調(diào)理電路負(fù)向 輸出端通過R7相連，所述A1的正相輸入端與所述電壓調(diào)理電路正向輸出端通過R8相連，所 述A1的正相輸入端與GND通過R10連接；
[0043]作為優(yōu)選，所述隔離單元包括線性光耦HCNR200,運(yùn)算放大器A2、A3,精密電阻R11、 尺12、1?13、1?14，濾波電容(：1、02、〇3;
[0044] 所述運(yùn)算放大器A2反相輸入端與所述運(yùn)算放大器A1輸出端通過R11連接，反相輸 入端與輸出端通過電容C1連接，正相輸入端接GND;線性光耦HCNR200發(fā)光二極管正相接電 源12V，負(fù)相接R12-端，R12另一端接所述運(yùn)放A2輸出端，線性光耦HCNR200兩路感光二極 管，一路的陽極接GND，陰極接所述運(yùn)算放大器A2反相輸入端，另一路的陽極接運(yùn)算放大器 A3正相輸入端，陰極接運(yùn)算放大器A3的反相輸入端;所述運(yùn)算放大器A3正相輸入端接A/D采 樣單元地，反相輸入端與其輸出端通過C2和R13兩路并聯(lián)連接，所述運(yùn)算放大器A3輸出端連 接R14-端，R14另一端接雙向保護(hù)二極管和濾波電容C3,并作為隔離單元的輸出連接所述 A/D采樣單元；
[0045] 作為優(yōu)選，所述通訊單元采用RS485和CAN總線雙通訊接口，所述故障報(bào)警單元采 用指示燈和蜂鳴器。
[0046]作為優(yōu)選，所述A/D采樣單元的校準(zhǔn)電源電壓采用獨(dú)立高精度電源ADR3430實(shí)現(xiàn)。 [0047]作為優(yōu)選，所述A/D采樣單元和所述主控單元采用STM32型ARM單片機(jī)。
[0048] 所述通訊單元完成所述主控單元和直流充電粧控制系統(tǒng)通訊，系統(tǒng)可配置為自動(dòng) 上傳模式和問答響應(yīng)模式；
[0049] 基于上述系統(tǒng)，本發(fā)明還提出了一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測方法，可自動(dòng)識(shí) 別槍頭溫度傳感器PT100和PT1000，并自動(dòng)切換開關(guān)匹配溫度傳感器型號(hào)。具體包括如下步 驟：
[0050] 步驟1:主控單元等待接收直流充電粧控制系統(tǒng)下達(dá)槍頭溫度檢測指令；
[0051 ]步驟2:主控單元若接收到槍頭溫度檢測指令，則執(zhí)行步驟3，否則執(zhí)行步驟1;
[0052] 步驟3:默認(rèn)斷開開關(guān)S1，測量溫度傳感器PT100/1000上的電壓Up和調(diào)零電阻W1上 的電壓Un，依電阻分壓關(guān)系得到電壓信號(hào)調(diào)理電路的差分輸入電壓Uc為：
[0055]步驟4:經(jīng)過電壓信號(hào)調(diào)理電路和隔離單元后得到的A/D模擬量采樣值Ua為：
[0057]優(yōu)選地，取 R4 = 9R5，R7 = R8，R9 = R10，上式簡化為：
[0059]步驟5:再經(jīng)過A/D采樣和所述主控單元對(duì)采樣數(shù)字量的非線性最優(yōu)算法計(jì)算后得 到溫度值T，若T〈 180 °C，則溫度傳感器型號(hào)為PT1000，將溫度值按照規(guī)約上傳給電動(dòng)汽車直 流充電粧控制系統(tǒng)，若T>180°C，則溫度傳感器型號(hào)為PT100,則閉合開關(guān)S1，重復(fù)步驟1-4， 并將得到的溫度值按照規(guī)約上傳給電動(dòng)汽車直流充電粧控制系統(tǒng)；
[0060] 步驟6:初次槍頭溫度檢測完畢之后，主控單元固化溫度傳感器型號(hào)，并根據(jù)之后 的實(shí)際溫度與溫度報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)比較判斷是否需要通知故障報(bào)警單元；
[0061 ]進(jìn)一步，所述步驟6中的溫度報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)具體為：當(dāng)T〈 = 80 °C時(shí)，為溫度正常等級(jí)，故 障報(bào)警單元指示燈顯示綠色，蜂鳴器不響；當(dāng)T>80°C時(shí)，為溫度偏高等級(jí)，故障報(bào)警單元指 示燈顯示黃色，蜂鳴器低頻率蜂鳴；當(dāng)T>120°C時(shí)，為溫度過高等級(jí)，故障報(bào)警單元指示燈顯 示紅色，蜂鳴器高頻率蜂鳴。
[0062]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不 需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:包括溫度傳感器、平衡橋式阻抗網(wǎng) 絡(luò)、電壓信號(hào)調(diào)理電路、隔離單元、A/D采樣單元、主控單元、通訊單元和故障報(bào)警單元，其 中： 所述溫度傳感器檢測槍頭溫度，溫度傳感器連接平衡橋式阻抗網(wǎng)絡(luò)一端，平衡橋式阻 抗網(wǎng)絡(luò)對(duì)溫度傳感器的電壓信號(hào)進(jìn)行采集，傳輸給電壓信號(hào)調(diào)理電路，電壓信號(hào)調(diào)理電路 對(duì)采集的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)整后，傳輸給隔離單元，隔離單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾、隔離后通過A/ D采樣單元進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，主控單元對(duì)處理后的電壓信號(hào)基于非線性回歸分析法進(jìn)行計(jì)算， 得到充電槍頭溫度，通過通訊單元發(fā)送給電動(dòng)汽車直流充電粧控制系統(tǒng)，故障報(bào)警單元根 據(jù)充電槍頭溫度與設(shè)定值的比較，進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警動(dòng)作。2. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:所述平衡橋式 阻抗網(wǎng)絡(luò)采用平衡電橋式電路，包括穩(wěn)壓電路和差分調(diào)零電路，所述穩(wěn)壓電路和差分調(diào)零 電路并聯(lián)。3. 如權(quán)利要求2所述的一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:所述穩(wěn)壓電路 包括穩(wěn)壓管TLP431、限流電阻R1和分壓精密電阻R2、R3，差分調(diào)零電路包括精密電阻R4、R5、 R6和調(diào)零電阻W1，其中，限流電阻R1連接電源正極，分壓精密電阻R2、R3串聯(lián)后與穩(wěn)壓管 TLP431并聯(lián)，精密電阻R4、R5串聯(lián)后連接采樣電阻，精密電阻R4并聯(lián)有開關(guān)S1，精密電阻R6 與調(diào)零電阻W1串聯(lián)后并聯(lián)于穩(wěn)壓管TLP431兩端。4. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:所述電壓調(diào)理 電路包括:運(yùn)算放大器A1和精密電阻1?7、1?8、1?9、1?10;運(yùn)算放大器41的輸出端和反相輸入端 通過R9相連，反相輸入端與所述電壓調(diào)理電路負(fù)向輸出端通過R7相連，所述A1的正相輸入 端與所述電壓調(diào)理電路正向輸出端通過R8相連，所述A1的正相輸入端與GND通過R10連接。5. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:所述隔離單元 包括線性光耦HCNR200、運(yùn)算放大器A2和A3、精密電阻1?11、1?12、1?13和1?14與濾波電容(：1、〇2 和C3，其中，運(yùn)算放大器A2反相輸入端與所述運(yùn)算放大器A1輸出端通過Rl 1連接，反相輸入 端與輸出端通過電容C1連接，正相輸入端接GND;線性光耦HCNR200發(fā)光二極管正相接電源 12V，負(fù)相接R12-端，R12另一端接所述運(yùn)放A2輸出端，線性光耦HCNR200兩路感光二極管， 一路的陽極接GND，陰極接所述運(yùn)算放大器A2反相輸入端，另一路的陽極接運(yùn)算放大器A3正 相輸入端，陰極接運(yùn)算放大器A3的反相輸入端;所述運(yùn)算放大器A3正相輸入端接A/D采樣單 元地，反相輸入端與其輸出端通過C2和R13兩路并聯(lián)連接，所述運(yùn)算放大器A3輸出端連接 R14-端，R14另一端接雙向保護(hù)二極管和濾波電容C3,并作為隔離單元的輸出連接所述A/D 采樣單元。6. 如權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)，其特征是:所述通訊單元 采用RS485和CAN總線雙通訊接口，所述故障報(bào)警單元采用指示燈和蜂鳴器。7. 基于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的檢測方法，其特征是:包括以下步驟： (1) 主控單元等待接收直流充電粧控制系統(tǒng)下達(dá)槍頭溫度檢測指令，若需要采集槍頭 溫度，則轉(zhuǎn)入步驟(2); (2) 測量平衡橋式阻抗網(wǎng)絡(luò)的采樣電阻上的電壓和調(diào)零電阻W1上的電壓，基于電阻分 壓關(guān)系計(jì)算電壓信號(hào)調(diào)理電路的差分輸入電壓； (3) 根據(jù)差分輸入電壓，計(jì)算經(jīng)過電壓信號(hào)調(diào)理電路和隔離單元后得到的A/D模擬量采 樣值； (4) 主控單元對(duì)經(jīng)過A/D采樣單元的變換后的采樣數(shù)字量進(jìn)行非線性回歸分析法計(jì)算， 得到溫度值，識(shí)別溫度傳感器型號(hào)，將得到的溫度值按照規(guī)約上傳給電動(dòng)汽車直流充電粧 控制系統(tǒng)； (5) 初次槍頭溫度檢測完畢之后，主控單元固化溫度傳感器型號(hào)，并根據(jù)之后的實(shí)際溫 度與溫度報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)比較判斷是否需要通知故障報(bào)警單元。8. 如權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征是:所述步驟(4)中，若T〈180°C，則溫度傳感器 型號(hào)為PT1000,將溫度值按照規(guī)約上傳給電動(dòng)汽車直流充電粧控制系統(tǒng)，若T>180°C，則溫 度傳感器型號(hào)為PT100。9. 如權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征是:所述步驟(5)中，當(dāng)T〈 = 80°C時(shí)，為溫度正 常等級(jí)，當(dāng)T>80°C時(shí)，為溫度偏高等級(jí)；當(dāng)T>120°C時(shí)，為溫度過高等級(jí)。10. 如權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征是：當(dāng)T〈 = 80 °C時(shí)，故障報(bào)警單元的指示燈顯 示綠色，蜂鳴器不響；當(dāng)T>80°C時(shí)，故障報(bào)警單元指示燈顯示黃色，蜂鳴器低頻率蜂鳴；當(dāng)T> 120°C時(shí)，故障報(bào)警單元指示燈顯示紅色，蜂鳴器高頻率蜂鳴。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車充電槍頭溫度檢測系統(tǒng)和檢測方法，包括溫度傳感器，溫度傳感器檢測槍頭溫度，溫度傳感器連接平衡橋式阻抗網(wǎng)絡(luò)一端，平衡橋式阻抗網(wǎng)絡(luò)對(duì)溫度傳感器的電壓信號(hào)進(jìn)行采集，傳輸給電壓信號(hào)調(diào)理電路，電壓信號(hào)調(diào)理電路對(duì)采集的電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)整后，傳輸給隔離單元，隔離單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行過濾、隔離后通過A/D采樣單元進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，主控單元對(duì)處理后的電壓信號(hào)基于非線性回歸分析法進(jìn)行計(jì)算，得到充電槍頭溫度，通過通訊單元發(fā)送給電動(dòng)汽車直流充電樁控制系統(tǒng)，故障報(bào)警單元根據(jù)充電槍頭溫度與設(shè)定值的比較，進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警動(dòng)作。本發(fā)明采用平衡橋式電路，可以直接定量計(jì)算出槍頭溫度數(shù)值，能夠準(zhǔn)確判斷溫度報(bào)警故障。
【IPC分類】G01K7/20
【公開號(hào)】CN105571739
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610061480
【發(fā)明人】李春飛, 梁兵, 劉敦秀, 胡勇, 王善蓬
【申請(qǐng)人】山東魯能智能技術(shù)有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日