CN212447189U - 一种温控保护装置及相应的充电装置 - Google Patents

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Abstract

本文涉及电动车辆充电技术领域，尤其涉及一种温控保护装置及相应的充电装置。温控保护装置包括，温度采集单元，比较单元将所述环境温度信号与预设的基准电压进行比较，并输出第一比较结果；控制单元将所述环境温度信号与预设阈值进行比较，并输出第二比较结果；驱动单元根据所述第一比较结果或所述第二比较结果向所述开关单元输出驱动信号，其中，所述驱动信号用于导通或者断开所述开关单元；开关单元，在导通时输出充电电流。通过上述本文实施例的温控保护装置以及应用该温控保护装置的充电装置，可以实现对充电过程中温度监控的多重保护，提高了充电安全性。

Description

一种温控保护装置及相应的充电装置
技术领域
本文涉及充电技术领域，尤其涉及一种温控保护装置及相应的充电装置。
背景技术
目前的世界和中国市场，新能源汽车得到不断推广和普及，其保有量逐年大幅度增长。随着新能源汽车保有量的增加，相应的为新能源车辆充电的充电机也在急剧增加。
随着供电技术的发展，电动车辆的普及，用电的安全性成为了用户普遍关注的问题。当前充电装置因为温度过高可能会导致内部器件的损坏，或者导致火灾，造成财产损失或威胁人身安全。
现有技术中充电装置通过温敏电阻检测充电装置的温度是否超过预设温度门限值，当超过温度门限值，则断开向车辆的充电电流，当温度低于所述温度门限值时则保持充电电流继续向车辆充电。
本文的发明人发现上述现有技术至少存在以下不足，即，依靠单一模式的温控保护装置对充电装置进行温控保护，一旦温控保护装置失效，则将导致充电装置温度过高而发生火灾风险，因此，如何解决单一模式对充电装置进行温控保护是本领域技术人员目前亟待解决的问题。
实用新型内容
为解决现有技术中的技术问题，本文实施例提供了一种温控保护装置及相应的充电装置，用于解决现有技术中依靠单一模式的温控保护对于充电装置或者充电过程来说安全性较低的问题。
一方面，本文实施例提供了一种温控保护装置，包括，温度采集单元、比较单元、控制单元、驱动单元、开关单元；
所述温度采集单元，用于获取环境温度信号；
所述比较单元，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设的基准电压进行比较，并输出第一比较结果；
所述控制单元，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设阈值进行比较，并输出第二比较结果；
所述驱动单元的输入端连接于比较单元、控制单元，所述驱动单元的输出端连接于开关单元，用于根据所述第一比较结果或所述第二比较结果向所述开关单元输出驱动信号，其中，所述驱动信号用于导通或者断开所述开关单元；
所述开关单元，在导通时输出充电电流。
另一方面，本文实施例还提供了一种设置有上述的温控保护装置的充电装置。
通过上述本文实施例的温控保护装置以及应用该温控保护装置的充电装置，可以实现对充电过程中温度监控的多重保护，提高了充电安全性；通过迟滞比较器可以实现在温度接近温度门限时避免开关单元频繁动作，导致充电装置的不稳定；通过将比较单元输出的第一比较结果和控制单元输出的第二比较结果共同输出到驱动单元的输入端，可以实现任意一个单元判断环境温度超过温度门限时就可以断开充电电流，从而保证充电装置的安全性，避免元器件老化以及火灾风险；通过三极管来实现驱动单元，可以降低实施成本，保证系统稳定性，并且反应迅速；通过对基准电压的监控以及补偿，即便长时间使用也可以自动调节温控保护装置的精确性；通过根据充电装置实时的温度调节输出的充电电流的功率，解决现有技术中充电装置检查到温度过高就停止充电，导致无法满足充电装置基本保障正常充电的要求，大大降低用户的体验，电动车主抱怨无法正常充电的问题，可以控制充电装置在温度达到一定许可范围内时可以安全的继续使用，既能防止火灾的发生，又能最大限度的提升充电枪的正常工作效率，缩短充电时间，提高用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本文实施例一种温控保护装置的结构示意图；
图2所示为本文实施例一种温控保护装置的具体电路结构示意图；
图3a所示为本文实施例温控保护装置与电动车辆充电结构的示意图；
图3b所示为本文实施例温控保护装置与电动车辆充电结构的另一示意图；
图4a所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的结构示意图；
图4b所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的另一结构示意图；
图4c所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的另一结构示意图。
【附图标记说明】
101、温度采集单元；
102、比较单元；
103、控制单元；
104、驱动单元；
105、开关单元；
106、补偿单元；
300、温控保护装置；
301、温度采集单元；
302、比较单元；
303、控制单元；
304、驱动单元；
305、开关单元；
306、补偿单元；
307、功率调节单元；
308、反馈单元；
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、电阻；
RT1、热敏电阻；
U1、运算放大器；
D1、D2、二极管；
Q1、Q2、Q3、三极管；
K1、开关；
VCC、电源；
VREF、基准电压；
Vi、温度电压；
Vout、输出端。
具体实施方式
下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。
如图1所示为本文实施例一种温控保护装置的结构示意图，在本图中描述了通过冗余设计实现了对电动车辆充电过程进行检测、保护的装置，对例如电动汽车、电动自行车或者电动摩托车等电动车辆的充电安全提供了多重保护，具体包括，温度采集单元101、比较单元102、控制单元103、驱动单元104、开关单元105；
其中，温度采集单元101，用于获取表征使用环境温度的环境温度信号；
比较单元102，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设的基准电压进行比较，并输出第一比较结果；
控制单元103，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设阈值进行比较，并输出第二比较结果；
驱动单元104，驱动单元104的输入端连接于比较单元102、控制单元103，所述驱动单元104的输出端连接于开关单元105，用于根据所述第一比较结果或所述第二比较结果向所述开关单元105输出驱动信号，其中，所述驱动信号用于导通或者断开所述开关单元105；
所述开关单元105，在导通时输出充电电流。
其中该环境温度信号可以包括传感器获取的使用环境温度的电压、电流等信号；所述第一比较结果、第二比较结果可以是电压形式、或者也可以是电流形式。
通过上述本文的实施例中的比较单元以及控制单元输出的比较结果实现对开关单元的控制，当其中一个比较结果为断开信号时，就将断开所述开关单元，停止向外部输出充电电流，从而实现了对充电过程中温度监控的多重保护，提高了充电安全性。
如图2所示为本文实施例一种温控保护装置的具体电路结构示意图，在本图中描述了温控保护装置的具体电路结构，所述温度采集单元101可以为热敏电阻、热电偶、电阻温度检测器、数字传感器等，其中，热敏电阻中又可以选用正温度系数的热敏电阻(PTC)或者负温度系数的热敏电阻(NTC)，例如附图2中的NTC型热敏电阻RT1，每种不同的温度采集单元其体现出来的使用环境温度信息或者充电装置中电气元件的温度信息均可以表达为不同的温度电压。在本实施例中，温度采集单元101还连接有分压电阻R3，用于设置该温度采集单元输出的温度电压符合后端比较单元102的要求。
作为本文实施例的一个方面，所述比较单元102可以为比较器，所述比较器第一输入端连接所述温度采集单元101，所述比较器的第二输入端连接基准电压，所述比较器的输出端连接所述驱动单元104。
作为本文实施例的一个方面，所述比较单元102为迟滞型比较器，该迟滞比较器第一输入端连接所述温度采集单元101输出的温度电压，第二输入端连接基准电压之前连接有一电阻R7，输出端连接所述驱动单元104的输入端，将所述第一比较结果输出到所述驱动单元104，并且所述输出端串联一电阻R6后连接至所述第二输入端。
在本实施例中，上述的迟滞型的比较器是指，所述比较单元在只有一个基准电压的情况下，当第一输入端输入的温度电压的幅度接近基准电压时，如果第一输入端的噪声干扰较大，且比较响应速度足够快，有可能引起输出电压错误的跃变。为了增大比较单元的抗干扰能力，将基准电压改为两个。当输入的温度电压由低电平向高电平转变时，只有温度电压达到第一基准电压时，比较单元的输出才发生改变；而当输入的温度电压由高电平向低电平转变时，输入的温度电压降低到第二基准电压时，比较单元输出才会发生改变。因此，上述实施例中比较单元的结构具有迟滞性，即具有惯性，因此输入温度电压的微小变化不会引起比较单元输出电压的跃变，此时的比较单元具有抗干扰能力。
其中，比较单元102输出的第一比较结果可以是高电平或者也可以是低电平，视所述驱动单元104的结构而定，并且与后述的控制单元103根据温度电压与预设阈值比较输出的第二比较结果的高低电平含义相同，即，例如，当比较单元102输出的第一比较结果表示了使用环境温度(温度电压)高于预设的温度(基准电压)时，输出高电平的第一比较结果，此时，控制单元103当判断使用环境温度(温度电压)高于预设温度(预设阈值)时，也应当输出高电平的第二比较结果，反之亦然。如此使得输出的比较结果高、低电平含义相同，从而可以实现多重温控保护。
作为本文实施例的一个方面，所述控制单元103与所述温度采集单元101连接，获取所述温度电压；所述控制单元103与所述驱动单元104的输入端连接，将所述第二比较结果输出到所述驱动单元104。
在本实施例中，控制单元103可以为微处理器(MCU)，通过IN管脚(IN1-IN3)接收信号，通过OUT管脚(OUT1-OUT3)输出信号，将温度电压转换为数字形式后，与预设阈值进行比较，例如，当所述温度电压所代表的数值大于所述预设阈值，则输出代表断开开关单元105的第二比较结果，当所述温度电压所代表的数值小于所述预设阈值，则输出代表导通开关单元105的第二比较结果，所述第二比较结果可能是高电平也可能是低电平，根据驱动单元104的结构来决定。
作为本文实施例的一个方面，相比较图2省略了第二三极管Q2，所述驱动单元104包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的集电极与电源VCC连接，基极与所述比较单元102以及控制单元103连接，同时接收所述比较单元102输出的第一比较结果以及控制单元103输出的第二比较结果，发射极接地，其中，所述集电极还连接所述开关单元105，当所述第一三极管Q1导通时，所述开关单元105断开，当所述第一三极管Q1截止时，所述开关单元105导通。
在本实施例中，所述基极与所述比较单元102以及控制单元103连接，同时接收所述比较单元102输出的第一比较结果以及控制单元103输出的第二比较结果时，当所述第一比较结果和第二比较结果任意一个为高电平时，所述第一三极管Q1都会导通，也就是说，当比较单元102判断出当前的使用环境温度超过预设温度输出高电平的第一比较结果，或者控制单元103判断出当前的使用环境温度超过预设温度输出高电平的第二比较结果，都将会使得第一三极管Q1的基极接收到高电平，从而第一三极管Q1导通，从而断开开关单元105。
作为本文实施例的一个方面，所述驱动单元104包括第一三极管Q1以及第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的集电极与电源VCC连接，第一三极管Q1的基极与所述比较单元102以及控制单元103连接，同时接收所述比较单元102输出的第一比较结果以及控制单元103输出的第二比较结果，第一三极管Q1的发射极接地；所述第二三极管Q2的集电极与所述开关单元105连接，第二三极管Q2的基极与所述第一三极管Q1的集电极连接，第二三极管Q2的发射极接地；当所述第一三极管Q1导通时，所述第二三极管Q2截止，所述开关单元105断开，当所述第一三极管Q1截止时，所述第二三极管Q2导通，所述开关单元105导通。
在上述实施例中，还可以采用其他形式来实现驱动单元104的功能，还可以采用PNP型三极管或是mos管等驱动所述开关单元105，其中所述开关单元例如为继电器，例如可以将比较单元102输出的第一比较结果转换为数字形式，与所述控制单元103输出的数字形式的第二比较结果进行“或”操作，当两者其中有一个为高电平，则代表环境温度超过预设温度，断开开关单元105，可以通过数字电路中的门电路来实现上述判断和操作，还可以采用其他形式的判断和操作电路，在此不再赘述。
作为本文实施例的一个方面，所述温控保护装置还包括补偿单元106，连接于所述比较单元102与控制单元103之间，当所述控制单元103检测到所述基准电压有偏差时，向所述补偿单元106输出调节电压，用以调节所述基准电压。
在本实施例中，当向所述比较单元102输出基准电压的电气元件出现老化或者环境温度发生变化后引起这部分电气元件发生变化，导致基准电压发生漂移，则可以通过控制单元103对基准电压进行调节，以使得基准电压更准确，提高比较单元102温度判断的精度。控制单元103获取所述基准电压，根据所述温度电压与所述预设阈值比较，生成针对所述基准电压的调节电压，施加到所述基准电压上。
作为本文实施例的一个方面，所述补偿单元106进一步包括，第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的集电极与电源VCC以及所述比较单元102的基准电压连接，所述第三三极管Q3的基极与所述控制单元103相连接，所述第三三极管Q3的发射极接地；当所述控制单元103判断所述接收到的基准电压与预设阈值不相等时，所述控制单元103向所述第三三极管Q3的基极输出调节电压，用以控制所述第三三极管Q3的集电极上的基准电压。
在本实施例中，控制单元103的输入管脚与比较单元102的第二输入端的基准电压相连接，获取比较单元102的第二输入端的基准电压，当基准电压由于电气元件的变化导致漂移时，控制单元103获得的基准电压与预设阈值不相等，例如设置的基准电压为0.5V，设置的预设阈值同样为0.5V，但是漂移后的基准电压为0.48V，此时，控制单元103比较采集到的基准电压与预设阈值不同时，则会控制输出管脚输出调节电压，导通第三三极管Q3从而可以调节输入到比较单元102第二输入端的基准电压，将其由0.48V调节回到设置的0.5V。
作为本文实施例的一个方面，所述控制单元103还包括第一输出管脚，用于根据所述温度电压输出脉冲调制信号(PWM)以调节输出充电电流的功率，通过与电动车辆连接的接口将所述脉冲调制信号输出给所述电动车辆。
在本实施例中，由于充电装置的温度升高或者降低，控制单元103可以根据温度升高或者降低的程度(温度升高时未到达预设阈值，即温度未超过安全充电温度)，降低或者升高输出的充电电流的功率，例如对于交流充电装置，由于温度升高通过将充电电流由8A调节到6A的PWM信号，该调节输出充电功率的PWM信号发送给电动车辆的电池管理系统(BMS)，BMS系统通过电动车辆的功率调节单元采用相应充电电流对电池进行充电。从而可以实现降低充电电流强度的控制，在充电装置温度升高后还可以保持向电动车辆的充电，而不会如同现有技术一般直接停止充电装置对电动车辆的充电，从而可以提高充电效率，提高用户对于电动车辆充电的使用体验。
作为本文实施例的一个方面，所述控制单元103还包括第二输出管脚，用于根据所述温度电压输出充电功率调节信号(CAN/Ethernet)，通过与电动车辆连接的接口将所述充电功率调节信号输出给所述电动车辆；
所述温控保护装置还包括功率调节单元，连接于控制单元103与开关单元105之间，用于根据所述充电功率调节信号调节输出的充电电流的功率。
在本实施例中，由于充电装置的温度升高或者降低，控制单元103可以根据温度升高或者降低的程度(温度升高时未到达预设阈值，即温度未超过安全充电温度)，降低或者升高输出的充电电流的功率，例如对于直流充电装置，控制单元103通过向功率调节单元输出充电功率调节信号，降低或者升高所述功率调节单元输出的充电电流的功率，当充电装置的温度超过预设阈值，即超过安全充电温度，则控制单元103或者比较单元102会输出驱动开关单元105断开的驱动信号，当所述开关单元105断开后，所述功率调节单元停止向电动车辆输出充电电流，从而也就能够降低充电装置内部以及电动车辆电池的温度，确保充电过程的安全。其中，所述控制单元103输出的充电功率调节信号还可以通过充电装置上的充电枪的CAN总线或者以太网总线发送给电动车辆的BMS系统，由BMS系统根据充电功率调节信号采用从所述充电装置开关单元105输出的充电电流对电池进行相应功率的充电。从而可以实现降低充电电流强度的控制，在充电装置温度升高后还可以保持向电动车辆的充电，而不会如同现有技术一般直接停止充电装置对电动车辆的充电，从而可以提高充电效率，提高用户对于电动车辆充电的使用体验。
继续参考图2，图中VCC为供电电压源正端(后简称为电源)，GND为供电电压源负端，VREF为基准电压即设定的温度门限，与电阻R7连接，电阻R7的另一端与运算放大器的正向输入引脚(第二输入端)相连接；基准电压VREF可以是固定值，也可以是控制单元103内部的预设阈值，此情况下可以实现温控保护装置可自动调节温度门限。热敏电阻RT1是热敏元件，热敏电阻RT1一端与地连接，另一端与电阻R3连接组成温度采集单元101，温度采集单元101连接比较单元102的输入端，即电阻R3与热敏电阻RT1的连接点与运算放大器U1的反向输入端引脚(第一输入端)连接；热敏电阻RT1与电阻R3组成分压电路，热敏电阻RT1可以为NTC型热敏电阻，当环境温度升高时，热敏电阻RT1电阻值减小，其分压值的温度电压Vi的电压值减小，反之温度降低时，Vi值升高。电阻R6是运算放大器U1的输出引脚(输出端)与正向引脚(第二输入端)连接的反馈电阻。
当Vi<VREF时，其中Vout为运算放大器U1的输出端，运算放大器U1输出高电平；Vi>VREF,U1输出低电平；Vout与二极管D1的一端连接，D1的另一端与电阻R4连接，电阻R4的另一端与驱动单元104的第一三极管Q1基极相连接，电阻R5一端与电源VCC连接，另一端与第一三极管Q1的集电极连接,第二三极管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极和电阻R5的连接点相连，第二三极管Q2的发射极连接GND,第二三极管Q2的集电极与开关单元105的控制端连接。当Vout为高电平，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2截止，供电网络的开关K1(开关K1的作用是控制进入电动车辆的充电电流通路，当开关K1断开时，直接切断向电动车辆的充电电流，终止充电过程)断开，断开充电装置向电动车辆输出的充电电流；当Vout输出低电平，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2导通，所述供电网络开关K1闭合，保持向电动车辆输出充电电流，L_IN、K1与L_OUT是主供电网络中的一通路，当充电装置的使用环境温度或者充电装置中的电气元件的温度超过预设的温度门限时，Vout输出高电平，断开供电网络，L_OUT输出的充电电流为0。
其中，热敏电阻RT1可以与运算放大器U1等其他电气元件集成到一起，也可以分开放置，热敏电阻RT1的数量可以是一个，也可以是多个，可以位于充电装置的不同部位，用来采集充电装置中不同部位的环境温度或者电气元件的温度(在本文的其他部分都称为环境温度)。
所述运算放大器U1可以为迟滞比较器，避免开关K1在环境温度处于温度门限附近时开关单元105在闭合、断开两种状态频率切换。当环境温度≥T1时，开关单元105断开，当环境温度≤T2时，开关单元105闭合，其中T1>T2，调整电阻R6和电阻R7的阻值可以更改T1-T2的差值。迟滞电压宽度△V＝(R7/R6)×(VH-VL)，其中VH为VCC，VL为0V，迟滞比较器的两个门限电压u+＝(VH-VREF)×R7/(R7+R6)，u-＝(VL-VREF)×R7/(R7+R6)；当迟滞比较器的输出电压Vout＝VH时，此时VREF＝u+；当温度电压Vi大于VREF时，迟滞比较器输出电压Vout改为VL,而VREF点电压也变成了u-，此条件下当Vi的电压小于VREF时，输出电压Vout改为VH，因为u+-u-＝△V，所以与普通比较器相比迟滞比较器的灵敏度低一些，但抗干扰能力却大大提高。
为了提高充电装置的安全性，控制单元103采集温度电压Vi和基准电压VREF，当检测到基准电压VREF与预设阈值有偏差时，即，基准电压VREF发生变化，通过补偿单元106调节基准电压VREF的值，修正基准电压VREF的值，提高温度判断的精度。其中控制单元103的一个输出端连接电阻R1，电阻R1的另一端连接第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的发射极连接GND，第三三极管Q3的集电极连接电阻R2的一端，并与基准电压VREF相连，电阻R2的另一端连接电源VCC,控制单元103通过输出调节电压来控制第三三极管Q3导通的占空比来实现对基准电压VREF的调节。
控制单元103还通过与之相连的电阻R8的反馈来实现对开关K1状态的检测，当检测到环境温度超过预设阈值时，开关K1还保持导通状态，则说明比较单元102失去对开关K1的控制，控制单元103通过Vi与预设阈值进行比较，当达到或者超过预设阈值时，输出高电平，通过二极管D2，使第一三极管Q1导通，第二三极管Q2截止，从而断开供电网络。通过比较单元102和控制单元103实现对温度采集单元101的双重检测，和对驱动单元104的双重控制，提高充电装置的安全性。
如图3a所示为本文实施例温控保护装置与电动车辆充电结构的示意图，在本实施例中充电装置为交流充电系统，当环境温度升高但是未超过设置的温度门限时，温控保护装置300控制单元303修改通信信号的占空比值，例如充电电流为8A时对应的占空比值(PWM信号)是13.3％，充电电流为6A时对应的占空比值(PWM信号)10％进行调整充电电流的功率，控制单元303将修改后的通信信号输出给电动车辆的功率调节单元307，功率调节单元307在电动车辆的BMS系统的控制下降低充电电流强度，当所述开关单元305断开，则停止向电动车辆充电。在其他的实施例中，控制单元303还可以输出调节充电电流的电压的控制信号。
在该图3a中，还包括了反馈单元308，获取驱动单元304的驱动信号，控制单元303从而可以判断驱动单元304是否正确驱动开关单元305。
如图3b所示为本文实施例温控保护装置与电动车辆充电结构的另一示意图，在本实施例中充电装置为直流充电系统，当环境温度升高但是未超过设置的温度门限时，温控保护装置300控制单元303调节充电电流的功率，产生充电功率调节信号，通过与电动车辆连接的充电枪中的CAN总线接口将该充电功率调节信号以CAN报文的方式发送给电动车辆，从而降低充电电流的功率；并且，还将该充电功率调节信号输出给温控保护装置中的功率调节单元307，该功率调节单元307根据充电功率调节信号调节输出的充电电流的功率(调节电流或者电压，或者同时调节电流和电压)向电动车辆的电池进行充电。
其中，功率调节单元307接收充电装置的充电电流，将该充电电流的功率进行调节后通过开关单元305输出到电动车辆。
以上的实施例中，降低充电电流的功率对电动车辆电池进行充电，可以降低充电装置以及电动车辆电池(以及充电部件)的温度，当充电装置的温度低于另一温度门限(低温门限值)时，则可以根据温度采集单元获取环境温度，然后控制单元根据环境温度向功率调节单元输出控制指令恢复充电电流的功率，提高充电速度。
如图4a所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的结构示意图，其中描述了将本文上述的温控保护装置设置于充电装置的电源连接器部分，用于检测该电源连接器部分电气元件的温度或者环境温度，例如可以设置于充电装置的电源输入部分；如图4b所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的另一结构示意图，其中描述了将本文上述的温控保护装置设置于充电装置的充电控制单元部分，用于检测该充电控制单元部分电气元件的温度或者环境温度；如图4c所示为本文实施例温控保护装置设置于充电装置的另一结构示意图，其中描述了将本文上述的温控保护装置设置于充电装置的车辆连接器部分，用于检测该车辆连接器部分电气元件的温度或者环境温度，其中车辆连接器可以例如为充电枪或者充电插头等；当然，随着将温控保护装置中的温度采集单元设置于充电装置的不同部位，无论温控保护装置被设置于充电装置的哪个部分，都可以用于检测充电装置各个部分的电气元件温度或者环境温度。
通过上述本文实施例的温控保护装置以及应用该温控保护装置的充电装置，可以实现对充电过程中温度监控的多重保护，提高了充电安全性；通过迟滞比较器可以实现在温度接近温度门限时避免开关单元频繁动作，导致充电装置的不稳定；通过将比较单元输出的第一比较结果和控制单元输出的第二比较结果共同输出到驱动单元的输入端，可以实现任意一个单元判断环境温度超过温度门限时就可以断开充电电流，从而保证充电装置的安全性，避免元器件老化以及火灾风险；通过三极管来实现驱动单元，可以降低实施成本，保证系统稳定性，并且反应迅速；通过对基准电压的监控以及补偿，即便长时间使用也可以自动调节温控保护装置的精确性；通过根据充电装置实时的温度调节输出的充电电流的功率，解决现有技术中充电装置检查到温度过高就停止充电，导致无法满足充电装置基本保障正常充电的要求，大大降低用户的体验，电动车主抱怨无法正常充电的问题，可以控制充电装置在温度达到一定许可范围内时可以安全的继续使用，既能防止火灾的发生，又能最大限度的提升充电枪的正常工作效率，缩短充电时间，提高用户使用体验。
还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。

Claims (12)

1.一种温控保护装置，其特征在于包括，温度采集单元、比较单元、控制单元、驱动单元、开关单元；
所述温度采集单元，用于获取环境温度信号；
所述比较单元，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设的基准电压进行比较，并输出第一比较结果；
所述控制单元，连接于所述温度采集单元以及驱动单元之间，用于将所述环境温度信号与预设阈值进行比较，并输出第二比较结果；
所述驱动单元的输入端连接于比较单元、控制单元，所述驱动单元的输出端连接于开关单元，用于根据所述第一比较结果或所述第二比较结果向所述开关单元输出驱动信号，其中，所述驱动信号用于导通或者断开所述开关单元；
所述开关单元，在导通时输出电流。
2.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，所述比较单元为比较器，所述比较器第一输入端连接所述温度采集单元，所述比较器的第二输入端连接基准电压，所述比较器的输出端连接所述驱动单元。
3.根据权利要求2所述的温控保护装置，其特征在于，所述比较单元为迟滞型比较器，所述温度采集单元输出环境温度信号，所述第二输入端连接基准电压之前连接有一电阻R7，输出端连接所述驱动单元的输入端，将所述第一比较结果输出到所述驱动单元，并且所述输出端串联一电阻R6后连接至所述第二输入端。
4.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一三极管Q1，所述第一三极管Q1的集电极与电源VCC连接，基极与所述比较单元以及控制单元连接，同时接收所述比较单元输出的第一比较结果以及控制单元输出的第二比较结果，发射极接地，其中，所述集电极还连接所述开关单元，当所述第一三极管Q1导通时，所述开关单元断开，当所述第一三极管Q1截止时，所述开关单元导通。
5.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一三极管Q1以及第二三极管Q2，所述第一三极管Q1的集电极与电源VCC连接，所述第一三极管Q1的基极与所述比较单元以及控制单元连接，同时接收所述比较单元输出的第一比较结果以及控制单元输出的第二比较结果，所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第二三极管Q2的集电极与所述开关单元连接，所述第二三极管Q2的基极与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第二三极管Q2的发射极接地；当所述第一三极管Q1导通时，所述第二三极管Q2截止，所述开关单元断开，当所述第一三极管Q1截止时，所述第二三极管Q2导通，所述开关单元导通。
6.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，所述温控保护装置还包括补偿单元，连接于所述比较单元与控制单元之间，当所述控制单元检测到所述基准电压有偏差时，向所述补偿单元输出调节电压，用以调节所述基准电压。
7.根据权利要求6所述的温控保护装置，其特征在于，所述补偿单元进一步包括，第三三极管Q3，所述第三三极管Q3的集电极与电源VCC以及所述比较单元的基准电压连接，所述第三三极管Q3的基极与所述控制单元相连接，所述第三三极管Q3的发射极接地；当所述控制单元判断接收到的所述基准电压与所述预设阈值不相等时，所述控制单元向所述第三三极管Q3的基极输出调节电压，用以控制所述第三三极管Q3的集电极上的所述基准电压。
8.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，当所述温控保护装置应用到交流充电装置时，所述控制单元还包括第一输出管脚，用于根据所述环境温度信号输出脉冲调制信号以调节输出充电电流的功率，通过与电动车辆连接的接口将所述脉冲调制信号输出给所述电动车辆。
9.根据权利要求1所述的温控保护装置，其特征在于，当所述温控保护装置应用到直流充电装置时，所述控制单元还包括第二输出管脚，用于根据所述环境温度信号输出充电功率调节信号，通过与电动车辆连接的接口将所述充电功率调节信号输出给所述电动车辆；
所述温控保护装置还包括功率调节单元，连接于控制单元与开关单元之间，用于根据所述充电功率调节信号调节输出的充电电流的功率。
10.根据权利要求9所述的温控保护装置，其特征在于，所述控制单元与电动车辆连接的接口包括CAN总线或以太网。
11.一种充电装置，其特征在于包括如上述权利要求1-10任意一项所述的温控保护装置。
12.根据权利要求11所述的充电装置，其特征在于，
所述温控保护装置设置于所述充电装置的电源连接器；或，
所述温控保护装置设置于所述充电装置的充电控制单元；或，
所述温控保护装置设置于所述充电装置的车辆连接器。
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