。
背景技术
随着电动汽车的普及与发展，充电安全问题受到广泛关注。国内已有多起电动汽车充电过程中起火的事故发生。起火原因主要是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，使充电环节具有很大的安全隐患。因此，现在市场上急需一种简单、实用的充电枪头温度检测系统来解决此问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供充电枪温度检测电路，旨在解决现有技术中充电过程中不能提前监控、报警从而引起热失控、自燃、起火等问题。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供充电枪温度检测电路，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、第一电阻与信号处理电路；电源依次通过所述第一电阻、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器接地；所述信号处理电路，用于采样所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的总电压，并将所述总电压发送给外部电路接口。
进一步地，所述信号处理电路包括：第一运放组合电路；所述第一电阻的一端连接电源，所述第一电阻的另一端和所述第一温度传感器的一端连接于第一连接点，所述第一温度传感器的另一端通过所述第二温度传感器连接第二连接点，所述第二连接点与所述接地端连接；所述第一运放组合电路的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第二连接点，第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
进一步地，所述第一运放组合电路包括：第一运放与第二运放；所述第一输入端通过第三电阻连接所述第一运放的同相输入端；所述第二输入端通过第四电阻连接所述第二运放的同相输入端；所述第三输入端通过第五电阻连接第二运放的反相输入端；所述第二运放的反相输入端与所述第二运放的输出端电连接，所述第二运放的输出端与所述第一运放的反相输入端电连接；所述第一运放的反相输入端与所述第一运放的输出端电连接；所述第二运放的输出端连接所述第一运放组合电路的输出端。
进一步地，所述第一运放组合电路还包括：第六电阻，一端连接所述第二运放的反相输入端，另一端连接所述第二运放的输出端；第七电阻，一端连接所述第二运放的输出端，另一端连接所述第一运放的反相输入端；第八电阻，一端连接所述第一运放的反相输入端，另一端连接所述第一运放的输出端。
进一步地，所述第一运放组合电路还包括：第九电阻；所述第一运放的反相输入端通过第九电阻连接所述第二运放的反相输入端。
进一步地，所述第一运放组合电路还包括：第一电容,一端连接所述第一运放的反相输入端，另一端连接所述第一运放的输出端；第二电容,一端连接所述第二运放的反相输入端，另一端连接所述第三输入端；第三电容,一端连接所述第一运放的同相输入端，另一端连接所述第二运放的同相输入端；第四电容,一端连接所述第一运放的同相输入端，另一端接地；第五电容,一端连接所述第二运放的同相输入端，另一端接地。
进一步地，所述信号处理电路还包括：第二运放组合电路；所述第一温度传感器与所述第二温度传感器连接于第三连接点；所述第二运放组合电路的第一输入端连接所述第三连接点，第二输入端连接所述第二连接点，所述第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
进一步地，所述信号处理电路还包括：第二运放组合电路；所述第一温度传感器与所述第二温度传感器连接于第三连接点；所述第二运放组合电路的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第三连接点，所述第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
进一步地，所述充电枪温度检测电路还包括：第二电阻；所述第二连接点通过所述第二电阻接地。
本实用新型实施例还提供充电枪，包括上述任一项所述的充电枪温度检测电路。
本实用新型实施例提供的充电枪温度检测电路及充电枪的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例提供的充电枪温度检测电路及充电枪，通过设置第一电阻与所述第一温度传感器和所述第二温度传感器串联，形成电源到地的通路，使所述信号处理电路采样的两个温度传感器的总电压差足够大，能够提高检测精度，准确监控充电枪温度，避免自燃、起火等事故的发生。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例提供的充电枪温度检测电路的电路示意图；
图2为本实用新型又一实施例提供的充电枪温度检测电路的电路示意图；
图3为本实用新型再一实施例提供的充电枪温度检测电路的电路示意图；
图4为本实用新型又一实施例提供的充电枪温度检测电路的电路示意图。
附图标记：信号处理电路10，第一温度传感器20，第二温度传感器30，第一运放组合电路11，第二运放组合电路12。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
具体实施例：
如图1-4所示，本实用新型实施例提供充电枪温度检测电路，包括：第一温度传感器20、第二温度传感器30、第一电阻R1与信号处理电路10；电源VCC依次通过所述第一电阻R1、所述第一温度传感器20和所述第二温度传感器30与所述地GND连接；所述信号处理电路10，用于采样所述第一温度传感器20和所述第二温度传感器30的总电压，并将所述总电压发送给外部电路接口。
所述总电压为所述第一温度传感器20和所述第二温度传感器30串联后，串联电路两端的电压，即为所述第一温度传感器20两端的电压和所述第二温度传感器30两端的电压之和。
所述充电枪温度检测电路的工作原理为：将所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30可以分别设置在充电枪枪头内部的正母线侧与负母线侧，所述第一电阻R1、所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30串联在电源VCC与地GND之间，在所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30上形成电压差，所述信号处理电路10采样所述电压差，并进行差分放大后，输出给外接电路接口。外接处理器可以根据所述信号处理电路10采样到的所述总电压计算得到第一温度传感器20与第二温度传感器30的平均阻值，根据平均阻值得到充电枪的温度值。
在第一电阻R1、所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30串联形成的电源VCC到地GND的通路中，根据欧姆定理，可以得到：
VCC＝I×(R1+Rt1+Rt2) (1)
其中，VCC为电源电压值，I为该通路电流值，R1为第一电阻阻值，Rt1为第一温度传感器阻值，Rt2为第二温度传感器阻值。
U＝I×(Rt1+Rt2) (2)
其中，U为第一温度传感器与第二温度传感器两端的总电压，I为该通路电流值，Rt1为第一温度传感器阻值，Rt2为第二温度传感器阻值。
根据公式(1)与公式(2)，可以得到第一温度传感器20与第二温度传感器30的平均阻值为：
其中，VCC为电源电压值，I为该通路电流值，R1为第一电阻阻值，Rt1为第一温度传感器，Rt2为第二温度传感器阻值，U为第一温度传感器20与第二温度传感器30两端的总电压。
因为电源电压值VCC与第一电阻R1阻值R1已知，并且第一温度传感器20与第二温度传感器30上的总电压U可通过信号处理电路10测得，所以可以根据公式(3)确定第一温度传感器20与第二温度传感器30的平均阻值。然后根据所述平均阻值得到对应的温度值。
通过对串联连接的所述第一温度传感器20与第二温度传感器30进行采样，相对于仅对单个温度传感器进行采样，能够得到双倍的电压变化量，能够实现信号源端的信号放大，增加信噪比。
本实用新型实施例提供的充电枪温度检测电路的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例提供的充电枪温度检测电路，通过设置第一电阻R1与所述第一温度传感器20和所述第二温度传感器30串联，形成电源到地的通路，使所述信号处理电路10采样的两个温度传感器的总电压差足够大，能够提高检测精度，准确监控充电枪温度，避免自燃、起火等事故的发生。
在一个实施例中，如图2所示，所述充电枪温度检测电路还包括：第二电阻R2；所述第二温度传感器30通过所述第二电阻R2接地GND。
在一个实施例中，所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30均为热敏电阻。
可选地，所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30的型号为PT1000。PT1000是铂热电阻。PT后的1000即表示它在0℃时阻值为1000欧姆。它的工作原理:当PT1000在0摄氏度的时候，它的阻值为1000欧姆，其阻值随温度增加而增加，近似呈线性变化。各阻值与温度的对应关系可以通过PT1000分度表查询。
在一个实施例中，如图2所示，所述信号处理电路10包括：第一运放组合电路11；电源连接所述第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端和所述第一温度传感器20的一端连接于第一连接点，所述第一温度传感器20的另一端通过所述第二温度传感器30连接第二连接点，所述第二连接点通过电阻R2与所述地GND连接；所述第一运放组合电路11的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第二连接点，第三输入端连接基准电压Vref，输出端连接外部电路接口。
所述第一运放组合电路11根据第一连接点的电压、第二连接点的电压与所述基准电压Vref，计算得到第一连接点与第二连接点的电压差，即第一温度传感器20与第二温度传感器30的电压差。
在一个实施例中，如图2所示，所述第一运放组合电路11包括：第一运放AMP1与第二运放AMP2；所述第一输入端通过第三电阻R3连接所述第一运放AMP1的同相输入端；所述第二输入端通过第四电阻R4连接所述第二运放AMP2的同相输入端；所述第三输入端通过第五电阻R5连接第二运放AMP2的反相输入端；所述第二运放AMP2的反相输入端与所述第二运放AMP2的输出端电连接，所述第二运放AMP2的输出端与所述第一运放AMP1的反相输入端电连接；所述第一运放AMP1的反相输入端与所述第一运放AMP1的输出端电连接；所述第二运放AMP2的输出端连接所述第一运放组合电路11的输出端。
可选地，所述第一运放组合电路还包括：第六电阻，一端连接所述第二运放AMP2的反相输入端，另一端连接所述第二运放AMP2的输出端；第七电阻，一端连接所述第二运放AMP2的输出端，另一端连接所述第一运放AMP1的反相输入端；第八电阻，一端连接所述第一运放AMP1的反相输入端，另一端连接所述第一运放AMP1的输出端。
在一个实施例中，如图2所示，所述第一运放组合电路11还包括：第九电阻R9；所述第一运放AMP1的反相输入端通过第九电阻R9连接所述第二运放AMP2的输出端。
可选地，所述第九电阻R9可以设置为可调电阻。通过调节所述第九电阻R9的阻值可以改变所述第一运放组合电路11的放大系数。
在一个实施例中，如图2所示，所述第一运放组合电路11还包括：多个电容；第一电容C1的一端连接所述第一运放AMP1的反相输入端，另一端连接所述第一运放AMP1的输出端；所述第二电容C2的一端连接所述第二运放AMP2的反相输入端，另一端连接所述第三输入端；所述第三电容C3的一端连接所述第一运放AMP1的同相输入端，另一端连接所述第二运放AMP2的同相输入端；所述第四电容C4的一端连接所述第一运放AMP1的同相输入端，另一接地GND；所述第五电容C5的一端连接所述第二运放AMP2的同相输入端，另一端接地GND。
所述第一运放组合电路11中的第一运放AMP1与第二运放AMP2分别通过电阻或者阻容网络形成负反馈，使所述第一运放组合电路11具有高输入阻抗、高共模抑制比，高放大倍数的特性，能够实现对输入信号的精确的差分放大。
所述第一电容C1、所述第二电容C2与所述第三电容C3用于抑制差模干扰，所述第四电容C4与所述第五电容C5用于抑制共模干扰。
作为一种可实施方式，如图3所示，所述信号处理电路10还可以包括：第二运放组合电路12；所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30连接于第三连接点；所述第二运放组合电路12的第一输入端连接所述第三连接点，第二输入端连接所述第二连接点，所述第三输入端连接基准电压Vref，输出端连接外部电路接口。
所述第二运放组合电路12可以用于采样第二连接点与第三连接点之间的电压，即第二温度传感器30两端的电压。根据该电压计算得到所述第二温度传感器30的阻值。
可选地，通过外接电路将所述第二温度传感器30的阻值与所述第一温度传感器20和所述第二温度传感器30的平均阻值相减，得到电阻差值，并判断所述电阻差值是否大于预设阈值，若所述电阻差值大于预设阈值，则生成报警信号并发送给报警电路。
根据欧姆定理可得，所述第二温度传感器30两端的电压为：
U2＝I×Rt2 (4)
其中，U2为第一温度传感器20与第二温度传感器30上的总电压，I为该通路电流值，Rt2为第二温度传感器阻值。
根据式(1)、式(2)与式(4)可得到，所述第二温度传感器30的阻值为：
其中，Rt2为第二温度传感器阻值，VCC为电源电压值，I为该通路电流值，R1为第一电阻R1阻值，U为第一温度传感器20与第二温度传感器30上的总电压，U2为第二温度传感器30两端的电压。
作为另一种可实施方式，如图4所示，所述信号处理电路10还可以包括：第二运放组合电路12；所述第一温度传感器20与所述第二温度传感器30连接于第三连接点；所述第二运放组合电路12的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第三连接点，所述第三输入端连接基准电压Vref，输出端连接外部电路接口。
可选地，所述第二运放组合电路12与所述第一运放组合电路11具有相同的电路结构。
所述第二运放组合电路12可以用于采样第一连接点与第三连接点之间的电压，即第一温度传感器20两端的电压。根据该电压计算得到所述第一温度传感器20的阻值。
根据欧姆定理可得，所述第一温度传感器20两端的电压为：
U1＝I×Rt1 (6)
其中，U1为第一温度传感器20上的电压，I为该通路电流值，Rt1为第一温度传感器阻值。
根据式(1)、式(2)与式(6)可得到，所述第一温度传感器20的阻值为：
其中，Rt1为第一温度传感器阻值，VCC为电源电压值，I为该通路电流值，R1为第一电阻R1阻值，U为第一温度传感器20与第二温度传感器30上的总电压，U1为第一温度传感器20两端的电压。
根据计算得到的所述第一温度传感器20的阻值，计算该阻值与所述平均阻值的电阻差值，若电阻差值超过预设阈值，则发出报警信号到报警电路通知工作人员进行检修，该报警信号表明分别设置在母线正负两侧的第一温度传感器20与第二温度传感器30的阻值不相等，枪头内可能出现有一端的母线未插牢或者温度传感器损坏的问题。
本实用新型实施例还提供充电枪，包括上述任一项所述的充电枪温度检测电路。
本实用新型实施例提供的充电枪通过设置所述充电枪温度检测电路，能够提高检测精度，准确监控充电枪温度，避免充电过程中充电设备自燃、起火等事故的发生。
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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.充电枪温度检测电路，其特征在于，包括：第一温度传感器、第二温度传感器、第一电阻与信号处理电路；
电源依次通过所述第一电阻、所述第一温度传感器和所述第二温度传感器接地；
所述信号处理电路，用于采样所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的总电压，并将所述总电压发送给外部电路接口。
2.根据权利要求1所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述信号处理电路包括：第一运放组合电路；
所述第一电阻的一端连接电源，所述第一电阻的另一端和所述第一温度传感器的一端连接于第一连接点，所述第一温度传感器的另一端通过所述第二温度传感器连接第二连接点，所述第二连接点接地；
所述第一运放组合电路的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第二连接点，第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
3.根据权利要求2所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述第一运放组合电路包括：第一运放与第二运放；
所述第一输入端通过第三电阻连接所述第一运放的同相输入端；
所述第二输入端通过第四电阻连接所述第二运放的同相输入端；
所述第三输入端通过第五电阻连接第二运放的反相输入端；
所述第二运放的反相输入端与所述第二运放的输出端电连接，所述第二运放的输出端与所述第一运放的反相输入端电连接；
所述第一运放的反相输入端与所述第一运放的输出端电连接；
所述第二运放的输出端连接所述第一运放组合电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述第一运放组合电路还包括：
第六电阻，一端连接所述第二运放的反相输入端，另一端连接所述第二运放的输出端；
第七电阻，一端连接所述第二运放的输出端，另一端连接所述第一运放的反相输入端；
第八电阻，一端连接所述第一运放的反相输入端，另一端连接所述第一运放的输出端。
5.根据权利要求3所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述第一运放组合电路还包括：第九电阻；
所述第一运放的反相输入端通过第九电阻连接所述第二运放的反相输入端。
6.根据权利要求3-5任一项所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述第一运放组合电路还包括：
第一电容，一端连接所述第一运放的反相输入端，另一端连接所述第一运放的输出端；
第二电容，一端连接所述第二运放的反相输入端，另一端连接所述第三输入端；
第三电容，一端连接所述第一运放的同相输入端，另一端连接所述第二运放的同相输入端；
第四电容，一端连接所述第一运放的同相输入端，另一端接地；
第五电容，一端连接所述第二运放的同相输入端，另一端接地。
7.根据权利要求2-5任一项所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述信号处理电路还包括：第二运放组合电路；
所述第一温度传感器与所述第二温度传感器连接于第三连接点；
所述第二运放组合电路的第一输入端连接所述第三连接点，第二输入端连接所述第二连接点，所述第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
8.根据权利要求2-5任一项所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述信号处理电路还包括：第二运放组合电路；
所述第一温度传感器与所述第二温度传感器连接于第三连接点；
所述第二运放组合电路的第一输入端连接所述第一连接点，第二输入端连接所述第三连接点，所述第三输入端连接基准电压，输出端连接外部电路接口。
9.根据权利要求2-5任一项所述的充电枪温度检测电路，其特征在于，所述充电枪温度检测电路还包括：第二电阻；
所述第二温度传感器通过所述第二电阻接地。
10.充电枪，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的充电枪温度检测电路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114643893A (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-21 | 沃尔沃卡车集团 | 车辆中的能量存储器的充电系统和控制其的方法 |
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2018
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Cited By (2)
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| CN114643893A (zh) * | 2020-12-21 | 2022-06-21 | 沃尔沃卡车集团 | 车辆中的能量存储器的充电系统和控制其的方法 |
| CN114643893B (zh) * | 2020-12-21 | 2024-04-19 | 沃尔沃卡车集团 | 车辆中的能量存储器的充电系统和控制其的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
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