一种温度监控系统及电动汽车的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，具体而言，涉及一种温度监控系统及电动汽车。

背景技术：

随着人们环保意识的逐步提高，为了实现节能减排，新能源汽车已成为世界各国的开发热点，在此基础之上，48V系统以自身安全、高节能以及兼容等特性，将成为未来十年内性价比最高的新能源汽车技术。

然而，新能源汽车应用48V系统一个重要的前提是：保证新能源汽车的48V电池模组处于一个安全、稳定的工作状态。传统的48V系统通常是通过软件监控对48V系统的温度进行监控，一旦软件失灵，便不能对48V系统的温度进行监控。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种温度监控系统及电动汽车，以提高48V系统温度的全面监控。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种温度监控系统，包括：48V电池模组、单体电压采集芯片、温度过低诊断电路和温度过高诊断电路；所述单体电压采集芯片分别与所述48V电池模组、所述温度过低诊断电路、所述温度过高诊断电路电性连接；

所述单体电压采集芯片，采集所述48V电池模组中每块电池的电压，以及接收所述温度过低诊断电路和所述温度过高诊断电路传输的电信号；

所述温度过低诊断电路，确定温度是否低于预设最低温度阈值；

所述温度过高诊断电路，确定温度是否高于预设最高温度阈值。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述温度过低诊断电路包括：第一分压电路，第二分压电路和第一比较器；其中，所述第一分压电路、所述第二分压电路均与所述第一比较器的输入端电性连接，所述第一比较器的输出端与所述单体电压采集芯片电性连接；

所述第一分压电路，通过电阻分得第一电压，并将分得的所述第一电压传输至所述第一比较器的正输入端；其中，所述第一分压电路包含的负温度系数热敏电阻使得所述第一电压随温度的不同而变化；

所述第二分压电路，通过电阻分得第二电压，并将分得的所述第二电压传输至所述第一比较器的负输入端；其中，所述第二电压为48V系统最低温度对应的电压；

所述第一比较器，将接收到的所述第一分压电路的所述第一电压以及所述第二分压电路的所述第二电压进行对比，并将对比结果传输至所述单体电压采集芯片。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第一分压电路包括：第一固定电阻器和负温度系数热敏电阻；其中，所述第一固定电阻器和所述负温度系数热敏电阻串联，并且与所述第一比较器电性连接；

所述第一固定电阻器，分得固定电压；

所述负温度系数热敏电阻，根据不同的温度分得不同的电压；其中，所述第一固定电阻器分得的电压与所述负温度系数热敏电阻分得的电压为所述第一电压。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二分压电路包括：第二固定电阻器和第三固定电阻器；其中，所述第二固定电阻器和所述第三固定电阻器串联，并且与所述第一比较器电性连接；

所述第二电压，为所述第二固定电阻器和所述第三固定电阻器共同分得的电压。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，包括：

所述第一比较器，将接收到的所述第一电压与所述第二电压进行对比，若所述第一电压大于所述第二电压，则所述第一比较器输出一个高电平信号至所述单体电压采集芯片。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述温度过高诊断电路包括：第三分压电路和第二比较器；其中，所述第一分压电路、所述第三分压电路均与所述第二比较器电性连接；

所述第一分压电路，将分得的所述第一电压传输至所述第二比较器的负输入端；

所述第三分压电路，通过电阻分得第三电压，并将分得的所述第三电压传输至所述第二比较器的正输入端；其中，所述第三电压为48V系统最高温度对应的电压；

所述第二比较器，将接收到的所述第一分压电路的所述第一电压以及所述第三分压电路的所述第三电压进行对比，并将对比结果传输至所述单体电压采集芯片。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第三分压电路包括：第五固定电阻器和第六固定电阻器；其中，所述第五固定电阻器和所述第六固定电阻器串联，并且与所述第二比较器电性连接；

所述第三电压，由所述第五固定电阻器和所述第六固定电阻器共同分得的电压。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，包括：

所述第二比较器，将接收到的所述第一电压与所述第三电压进行对比，若所述第一电压大于所述第二电压，则所述第一比较器输出一个高电平信号至所述单体电压采集芯片。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括上拉电阻：第四固定电阻器和第七固定电阻器；其中，所述第四固定电阻器与所述第一比较器的输出端电性连接，所述第七固定电阻器与所述第二比较器的输出端电性连接。

所述第四固定电阻器，使得所述第一比较器的输出端常态为高电平；

所述第七固定电阻器，使得所述第二比较器的输出端常态为高电平。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种应用上述权利要求1至9中任一项所述的温度监控系统的电动汽车。

本实用新型实施例提供的温度监控系统，相比于现有技术中只监控48V电池模组的温度是否超过最高温度阈值，或者只监控48V电池模组的温度是否超过最低温度阈值，本实用新型通过单体电压采集芯片，接收温度过低诊断电路和所述温度过高诊断电路传输的监测信号；其中，温度过低诊断电路，确定48V电池模组的温度是否低于预设最低温度阈值；温度过高诊断电路，确定48V电池模组的温度是否高于预设最高温度阈值。本实用新型可以同时监控48V电池模组的温度是否超过预设的最高温度阈值和预设的最低温度阈值，从而对48V电池模组的温度进行全面的监控，避免48V电池模组的损坏。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种温度监控系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种温度监控系统中温度过低诊断电路的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种温度监控系统中温度过高诊断电路的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种温度监控系统的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图4所示，本实用新型实施例提供了一种温度监控系统，该系统包括：48V电池模组11、单体电压采集芯片12、温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14；单体电压采集芯片12分别与48V电池模组11、温度过低诊断电路13、温度过高诊断电路14电性连接；

单体电压采集芯片12，采集48V电池模组11中每块电池的电压，以及接收温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14传输的电信号；

温度过低诊断电路13，确定温度是否低于预设最低温度阈值；

温度过高诊断电路14，确定温度是否高于预设最高温度阈值。

现今，48V系统作为新能源汽车技术发展的一个全新技术方向，48V系统不仅有效折中节油率和经济性，还可以提升驾驶体验。其中，由12块相同的电池首尾相连接组成48V电池模组11，并且由该48V电池模组11为48V系统进行供电。

48V电池模组11与单体电压采集芯片12电性连接：48V电池模组11的每块电池的两端均与单体电压采集芯片12的引脚C0-C12依次连接，由此，单体电压采集芯片12可以采集48V电池模组11中每块电池的电压，对48V电池模组11的总电压进行监控。其中，本实用新型实施例提供的单体电压采集芯片12的型号可以是MAX17823、LTC6811、NXP33771等，这里不做限定。

另外，48V系统在正常的工作状态下有其可以承受的最高温度和最低温度，在这个温度范围内，48V系统可以安全的运行。由此，本实用新型实施例提供了温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14，通过单体电压采集芯片12的引脚VAA端口给温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14进行供电，并且通过单体电压采集芯片12接收温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14传输的电信号。具体的，温度过低诊断电路13将采集的随温度变化的电压与基准电压进行对比，并将对比结果以电信号传输至电压采集芯片的引脚GPIO1端口，其中，上述基准电压为48V系统可以承受的最低温度对应的电压。同理，温度过高诊断电路14将采集的随温度变化的电压与基准电压进行对比，并将对比结果以电信号传输至电压采集芯片的引脚GPIO2端口，其中，上述基准电压为48V系统可以承受的最高温度对应的电压。

如下将对温度过低诊断电路13和温度过高诊断电路14进行详细的阐述。

如图2所示，温度过低诊断电路13包括：第一分压电路131，第二分压电路132和第一比较器133；其中，第一分压电路131、第二分压电路132均与第一比较器133的输入端电性连接，第一比较器133的输出端与单体电压采集芯片12电性连接；

第一分压电路131，通过电阻分得第一电压，并将分得的第一电压传输至第一比较器133的正输入端；其中，第一分压电路131包含的负温度系数热敏电阻使得第一电压随温度的不同而变化；

第二分压电路132，通过电阻分得第二电压，并将分得的第二电压传输至第一比较器133的负输入端；其中，第二电压为48V系统最低温度对应的电压；

第一比较器133，将接收到的第一分压电路131的第一电压以及第二分压电路132的第二电压进行对比，并将对比结果传输至单体电压采集芯片12。

已知，温度过低诊断电路13将采集的随温度变化的电压与基准电压进行对比，并将对比结果以电信号传输至电压采集芯片。这里，由于第一分压电路131中包含有负温度系数热敏电阻(又称NTC热敏电阻)，并且负温度系数热敏电阻的阻值随温度的增大而减小，随温度的减小而增大，因此，第一分压电路131分得的第一电压即为随温度变化的电压。

上述基准电压为48V系统可以承受的最低温度对应的电压，也就是第二分压电路132分得的第二电压，并且第二电压为固定电压值。

为了将第一电压与第二电压进行对比，温度过低诊断电路13还设置了第一比较器133。第一分压电路131与第一比较器133的正输入端电性连接，并将分得的第一电压传输至第一比较器133的正输入端，第二分压电路132与第一比较器133的负输入端电性连接，并将分得的第二电压传输至第一比较器133的负输入端，第一比较器133将接收到的第一电压与第二电压进行比较，并将比较结果以电信号的形式传输至单体电压采集芯片12的引脚GPIO1端口，由此可以判断48V电池模组11的温度是否异常，进而对48V系统的温度进行全面的监控。

具体的，如图4所示，第一分压电路131包括：第一固定电阻器1311和负温度系数热敏电阻1312；其中，第一固定电阻器1311和负温度系数热敏电阻1312串联，并且与第一比较器133电性连接；

第一固定电阻器1311，分得固定电压；

负温度系数热敏电阻1312，根据不同的温度分得不同的电压；其中，第一固定电阻器1311分得的电压与负温度系数热敏电阻1312分得的电压为第一电压。

这里，第一分压电路131中的第一固定电阻器1311与负温度系数热敏电阻1312串联，负温度系数热敏电阻1312根据不同的温度，改变自身的阻值，因此负温度系数热敏电阻1312分得的电压也会随温度的变化而变化。由于第一固定电阻器1311和负温度系数热敏电阻1312共同分得的电压为第一电压，所以第一电压也会随着温度的变化而变化。

将变化的第一电压与基准电压进行对比，其对比结果可以反映出48V电池模组内的温度是否超过安全电压的范围，即最低温度阈值和最高温度阈值所限定的范围。这里，基准电压为48V系统可以承受的最低温度对应的电压，即第二电压。

这里，第二分压电路132分得第二电压，其中，第二分压电路132包括：第二固定电阻器1321和第三固定电阻器1322；第二固定电阻器1321和第三固定电阻器1322串联，并且与第一比较器133电性连接；

第二电压，为第二固定电阻器1321和第三固定电阻器1322共同分得的电压。

如图2所示的，温度过低诊断电路13中还包括第一比较器133：

第一比较器133，将接收到的第一电压与第二电压进行对比，若第一电压大于第二电压，则第一比较器133输出一个高电平信号至单体电压采集芯片12。

综上，第一分压电路131分得第一电压和第二分压电路132分得第二电压，并将第一电压传输至第一比较器133的正输入端，将第二电压传输至第一比较器133的负输入端，经过第一比较器133的对比，如若第一电压高于第二电压，则第一比较器133输出一个高电平至单体电压采集芯片12的引脚GPIO1端口。

由于负温度系数热敏电阻1312的阻值与温度成反比，第一电压大于第二电压输出高电平时，则表示48V系统此时的温度低于48V系统能承受的最低温度，会损坏48V电池模组11，从而导致48V系统不稳定降低整个系统的安全性。

如图3所示，温度过高诊断电路14包括：第三分压电路141和第二比较器142；其中，第一分压电路131、第三分压电路141均与第二比较器142电性连接；

第一分压电路131，将分得的第一电压传输至第二比较器142的负输入端；

第三分压电路141，通过电阻分得第三电压，并将分得的第三电压传输至第二比较器142的正输入端；其中，第三电压为48V系统最高温度对应的电压；

第二比较器142，将接收到的第一分压电路131的第一电压以及第三分压电路141的第三电压进行对比，并将对比结果传输至单体电压采集芯片12。

这里，根据温度过高诊断电路14可以判断48V系统的温度是否高于48V系统能承受的最高温度。

具体的，温度过高诊断电路14包括第三分压电路141，第三分压电路141分得第三电压，并将第三电压传输至第二比较器142的正输入端，同时，第一分压电路131将分得的第一电压传输至第二比较器142的负输入端，第二比较器142将接收到的第三电压和第一电压进行对比，并将比较结果以电信号的形式传输至单体电压采集芯片12的引脚GPIO2端口，由此可以判断48V电池模组11的温度是否异常，进而对48V系统的温度进行全面的监控。

这里，48V系统最高温度对应的电压，也就是第三分压电路141分得的第三电压，并且第三电压为固定电压。如图4所示，第三分压电路141包括：第五固定电阻器1411和第六固定电阻器1412；其中，第五固定电阻器1411和第六固定电阻器1412串联，并且与第二比较器142电性连接；

第三电压，由第五固定电阻器1411和第六固定电阻器1412共同分得的电压。

如图3所示的，温度过高诊断电路14中还包括第二比较器142：

第二比较器142，将接收到的第一电压与第三电压进行对比，若第一电压大于第二电压，则第一比较器133输出一个高电平信号至单体电压采集芯片12。

同样的，第二比较器142将第一电压与第三电压进行对比，由于温度过高诊断电路14中第三分压电路141是48V系统能承受的最高温度对应的电压，所以需要判断第一电压是否超过第三电压，若没有超过第三电压，则表示48V系统中的温度过高。根据上述比较方法，第三分压电路141将第三电压传输至第二比较器142的正输入端，第一分压电路131将第一电压传输至第二比较器142的负输入端，第二比较器142将第三电压和第一电压进行比较，如若输出高电平，则48V系统的温度高于48V系统能承受的最高温度，将影响48V系统的稳定性。

综上，第一比较器133与第二比较器142均在输出高电平时48V系统的温度异常，则在正常情况下输出低电平，因此，如图4所示，在本实用新型实施例中提供的温度监控系统还包括上拉电阻：第四固定电阻器15和第七固定电阻器16；其中，第四固定电阻器15与第一比较器133的输出端电性连接，第七固定电阻器16与第二比较器142的输出端电性连接。

第四固定电阻器15，使得第一比较器133的输出端常态为高电平；

第七固定电阻器16，使得第二比较器142的输出端常态为高电平；

这里，第一比较器133接收的基准电压与第二比较器142接收的基准电压不同，所以与第一比较器133连接的第四固定电阻器15的阻值，与第二比较器142连接的第七固定电阻器16的阻值不同，但两者的作用相同，即第四固定电阻器15使得第一比较器133的输出端常态为高电平；第七固定电阻器16使得第二比较器142的输出端常态为高电平。

本实用新型实施例提供的温度监控系统，还可以通过软件对48V系统的温度进行监控，其中，单体电压采集芯片12还包括温度值检测口；温度值检测口，确定第一电压对应的温度，单体电压采集芯片12根据确定的温度进行相对应的操作。

如图1所示，单体电压采集芯片12上的端口AD1为温度值检测口，并与第一分压电路131电性连接，第一分压电路131将第一电压作为一个模拟电信号传输至单体电压采集芯片12，根据第一电压对应的电信号可以查找出第一电压对应的温度值。在确定第一电压对应的温度值超出安全范围，则单体电压采集芯片12将会采取相应的保护措施。

进一步的，可以将上述温度监控系统置于电动汽车，以实现对电动汽车安全的监控。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。