一种温度监测电路和充电设备的制作方法

1.本技术涉及电路技术领域，尤其涉及一种温度监测电路和充电设备。


背景技术：

2.现有电源系统，特别是新能源充电系统，设备应用中的专业化和周期性的保养以及巡检严重不足，导致设备失火事故时有发生，带来了较大的经济损失，对相关人员的生命财产安全造成了较大威胁，也限制了新能源充电行业健康发展。
3.当前新能源充电设备对系统温度的监控仍然主要集中在采集环境温度、充电枪头温度以及读取充电模块内部温度，主要使用ntc(negative temperature coefficient，负温度系数的热敏电阻)或ptc(positive temperature coefficient，正温度系数热敏电阻)进行温度检测，难以对各强电连接点进行全面温度采集监控，容易发生失火事故。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种温度监测电路和充电设备，能够实现对各强电连接点进行全面温度采集监控，避免发生失火事故。
5.本技术实施例的第一方面，提供一种温度监测电路，包括：
6.温度采样电路；
7.温度开关组，所述温度开关组与所述温度采样电路电连接，所述温度开关组包括至少两个温度开关，不同的所述温度开关用于监测不同温度监测点的温度，所述温度开关用于根据对应的所述温度监测点的温度断开或闭合。
8.在一些实施方式中，所述温度开关组包括第一温度开关组，所述第一温度开关组内的所有所述温度开关相互串联；
9.所述温度开关设置有温度阈值，相互串联的所述温度开关为常闭温度开关，所述常闭温度开关用于在对应的所述温度监测点的温度大于所述温度阈值时断开，其余情况下闭合。
10.在一些实施方式中，所述温度开关组包括第二温度开关组，所述第二温度开关组内的所有所述温度开关相互并联；
11.所述温度开关设置有温度阈值，相互并联的所述温度开关为常断温度开关，所述常断温度开关用于在对应的所述温度监测点的温度大于所述温度阈值时闭合，其余情况下断开。
12.在一些实施方式中，所述温度采样电路包括第一温度采样电路，所述第一温度采样电路包括第一控制单元和温度传感器；
13.所述温度传感器与所述第一温度开关组串联后与所述第一控制单元电连接。
14.在一些实施方式中，所述第一温度采样电路还包括分压单元；
15.所述第一温度开关组、所述温度传感器和所述分压单元依次串联，所述第一温度开关组的另一端用于接入第一高电平，所述分压单元的另一端电连接第一接地点，所述第
一控制单元接入所述温度传感器和所述分压单元之间。
16.在一些实施方式中，所述温度采样电路包括第二温度采样电路，所述第二温度采样电路包括第二控制单元和耦合电路，所述耦合电路包括原边电路和副边电路，所述原边电路与所述副边电路耦合连接；
17.所述第二温度开关组与所述原边电路电连接，所述第二控制单元与所述副边电路电连接。
18.在一些实施方式中，所述原边电路包括急停开关，所述第二温度开关组与所述急停开关并联。
19.在一些实施方式中，所述原边电路包括耦合器件，所述急停开关的一端接入第二高电平，所述急停开关的另一端通过限流电阻与所述第二接地点电连接，所述耦合器件接入所述急停开关与所述第二接地点之间；
20.所述副边电路包括耦合开关，所述耦合开关用于在所述耦合开关与所述耦合器件耦合连接时闭合，以及在所述耦合开关与所述耦合器件耦合断开时断开，所述耦合开关的一端接入第三高电平，所述耦合开关的另一端接入第三接地点，所述第二控制单元接入所述第三高电平与所述耦合开关之间。
21.在一些实施方式中，所述第二高电平与所述第三高电平不同，所述第二接地点与所述第三接地点不同。
22.本技术实施例的第二方面，提供一种充电设备，包括：
23.如第一方面所述的温度监测电路。
24.本技术实施例提供的温度监测电路和充电设备，利用温度监测电路中设置温度开关组，温度开关组包括至少两个温度开关，不同的温度开关用于监测不同温度监测点的温度，温度开关用于根据对应的温度监测点的温度断开或闭合。当任意温度开关对应的温度监测点的温度过高时，会引起温度开关的状态变化，温度开关的状态变化进一步引起温度开关组的导通或断开，从而影响到温度采样电路采集到电信号的变化，通过温度采样电路采集到电信号的变化可以判断出被监测设备上是否出现温度波动范围过大的温度监测点，温度监测点可以遍布充电设备的各个重要位置。若出现一个温度监测点或几个温度监测点同时出现温度过高，则通过温度开关组和温度采样电路可以监测到出现高温位置，则可以进一步启动热保护流程，对充电设备执行过温保护操作，从而可以保护充电设备，避免充电设备受到高温损伤。温度开关组内设置有至少两个温度开关，温度开关对应监测温度监测点的温度，设置的温度开关的数量越多，监测的位置范围越广，能够对各强电连接点进行全面温度采集监控。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的一种温度监测电路的示意性结构框图；
26.图2为本技术实施例提供的一种第一温度开关组的示意性结构图；
27.图3为本技术实施例提供的一种第二温度开关组的示意性结构图；
28.图4为本技术实施例提供的另一种温度监测电路的示意性结构图；
29.图5为本技术实施例提供的又一种温度监测电路的示意性结构图。
具体实施方式
30.为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
31.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。
32.现有电源系统，特别是新能源充电系统，设备应用中的专业化和周期性的保养以及巡检严重不足，导致设备失火事故时有发生，带来了较大的经济损失，对相关人员的生命财产安全造成了较大威胁，也限制了新能源充电行业健康发展。当前新能源充电设备对系统温度的监控仍然主要集中在采集环境温度、充电枪头温度以及读取充电模块内部温度，主要使用ntc或ptc进行温度检测，难以对各强电连接点进行全面温度采集监控，容易发生失火事故。
33.有鉴于此，本技术实施例提供一种温度监测电路和充电设备，能够实现对各强电连接点进行全面温度采集监控，避免发生失火事故。
34.本技术实施例的第一方面，提供一种温度监测电路，图1为本技术实施例提供的一种温度监测电路的示意性结构框图。如图1所示，本技术实施例提供的温度监测电路，包括：温度采样电路100；温度开关组200，温度开关组200与温度采样电路100电连接，温度开关组200包括至少两个温度开关，不同的温度开关用于监测不同温度监测点的温度，温度开关用于根据对应的温度监测点的温度断开或闭合。
35.示例性的，温度监测点可以遍布在被监测设备的各个重要的强电连接位置，温度监测点与温度开关可以是一一对应设置的，本技术实施例不作具体限定。温度开关组200中的温度开关可以是串联的，也可以是并联的，也可以是串并混连的，串并混连的方式可以是先并联再串联，本技术实施例不作具体限定。当任意温度开关对应的温度监测点的温度发生变化，变化范围超出允许的设定范围时，会引起温度开关的状态变化，温度开关的状态变化可以是由闭合变为断开，或者由断开变为闭合，本技术实施例不作具体限定。温度开关的状态变化会引起温度开关组的导通或断开，则进一步影响到温度采样电路采集到电信号的变化，电信号的变化通常是电流、电压或者电阻等，通过温度采样电路采集到电信号的变化可以判断出被监测设备上是否出现温度波动范围过大的温度监测点，针对被监测设备的过温保护策略，本技术实施例提供的温度监测电路可以用于监测被监测设备上是否出现温度过高的温度监测点，若出现一个或几个同时出现温度过高，则通过温度开关组和温度采样电路可以监测到被监测设备发生高温现象，则可以进一步启动热保护流程，对被监测设备执行过温保护操作，可以是断电或关机等操作，本技术实施例不作具体限定。被监测设备可
以是充电设备，充电设备可以是电动车的充电桩等，本技术实施例不作具体限定。及时启动过温保护操作，能够避免充电设备发生燃烧或爆炸事故。
36.本技术实施例提供的温度监测电路，通过设置温度开关组200，温度开关组200包括至少两个温度开关，不同的温度开关用于监测不同温度监测点的温度，温度开关用于根据对应的温度监测点的温度断开或闭合。当任意温度开关对应的温度监测点的温度过高时，会引起温度开关的状态变化，温度开关的状态变化进一步引起温度开关组的导通或断开，从而影响到温度采样电路采集到电信号的变化，通过温度采样电路采集到电信号的变化可以判断出被监测设备上是否出现温度波动范围过大的温度监测点。若出现一个温度监测点或几个温度监测点同时出现温度过高，则通过温度开关组和温度采样电路可以监测到被监测设备发生高温现象，则可以进一步启动热保护流程，对被监测设备执行过温保护操作，从而可以保护被监测设备，避免被监测设备受到高温损伤。温度开关组200内设置有至少两个温度开关，温度开关对应监测温度监测点的温度，设置的温度开关的数量越多，监测的位置范围越广，能够对各强电连接点进行全面温度采集监控。
37.在一些实施方式中，图2为本技术实施例提供的一种第一温度开关组的示意性结构图。如图2所示，温度开关组包括第一温度开关组g_ktm，第一温度开关组g_ktm可以包括k个温度开关，k是大于1的自然数，第一温度开关组g_ktm内的所有温度开关相互串联，即第一温度开关ktm1、第二温度开关ktm2至第k温度开关ktmk相互串联。温度开关设置有温度阈值，相互串联的温度开关为常闭温度开关，常闭温度开关用于在对应的温度监测点的温度大于温度阈值时断开，其余情况下闭合，及温度开关在温度正常情况下处于闭合状态，温度异常情况下处于断开状态。温度阈值可以根据温度监测点允许的最大温度值进行设定，温度开关之间的温度阈值可以相同，也可以不同，还可以部分相同，部分不同，本技术实施例均不作具体限定。
38.本技术实施例提供的温度监测电路，通过设置第一温度开关组g_ktm，第一温度开关组g_ktm内的所有温度开关相互串联，相互串联的温度开关为常闭温度开关，常闭温度开关用于在对应的温度监测点的温度大于温度阈值时断开，其余情况下闭合。因此，在任意温度开关受到温度监测点温度的影响而断开时，会引起第一温度开关组g_ktm的通路断开，进而导致温度采样电路采集到电压信号的变化，从而可以进行高温预警，以启动过温保护操作。相比较于现有技术，第一温度开关组g_ktm内相互串联的温度开关能够覆盖较多的温度监测点，监测的位置范围更广，能够对各强电连接点进行全面温度采集监控。
39.在一些实施方式中，图3为本技术实施例提供的一种第二温度开关组的示意性结构图。如图3所示，温度开关组包括第二温度开关组g_ktn，第二温度开关组g_ktn包括p个温度开关，p是大于1的自然数，第二温度开关组g_ktn内的所有温度开关相互并联，即第二温度开关组g_ktn内的1号温度开关g_ktn1、2号温度开关g_ktn2至p号温度开关g_ktnp相互并联。温度开关设置有温度阈值，相互并联的温度开关为常断温度开关，常断温度开关用于在对应的温度监测点的温度大于温度阈值时闭合，其余情况下断开。需要说明的是，相互并联的温度开关的温度阈值可以相同，也可以不同，可以具体根据温度监测点允许的最大温度进行设定。第二温度开关组g_ktn内的温度开关在温度监测点的温度正常时是断开的，在温度监测点的温度超出温度阈值时是闭合的，任意温度开关的闭合会引起第二温度开关组g_ktn形成通路的导通，则会引起温度采样电路采集到电压信号的变化，则可以进行高温预
警，以启动过温保护操作。相比较于现有技术，第二温度开关组g_ktn内相互并联的温度开关能够覆盖较多的温度监测点，监测的位置范围更广，能够对各强电连接点进行全面温度采集监控。
40.在一些实施方式中，图4为本技术实施例提供的另一种温度监测电路的示意性结构图。如图4所示，温度采样电路包括第一温度采样电路110，第一温度采样电路110包括第一控制单元mcu1和温度传感器rt11；温度传感器rt11与第一温度开关组g_ktm串联后与第一控制单元mcu1电连接。示例性的，第一温度开关组g_ktm的导通和断开会使得第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc采集到的电压信号的数值不同，温度传感器rt11只能感应一个位置的温度情况，主要依靠第一温度开关组g_ktm内的温度开关感应不同温度监测点的温度情况，任意温度开关的断开都能使得第一温度开关组g_ktm通路断开，即任意温度监测点的温度超出允许的最大温度，都会引起第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc采集到的电压信号的数值变化，进而可以起到过温预警的作用。
41.在一些实施方式中，继续参考图4，第一温度采样电,110还包括分压单元，示例性的，分压单元可以采用第一电阻r12；第一温度开关组g_ktm、温度传感器rt11和分压单元依次串联，第一温度开关组g_ktm的另一端用于接入第一高电平vdd，分压单元的另一端电连接第一接地点gnd，第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc接入温度传感器rt11和分压单元之间。示例性的，第一温度采样电路110还包括滤波单元和稳压单元，滤波单元和稳压单元均与分压单元并联。滤波单元可以包括第一电容c11，第一电容c11可以起到滤除干扰信号或滤掉杂波的作用；稳压单元可以包括稳压二极管tvs，稳压二极管tvs可以保护第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc，避免第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc受到过压损伤。第一电容c11和稳压二极管tvs均与第一电阻r12并联。当各个温度监测点上的温度均处于正常范围内时，第一温度开关组g_ktm的通路导通，则第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc采集到的电压为第一高电平vdd经过温度传感器rt11分压后的电压；当任意温度监测点上的温度超出温度阈值时，第一温度开关组g_ktm的通路断开，则第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc接地。本技术实施例提供的温度监测电路中的第一温度采样电路110属于ai(analog in，模拟信号输入)采样电路。
42.本技术实施例提供的温度监测电路，第一温度采样电路110与第一温度开关组g_ktm配合，通过第一温度开关组g_ktm的导通和断开引起第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc采集到的电压信号的变化，当各个温度监测点上的温度均处于正常范围内时，第一温度开关组g_ktm的通路导通，则第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc采集到的电压为第一高电平vdd经过温度传感器rt11分压后的电压；当任意温度监测点上的温度超出温度阈值时，第一温度开关组g_ktm的通路断开，则第一控制单元mcu1的模拟采样管脚mcu_adc接地。利用ai采样电路实现对被监测设备的过温预警，进而起到对被监测设备的过温保护。
43.在一些实施方式中，图5为本技术实施例提供的又一种温度监测电路的示意性结构图。如图5所示，温度采样电路包括第二温度采样电路120，第二温度采样电路120包括第二控制单元mcu2和耦合电路，耦合电路包括原边电路和副边电路，原边电路与副边电路耦合连接；第二温度开关组g_ktn与原边电路电连接，第二控制单元mcu2与副边电路电连接。第二温度开关组g_ktn的导通会使得原边电路和副边电路的耦合连接，第二温度开关组g_
ktn的断开会使得原边电路和副边电路的耦合断开或连接由急停开关s21的状态决定，原边电路和副边电路的耦合断开和耦合连接会影响到第二控制单元mcu2采集到电压信号的变化，从而第二温度开关组g_ktn的导通会使得第二控制单元mcu2采集到不同的电压信号。急停开关s21的闭合或者第二温度开关组g_ktn的闭合会使得耦合电路耦合连接，进而影响到第二控制单元mcu2采集到的电压信号的变化。急停开关s21的断开和第二温度开关组g_ktn断开会使得耦合电路是耦合断开的，第二控制单元mcu2采集到的电压信号与急停开关s21闭合时采集到的电压信号不同。第二温度开关组g_ktn中的任意温度开关的闭合都会引起第二温度开关组g_ktn的导通，急停开关s21被旁路；当各个温度监测点的温度处于正常温度范围内时，第二温度开关组g_ktn断开，耦合电路的原边电路和副边电路耦合断开由急停开关s21的状态决定；任意温度监测点的温度超出温度阈值时，对应的温度开关闭合，则第二温度开关组g_ktn导通，急停开关s21被旁路，耦合电路的原边电路和副边电路耦合连接。
44.本技术实施例提供的温度监测电路，通过设置耦合电路，第二温度开关组g_ktn的导通影响耦合电路的耦合连接，进而影响第二控制单元mcu2采集到不同的电压信号，从而起到过温预警的作用。耦合电路可以针对供电隔离的情况进行过温监测，可以应用的范围较为广泛。
45.在一些实施方式中，继续参考图5，原边电路包括急停开关s21，第二温度开关组g_ktn与急停开关s21并联。急停开关s21可以用于任何紧急情况的开关按钮，第二温度开关组g_ktn与急停开关s21并联，第二温度开关组g_ktn中的任意温度开关也可以起到与急停开关s21相同的作用，当任意温度开关感测到的温度超出温度阈值则可以闭合，进而使得第二温度开关组g_ktn闭合，使得耦合电路耦合导通，则温度监测电路可以进行过温预警，以启动过温保护措施。
46.在一些实施方式中，继续参考图5，原边电路包括耦合器件，急停开关s21的一端接入第二高电平vcc，急停开关s21的另一端通过限流电阻与第二接地点gnd电连接，耦合器件接入急停开关s21与第二接地点gnd之间。示例性的，耦合器件可以是光耦器件，光耦器件的负极接入第二接地点gnd，光耦器件的正极连接急停开关s21，第二电容c22与光耦器件并联，第二电容c22可以起到保护光耦器件的作用，本技术实施例不作具体限定。副边电路包括耦合开关，耦合器件和耦合开关可以形成耦合链路u21，耦合开关用于在耦合开关与耦合器件耦合连接时闭合，以及在耦合开关与耦合器件耦合断开时断开，耦合开关的一端接入第三高电平vdd，耦合开关的另一端接入第三接地点dgnd，第二控制单元mcu2接入第三高电平vdd与耦合开关之间。限流电阻可以包括第四电阻r23和第五电阻r24。第三高电平vdd与耦合开关之间串联有第二电阻r21，第二控制单元mcu2的数字采样管脚mcu_di通过第三电阻r22接入第二电阻r21与耦合开关之间，第二电阻r21和第三电阻r22均可以起到限流的作用。第三电容c21的一端接入数字采样管脚mcu_di，另一端接入第三接地点dgnd，第三电容c21可以起到保护数字采样管脚mcu_di的作用。当急停开关s21或第二温度开关组g_ktn闭合，耦合器件与耦合开光耦合连接，耦合开关开启，数字采样管脚mcu_di接地，则数字采样管脚mcu_di采集到接地电位(0v)时代表出现紧急情况，代表可能出现过温情况，需要启动过温保护措施；当急停开关s21和第二温度开关组g_ktn均断开，耦合器件与耦合开光耦合断开，耦合开关关闭，数字采样管脚mcu_di通过第二电阻r21和第三电阻r22接入第三高电平vdd，由于没有形成回路，数字采样管脚mcu_di采集到的是第三高电平vdd经过第二电阻
r21和第三电阻r22上拉后的电压(正电压)，则代表未发生过温事件和急停操作，状态正常。第二温度采样电路120属于di(digital in，数字信号输入)采样电路，数字采样管脚mcu_di采集到信号可以以0和1的形式得到，0代表的是数字采样管脚mcu_di接地，1代表的是数字采样管脚mcu_di接入第三高电平vdd。本技术实施例提供的第二温度采样电路主要是应用于供电隔离的电路中，示例性的，第二高电平vcc与第三高电平vdd不同，第二接地点gnd与第三接地点dgnd不同，即耦合电路的原边电路和副边电路的接地点不同，属于非共地电路，高电平也不同，例如第二高电平vcc可以为12v，第三高电平vdd可以为5v。原边电路可以服务于外电源电路，副边电路可以服务于内部电路，本技术实施例不作具体限定。
47.本技术实施例提供的温度监测电路，利用具有急停功能的电路，设置第二温度开关组g_ktn与急停开关s21并联，可以用于监测设备中的温度情况，可以实现监测多个位置，起到过温保护的作用。本技术实施例中急停开关s21也可以是其他类型的开关输入信号，如其他需要触发保护的行程开关等，本技术实施例不作具体限定。
48.本技术实施例的第二方面，提供一种充电设备，包括：如第一方面所述的温度监测电路。本技术实施例提供的充电设备可以是充电桩等为电动车充电的设备，本技术实施例不作具体限定。
49.本技术实施例提供的充电设备，利用温度监测电路中设置温度开关组，温度开关组包括至少两个温度开关，不同的温度开关用于监测不同温度监测点的温度，温度开关用于根据对应的温度监测点的温度实现断开或闭合的状态切换。当任意温度开关对应的温度监测点的温度过高时，会引起温度开关的状态变化，温度开关的状态变化进一步引起温度开关组的导通或断开，从而影响到温度采样电路采集到电信号的变化，通过温度采样电路采集到电信号的变化可以判断出被监测设备上是否出现温度波动范围过大的温度监测点，温度监测点可以遍布充电设备的各个重要位置。若出现一个温度监测点或几个温度监测点同时出现温度过高，则通过温度开关组和温度采样电路可以监测到充电设备发生过温现象，则可以进一步启动热保护流程，对充电设备执行过温保护操作，从而可以保护充电设备，避免充电设备受到高温损伤。温度开关组内设置有至少两个温度开关，温度开关对应监测温度监测点的温度，设置的温度开关的数量越多，监测的位置范围越广，能够对各强电连接点进行全面温度采集监控。
50.尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
51.显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。