一种温度采集电路的制作方法

本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种温度采集电路。

背景技术：

在已有的方案中，电动汽车的核心零部件包括了电池管理系统、整车控制系统及电驱动系统三大部分，其中，电池管理系统主要是用于实现整车电池包的温度采集与检测，电流采集与检测，总电压计算、绝缘电阻检测等功能。

图1所示的温度采集电路中，包括：主处理器以及与所述主处理器连接的一个或多个温度采集单元，所述温度采集单元包括：基准源、分压电阻以及NTC热敏电阻；分压电阻(R1’、R2’…R8’)与NTC热敏电阻(NRC1’、NRC2’…NRC8’)串联连接在基准源与地之间，分压电阻与NTC热敏电阻共同连接端与所述主处理器连接，NTC热敏电阻用于采集整车电池包内电池单体的温度值，具体地，NTC热敏电阻与分压电阻共同的连接端与主处理器的AD接口(AD1’、AD2’…AD8’)连接。

在现有的技术方案中，如果NTC热敏电阻的反馈值不准确或者反馈的温度异常时，图1所示硬件系统架构无法校验，所以这种电路连接方式不符合功能安全的设计标准。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种温度采集电路，以提高温度采集的安全性与可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种温度采集电路，用于采集电池包中各个单体电池的温度值，包括：主处理器以及与所述主处理器连接的一个或多个温度采集单元，所述温度采集单元包括：第一基准源、分压电阻以及热敏电阻，所述分压电阻与所述热敏电阻串联连接在所述第一基准源与地之间，所述分压电阻与所述热敏电阻共同连接端与所述主处理器连接，还包括：多路模拟选择开关以及与所述多路模拟选择开关连接的从处理器；所述多路模拟选择开关与所有温度采集单元连接，根据所述从处理器的控制信号，分时将各个温度采集单元的温度值传送给所述从处理器；所述主处理器与所述从处理器通过SPI总线进行通讯，以校验所述温度值是否一致。

优选地，还包括：与所述多路模拟选择开关电连接的校验电路；

当所述多路模拟选择开关切换到校验电路通道时，从处理器校验获取到所述多路模拟选择开关输出的电压值是否与所述校验电路提供的电压值相同。

优选地，所述校验电路包括：第二基准源、第一电阻、第二电阻；所述第二基准源与所述第一电阻一端连接，所述第一电阻另一端所述第二电阻一端分别与所述多路模拟选择开关连接，所述第二电阻另一端与地连接。

优选地，还包括：一个或多个连接在所述主处理器与所述温度采集单元之间的运算放大器；

所述运算放大器的同相输入端与所述温度采集单元连接，所述运算放大器的输出端与所述主处理器连接。

优选地，还包括：一个或多个连接在所述运算放大器的同相输入端与所述温度采集单元之间滤波电路。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的温度采集路，主处理器实时采集电池包中各个单体电池的温度值，从处理器通过多路模拟选择开关分时采集不同单体电池的温度值，从处理器与主处理器通过SPI总线实时通信，以校验各自获取的电池包中单体电池的温度值是否一致。通过本实用新型，提高了温度采集的可靠性与安全性。

附图说明

图1是现有技术中温度采集电路的结构示意图。

图2是本实用新型实施例温度采集电路的一种结构示意图。

图3是本实用新型实施例温度采集电路的另一种结构示意图。

附图中标记：

NTC 热敏电阻：NRC1’、NRC2’…NRC8’ AD 接口：AD1’、AD2’…AD8’ 分压电阻：R1’、R2’…R8’ 分压电阻：R1、R2…R8 热敏电阻：NRC1、NRC2…NRC8 AD口：AD1、AD2…AD8 VCC1、第一基准源 VCC2、第二基准源 RJ1、第一电阻 RJ2、第二电阻 运算放大器：UC1、UC2…UC8 保护电阻：RC1、RC2…RC8 滤波电容：C1、C2…C8

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作详细说明。

如图2所示是本实用新型实施例温度采集电路的一种结构示意图，该电路用于采集电池包中各个单体电池的温度值，包括：主处理器以及与所述主处理器连接的一个或多个温度采集单元，所述温度采集单元包括：第一基准源VCC1、分压电阻(R1、R2…R8)以及热敏电阻(NRC1、NRC2…NRC8)，所述分压电阻与所述热敏电阻串联连接在所述第一基准源与地之间，所述分压电阻与所述热敏电阻共同连接端与所述主处理器连接，该电路还包括：多路模拟选择开关以及与所述多路模拟选择开关连接的从处理器；所述多路模拟选择开关与所有温度采集单元连接，根据所述从处理器的控制信号，分时将各个温度采集单元的温度值传送给所述从处理器；所述主处理器与所述从处理器通过SPI总线进行通讯，以校验所述温度值是否一致。

具体地，如图2所示，主处理器获取所有温度采集单元的温度值，根据所述温度值分析电池包里的电池单体温度是否正常；具体地，主处理器AD口(AD1、AD2…AD8)与温度采集单元中热敏电阻非接地端连接，主处理器通过CS、MISO、MOSI以及SCK接口实现与从处理器的SPI通信。多路模拟选择开关通过不同的通道分别与各个温度采集单元连接，根据从处理器的控制信号，分时选择不同的通道的温度采集单元，具体地，所述控制信号由从处理器通过SLO4、SLO3、SLO2以及SLO1管脚传输给多路模拟选择开关的SLI4、SLI3、SLI2以及SLI1管脚。

需要说明的是，一般从处理器的接口资源小于主处理器的接口资源，因此，本实用新型中，通过多路模拟选择开关分时将各个温度采集单元的温度值传送给从处理器，以达到从处理器获取每个温度采集单元温度值的目的。

具体地，本实用新型中，主处理器的型号为MC9S12XET256，从处理器的型号为MC9S08DZ60，多路模拟选择开关的型号为CD74HCT4067-Q1，本实用新型中，各个分压电阻(R1、R2…R8)的阻值可以相同，比如为4.99KΩ，本实用新型中，热敏电阻(NRC1、NRC2…NRC8)的阻值范围在100Ω至1MΩ之间，通过的热敏电阻表现的阻值，转化为温度采集单元采集的不同温度值。

进一步，为了使从处理器与多路模拟选择开关在信息获取上达到一致，本实用新型还包括：与所述多路模拟选择开关电连接的校验电路。

当所述多路模拟选择开关切换到校验电路通道时，从处理器校验获取到所述多路模拟选择开关输出的电压值是否与所述校验电路提供的电压值相同。通过所述校验电路，可以校验从处理器获取到的信息与多路模拟选择开关提供的信息是否一致。

需要说明的是，多路模拟选择开关可以包含十六个双向模拟开关，每个开关都有一侧连接到某个独立输入(CH1…CH9)，而另一侧则连接到某个公共输出(OP)。当多路模拟选择开关的针脚E为低电平时，通过针脚SLI1至SLI4选择十六个开关之一(低阻抗导通状态)。所有未选中的开关都处于高阻抗关断状态。针脚E为高电平时，无论针脚SLI1至SLI4如何，所有开关都处于高阻抗关断状态。进一步，本实用新型中，校验电路与多路模拟选择开关的独立输入CH9针脚连接，当针脚SLI1至SLI4选择到第九个开关时，多路模拟选择开关切换到了校验电路通道，此时公共输出(OP)向从处理器的AIN针脚输出校验电路的电压值。具体地，图2与图3所示实施例中，从处理器通过针脚SLO1至SLO4输出信号，控制多路模拟选择开关的针脚SLI1至SLI4。从处理器通过针脚EN向多路模拟选择开关的针脚E输出高电平或低电平。

具体地，如图3所示，所述校验电路包括：第二基准源VCC2、第一电阻RJ1、第二电阻RJ2；所述第二基准源VCC2与所述第一电阻RJ1一端连接，所述第一电阻RJ1另一端所述第二电阻RJ2一端分别与所述多路模拟选择开关连接，所述第二电阻RJ2另一端与地连接。

需要说明的是，第一电阻RJ1与第二电阻RJ2的阻值可以由多路模拟选择开关确定，比如，第一电阻RJ1与第二电阻RJ2的阻值均为5KΩ。

为了使主处理器AD口(AD1、AD2…AD8)接收到稳定的温度采集单元温度值，如图3所示，本实施例中，还可以包括：一个或多个连接在所述主处理器与所述温度采集单元之间的运算放大器(UC1、UC2…UC8)。

所述运算放大器(UC1、UC2…UC8)的同相输入端分别与所述温度采集单元连接，所述运算放大器的输出端(UC1、UC2…UC8)与所述主处理器连接。

具体地，所述运算放大器(UC1、UC2…UC8)的同相输入端与所述温度采集单元中热敏电阻非接地端连接，运算放大器(UC1、UC2…UC8)的输出端与所述主处理器的AD口(AD1、AD2…AD8)连接。

进一步，为了使温度采集单元输出的温度信号更加稳定，如图3所示，本实施例还包括：一个或多个连接在所述运算放大器的同相输入端与所述温度采集单元之间滤波电路。

所述滤波电路包括：保护电阻(RC1、RC2…RC8)以及与所述保护电阻连接的滤波电容(C1、C2…C8)，所述保护电阻连接在运算放大器的同相输入端与温度采集单元之间，所述滤波电容连接在运算放大器的同相输入端与地之间。具体地，所述保护电阻与温度采集单元中热敏电阻非接地端连接。

本实用新型实施例提供的温度采集电路，主处理器实时采集热敏电阻提供的温度值，从处理器与主处理器通过SPI总线实现通信，由于从处理器接口的限制，本实用新型中采用多路模拟选择开关实现对热敏电阻分时切换；所述主处理器与所述从处理器通过SPI总线校验每一个热敏电阻温度值是否一致。通过本实用新型，提高了温度采集的可靠性与安全性。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本实用新型进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本实用新型内容不应理解为对本实用新型的限制。