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1、(10)申请公布号 CN 102353872 A (43)申请公布日 2012.02.15 CN 102353872 A *CN102353872A* (21)申请号 201110187659.9 (22)申请日 2011.07.06 G01R 31/02(2006.01) G01K 7/22(2006.01) (71)申请人 天津市松正电动汽车技术股份有限 公司 地址 300308 天津市东丽区空港经济区西十 道一号 (72)发明人 孔昭松 赵建虎 何斌 (54) 发明名称 一种电动汽车接线端子温度监测系统和方法 (57) 摘要 一种电动汽车接线端子温度监测系统和方 法， 涉及温度监测领域，。
2、 旨在解决电动汽车接线端 子发热时的温度监测问题。系统包括多个电动汽 车接线端子、 多个探测节点、 电缆线、 温度监测单 元、 输出接口。 所述探测节点设置在大电流的电动 汽车接线端子附近 ； 所述探测节点相互并联后， 再连接并把信号传输给温度监测单元， 以用于显 示、 报警或控制。 本系统和方法尤其适用于技术和 安全要求较高的电动交通工具上。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102353880 A1/2 页 2 1. 一种电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 包括多个电动汽车接线端子、。
3、 多个探 测节点、 电缆线、 温度监测单元， 其特征在于， 每个所述电动汽车接线端子上至少安装一个 所述探测节点， 以用于检测所述电动汽车接线端子的温度 ； 所述探测节点经所述电缆线并 联后， 再连接到所述温度监测单元上。 2. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 探测节点以屏蔽并且绝缘的方式安装在所述电动汽车接线端子或者其紧固连接件上。 3. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 探测节点在所述电动汽车接线端子进行安装时， 优选地安装在所述电动汽车接线端子电缆 插孔的外部， 以避免所述电动汽车接线端子在。
4、紧固或拆解时所述探测节点被损伤。 4. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 电缆线为屏蔽线或者双绞线。 5. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 探测节点内可以包括数字式温度传感器、 热敏电阻、 温度开关、 热敏三极管、 热敏二极管、 热 电阻、 热电偶。 6. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 温度监测单元可以是微控制器或温度监测仪表。 7. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 当所 述探测节点是数字式温度传感器时。
5、， 所述电缆线可以包括电源线、 单总线、 地线。 8. 根据权利要求 7 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所述 探测节点内可以固化有地址识别信息， 以便所述温度检测单元能够识别哪个所述电动汽车 接线端子上的温度值是多少。 9.根据权利要求7或8所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所 述探测节点可以是 DS18B20 型数字式温度传感器。 10. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 当所 述探测节点使用热敏电阻时， 所述电缆线可以包括电源线、 单总线、 地线。 11. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子。
6、温度监测系统和方法， 其特征在于， 当所 述探测节点使用热敏电阻时， 所述探测节点内还可以设置有电桥和比较电路， 所述热敏电 阻位于所述电桥的一个臂上， 所述电桥、 比较电路相连接， 以把电阻变化量转换为电压变化 量， 所述电桥、 比较电路的正负极分别与所述电源线和地线连接， 所述比较电路的信号输出 端连接所述总线以输出电压变化量信息。 12. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 当所 述探测节点是温度开关时， 所述电缆线可以包括总线和地线， 所述温度开关在所述总线上 的节点之间可以设置有多个串联电阻 r， 所述微控制器可以根据回路的所述串联电阻的阻 值。
7、或电压变化判断出动作的所述温度开关的位置， 以检测出哪个温度开关超过了温度设定 阈值。 13. 根据权利要求 10 或 12 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在 于， 所述总线与外部的参考电压点之间可以设置有上拉电阻 Rf。 14. 根据权利要求 10 或 12 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在 于， 所述微控制器内部可以设置有 ADC 模数转换器， 以用于检测所述总线与外部的参考电 权 利 要 求 书 CN 102353872 A CN 102353880 A2/2 页 3 压点之间的电压。 15. 根据权利要求 1 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和。
8、方法， 其特征在于， 还可 以设置有输出接口， 所述输出接口与所述温度监测单元相连接， 以输出温度监测信息， 用于 后续的显示、 报警或控制。 16. 根据权利要求 15 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所 述输出接口可以是开关信号接口， 以用于连接系统外部的整车控制器。 17. 根据权利要求 15 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 还 可以设置有整车通讯总线， 所述输出接口与所述整车通讯总线相连接， 以输出温度监测信 息， 用于后续的显示、 报警或控制。 18. 根据权利要求 17 所述的电动汽车接线端子温度监测系统和方法， 其特征在于， 所。
9、 述输出接口可以是 CAN、 RS232、 485 通讯接口。 权 利 要 求 书 CN 102353872 A CN 102353880 A1/4 页 4 一种电动汽车接线端子温度监测系统和方法 技术领域 0001 本发明涉及一种温度监测系统和方法， 特别涉及一种电动汽车接线端子温度监测 系统和方法。 背景技术 0002 目前电动汽车电控技术日趋成熟， 逐步向市场化迈进， 而电动汽车的使用安全性 也越来越受到消费者的关注。电动汽车的功率一般是从几千瓦到一百多千瓦， 所以工作电 流比较大， 而一旦电流环路中的接线端子出现松动等故障， 将导致接线端子发热、 熔化， 甚 至可能引发火灾， 轻的会造。
10、成电源和电控系统损坏， 严重的会造成整车报废甚至是人员伤 亡。 0003 一般来说， 接线端子采用螺丝紧固的方式， 具体存在以下缺陷 ： 0004 1. 车辆在各种路况下的运行过程中， 长期频繁振动， 会导致接线端子松动。 0005 2. 车辆在出厂时， 操作不严谨可能会导致接线端子未完全紧固。 0006 3. 由于使用环境， 如温度变化引起的热胀冷缩、 潮湿引起的电化学腐蚀， 都会引起 接线端子松动及随之而来的接触不良等问题。 0007 目前现有的解决方法是使用防滑螺母或是使用螺纹胶， 这起到了一定的紧固作 用， 但仍然无法保证在以后长期的使用、 维护、 维修过程中不出现松动的问题。所有这些。
11、缺 陷， 在技术要求、 安全要求要求很高的电动交通工具上如何解决， 已经成为了消费者关注的 焦点。 0008 目前， 市场上从未发现， 能够克服上述缺点的可用于电动交通工具上的温度监测 系统和方法， 经检索未发现相关专利和文献。 发明内容 0009 本发明的目的在于克服现有解决方案的不足， 提供一种电动汽车接线端子温度监 测系统和方法， 实现对电动汽车接线端子的实时监控、 故障快速诊断功能。 0010 系统包括若干个电动汽车接线端子、 若干个探测节点、 电缆线、 温度监测单元。每 个所述电动汽车接线端子上至少安装一个所述探测节点， 以用于检测所述电动汽车接线端 子的温度 ； 所述探测节点经所述。
12、电缆线并联后， 再连接到所述温度监测单元上。每一个探 测节点都有自己的地址。 探测节点之间， 探测节点与微控制器之间都使用同一根总线连接。 系统可支持最少 100 个探测节点， 根据需要， 可扩展更多探测节点。 0011 所述探测节点以屏蔽并且绝缘的方式安装在所述电动汽车接线端子上或者其紧 固连接件上。所述探测节点在所述电动汽车接线端子进行安装时， 优选地安装在所述电动 汽车接线端子电缆插孔的外部， 以避免所述电动汽车接线端子在紧固或拆解时所述探测节 点被损伤。所述电缆线为屏蔽线或者双绞线。 0012 所述探测节点内可以包括数字式温度传感器、 热敏电阻、 温度开关、 热敏三极管、 热敏二极管、。
13、 热电阻、 热电偶。所述温度监测单元可以是微控制器或温度监测仪表。 说 明 书 CN 102353872 A CN 102353880 A2/4 页 5 0013 当所述探测节点是数字式温度传感器时， 所述电缆线可以包括电源线、 单总线、 地 线。所述探测节点内可以固化有地址识别信息， 以便所述温度检测单元能够识别哪个所述 电动汽车接线端子上的温度值是多少。所述探测节点可以是 DS18B20 型数字式温度传感 器。 0014 当所述探测节点使用热敏电阻时， 所述电缆线可以包括电源线、 单总线、 地线。当 所述探测节点使用热敏电阻时， 所述探测节点内还可以设置有电桥和比较电路， 所述热敏 电阻位。
14、于所述电桥的一个臂上， 所述电桥、 比较电路相连接， 以把电阻变化量转换为电压变 化量， 所述电桥、 比较电路的正负极分别与所述电源线和地线连接， 所述比较电路的信号输 出端连接所述总线以输出电压变化量信息。 0015 当所述探测节点是温度开关时， 所述电缆线可以包括总线和地线， 所述温度开关 在所述总线上的节点之间可以设置有多个串联电阻 r， 所述微控制器可以根据回路的所述 串联电阻的阻值或电压变化判断出动作的所述温度开关的位置， 以检测出哪个温度开关超 过了温度设定阈值。 0016 当所述探测节点使用热敏电阻或温度开关时， 所述总线与外部的参考电压点之间 可以设置有上拉电阻 Rf。所述微控。
15、制器内部可以设置有 ADC 模数转换器， 以用于检测所述 总线与外部的参考电压点之间的电压。 0017 系统还可以设置有输出接口， 所述输出接口与所述温度监测单元相连接， 以输出 温度监测信息， 用于后续的显示、 报警或控制。 0018 系统还可以设置有整车通讯总线， 所述输出接口与所述整车通讯总线相连接， 以 输出温度监测信息， 用于后续的显示、 报警或控制。所述输出接口可以是 CAN、 RS232、 485 通 讯接口。所述输出接口可以是开关信号接口， 以用于连接系统外部的整车控制器。 0019 本发明显著的优点和有益效果是 ： 0020 1. 可实现接线端子的实时温度监测， 及时发现问题。
16、。 0021 2. 检测到异常时， 可通过通信接口与整车控制设备通信， 整车控制设备采取相应 措施， 及时避免安全事故发生， 保障生命及财产安全。 0022 3. 每一个探测节点都有自己的地址， 当接线端子异常时， 能够快速并准确的确定 接线端子的位置， 方便检修。 0023 4. 探测节点之间采用并联结构， 并通过同一总线连接， 线束少而简单， 安装非常方 便。 附图说明 0024 图 1 是本发明的实施例总原理图。 0025 图 2 是本发明探测节点安装在电动汽车接线端子上的实施例局部放大图。 0026 图 3 是本发明探测节点安装在电动汽车接线端子紧固件上的实施例局部放大图。 0027 。
17、图 4 是探测节点采用数字温度传感器的实施例原理图。 0028 图 5 是探测节点采用热敏电阻的实施例原理图。 0029 图 6 是探测节点采用温度开关的实施例原理图。 0030 图 1-6 中 ： 电动汽车接线端子、 探测节点、 电缆线、 温度监测单元、 输出接口、 电源 线、 地线、 总线、 上拉电阻 Rf、 热敏电阻 Rt、 串联电阻 r、 模数转换器 ADC、 电桥、 比较放大电 说 明 书 CN 102353872 A CN 102353880 A3/4 页 6 路。 具体实施方式 0031 下面结合附图对电动汽车接线端子温度监测系统和方法进行详细说明。 0032 图 1 中， 本发。
18、明的实施例总原理图中， 系统包括若干个电动汽车接线端子、 若干个 探测节点、 电缆线、 温度监测单元。 每个所述电动汽车接线端子上至少安装一个所述探测节 点， 以用于检测所述电动汽车接线端子的温度 ； 所述探测节点经所述电缆线并联后， 再连接 到所述温度监测单元上。每一个所述探测节点都有自己的地址。所述探测节点之间， 所述 探测节点、 微控制器之间都使用同一根所述总线连接。系统可支持最少 100 个所述探测节 点， 根据需要， 可扩展更多所述探测节点。 0033 所述探测节点以屏蔽并且绝缘的方式安装在所述电动汽车接线端子上或者其紧 固连接件上。所述探测节点在所述电动汽车接线端子进行安装时， 优。
19、选地安装在所述电动 汽车接线端子电缆插孔的外部， 以避免所述电动汽车接线端子在紧固或拆解时所述探测节 点被损伤。所述电缆线为屏蔽线或者双绞线。 0034 所述探测节点内可以包括数字式温度传感器、 热敏电阻、 温度开关、 热敏三极管、 热敏二极管、 热电阻、 热电偶。所述温度监测单元可以是微控制器或温度监测仪表。 0035 系统还可以设置有输出接口， 所述输出接口与所述温度监测单元相连接， 以输出 温度监测信息， 用于后续的显示、 报警或控制。 0036 系统还可以设置有整车通讯总线， 所述输出接口与所述整车通讯总线相连接， 以 输出温度监测信息， 用于后续的显示、 报警或控制。所述输出接口可以。
20、是 CAN、 RS232、 485 通 讯接口。所述输出接口可以是开关信号接口， 以用于连接系统外部的整车控制器。 0037 图 2 中， 所述探测节点安装在所述电动汽车接线端子上， 优选地可以安装在所述 电动汽车接线端子电缆插孔的外部， 以避免所述电动汽车接线端子在紧固或拆解时所述探 测节点被损伤。 0038 图 3 中， 所述探测节点安装在所述电动汽车接线端子紧固件上， 该紧固件因为导 电的需要， 也有可能因接触电阻的增大而发热， 所述探测节点测量其温度也可以反映出所 述电动汽车接线端子接触发热的情况。 0039 图 4 中， 所述探测节点采用数字温度传感器， 所述电缆线可以包括电源线、 。
21、单总 线、 地线。 所述探测节点内可以固化有地址识别信息， 以便所述温度检测单元能够识别哪个 所述电动汽车接线端子上的温度值是多少。所述探测节点可以是 DS18B20 型数字式温度传 感器。 0040 所述探测节点的温度传感器可以使用 DS18b20 型温度传感器， 出厂时就固化了唯 一的地址， n 个所述探测节点与所述微控制器都连接在三根导线上， 包括所述电源线、 地线 和总线。所述微控制器依次发送每一个节点的地址， 相应地址的所述探测节点就把接线端 子的温度值发送给所述微控制器， 就完成了温度采集。当所述微控制器检测到所述探测节 点温度异常时， 就通过输出接口向整车控制器发送故障信息和该所。
22、述探测节点的地址， 整 车控制器响应后， 可执行故障处理动作， 实现保护功能。 该实施例电路简单， 体积小， 能精确 测量每个所述探测节点的温度值， 使用灵活， 但是需要所述微控制器与所述 DS18b20 型温 度传感器通信， 检测速度稍慢。 说 明 书 CN 102353872 A CN 102353880 A4/4 页 7 0041 图 5， 所述探测节点采用热敏电阻， 所述电缆线可以包括电源线、 总线、 地线。所述 探测节点内还可以设置有电桥和比较电路， 所述热敏电阻位于所述电桥的一个臂上， 所述 电桥、 比较电路相连接， 以把电阻变化量转换为电压变化量， 所述电桥、 比较电路的正负极 。
23、分别与所述电源线和地线连接， 所述比较电路的信号输出端连接所述总线以输出电压变化 量信息。 0042 所述探测节点的温度传感器使用热敏电阻 Rt， 与比较器及其外围电阻构成了由温 度控制的所述比较电路。 n个所述探测节点与所述微控制器都连接在三根导线上， 包括所述 电源线、 地线和总线。 在所述总线上， 相邻的两个所述探测节点之间增加一个串联电阻r， 在 所述总线与所述微控制器 ADC 模数转换器连接处设有所述上拉电阻 Rf。当温度高于预设 值时， 所述比较电路可以输出低电平， 所述总线的电压被拉底。当故障发生时， 所述微控制 器检测到所述总线的电压值低于所述上拉电阻 Rf 的参考电压时， 所。
24、述微控制器根据所述 模数转换器 ADC 的电压值就可以确定所述探测节点的地址， 就可以通过所述输出接口向整 车控制器发送故障信息和该节点地址， 整车控制器响应后可以执行故障处理动作， 实现保 护功能。 该实施例检测速度快， 成本低， 可通过改变所述比较电路的设定参数来改变过温阈 值， 但是不能精确测量每个所述探测节点的温度值。 0043 图 6， 所述探测节点采用温度开关的实施例中， 当所述探测节点是温度开关时， 所 述电缆线可以包括总线和地线， 所述温度开关在所述总线上的节点之间可以设置有多个串 联电阻 r， 所述微控制器可以根据回路的所述串联电阻的阻值或电压变化判断出动作的所 述温度开关的。
25、位置， 以检测出哪个温度开关超过了温度设定阈值。 0044 所述探测节点的温度传感器使用温度开关。n 个所述探测节点与所述微控制器都 连接在两根导线上， 包括所述地线、 总线。在所述总线上， 相邻的两个所述探测节点之间增 加一个所述串联电阻 r， 在所述总线与所述微控制器内的所述模数转换器 ADC 连接处设有 所述上拉电阻 Rf。当温度高于预设值时， 温度开关打开， 所述总线的电压被拉低。当故障 发生时， 所述微控制器检测到所述总线的电压值低于参考电压， 所述微控制器根据所述模 数转换器 ADC 的电压值就可以确定所述探测节点的地址， 继而通过所述输出接口向整车控 制器发送故障信息和该节点地址， 整车控制器响应后， 可以执行故障处理动作， 实现保护功 能。 该实施例检测速度快， 电路简单， 成本低， 但是不能精确测量每个节点的温度值， 而且温 度值比较固定。 说 明 书 CN 102353872 A CN 102353880 A1/3 页 8 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102353872 A CN 102353880 A2/3 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102353872 A CN 102353880 A3/3 页 10 图 6 说 明 书 附 图 CN 102353872 A 。