一种充电桩枪头温度采集电路及方法技术

本发明专利技术涉及充电桩技术领域，具体地说，涉及一种充电桩枪头温度采集电路及方法。其包括枪头温度电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；隔离电源电路包括DC‑DC隔离电源芯片，温度电压调理电路包括由温度传感器R2、电阻R1、电阻R3和电阻R4四个桥臂组建的桥式电路。隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括同相输入端AIP、反相输入端AIN、同相输出端AOP和反相输出端AON，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间连接，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大电路。本发明专利技术的采集电路具备较佳的线性度和抗干扰能力，且功耗也较低。

【技术实现步骤摘要】
一种充电桩枪头温度采集电路及方法
本专利技术涉及充电桩
，具体地说，涉及一种充电桩枪头温度采集电路及方法。
技术介绍
在充电桩充电过程中，需要对枪头温度实时测量。通过动态监测枪头温度，能够在监测到温度异常如过高时就立即反馈给控制主板，从而切断电源，进而能够有效地避免起火、爆炸等意外事故。目前大多数充电桩对枪头温度的采集均采用“前端用运放，中间加线性光耦，后段用运放”的方式，这种采集方式线性度并不太好，而且涉及分离元器件较多，功耗也相对较大。
技术实现思路
本专利技术的提供了一种充电桩枪头温度采集电路，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本专利技术的一种充电桩枪头温度采集电路，其包括枪头温度电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；隔离电源电路包括DC-DC隔离电源芯片，且其输入端为+5V，输出端也为+5V；温度电压调理电路包括由温度传感器R2、电阻R1、电阻R3和电阻R4四个桥臂组建的桥式电路，温度传感器R2的两端分别与电阻R1的一端和电阻R4的一端连接，电阻R3的两端分别与电阻R1的另一端和电阻R4的另一端连接；电阻R1与电阻R3间接入DC-DC隔离电源芯片的输出端，温度传感器R2与电阻R4间接地；隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括同相输入端AIP、反相输入端AIN、同相输出端AOP和反相输出端AON，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间连接，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大电路，运算放大器的同相端与同相输出端AOP连接，运算放大器的反相端与反相输出端AON连接，运算放大器输出端与上位机连接。本专利技术的一种充电桩枪头温度采集电路中，隔离运放电路和运放电路的设计，能够使得上位机处接收到的信号能够具备较佳的线性度且采集过程中抗干扰能够较佳。另外，由于本专利技术不再采用现有同类电路中的如光耦，从而大大降低了分离元器件的数量，进而能够有效地较大降低整个电路的功耗。另外，由于温度传感器R2与温度电压调理电路能够构造成惠斯登电桥差分平衡电路，从而能够较佳地对枪线电阻进行抵消，进而能够较佳地消除线长对温度采集精度的影响。作为优选，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间串联有电阻R5，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间串联有电阻R6，电阻R5后级与接地间设有电容C1，电阻R6后级与接地间设有电容C3，电阻R5后级与电阻R6后级间设有电容C2。从而使得电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2和电容C3能够较佳地对采集的信号进行滤波。作为优选，隔离运放芯片的放大倍数为8.1或8.2倍。当隔离运放芯片选用SILICON(芯科)公司的型号为Si8920B的芯片时放大倍数为8.1倍，当隔离运放芯片选用AVAGO(安华高)公司的型号为ACPL-C79B的芯片时放大倍数为8.2倍。本专利技术的还提供了一种充电桩枪头温度采集方法，其能够克服现有技术的某种或某些缺陷。根据本专利技术的一种充电桩枪头温度采集方法，其包括以下步骤：步骤一：采用桥式电路对温度传感器R2的信号进行采集；步骤二：采用隔离运放电路对步骤一中采集的信号进行处理并输出；步骤三：采用差分放大电路对步骤二中输出的电路进行处理，并输出给上位机。本专利技术的一种充电桩枪头温度采集方法，能够采用上述任一种充电桩枪头温度采集电路加以实现，从而能够带来同样的技术效果。附图说明图1为实施例1中的一种充电桩枪头温度采集电路的电路框图；图2为实施例1中的一种充电桩枪头温度采集电路的电路图；图3为实施例1中的隔离电源电路的电路图；图4为实施例1中的温度电压调理电路的电路图；图5为实施例1中的隔离运放电路的电路图；图6为实施例1中的运放电路的电路图；图7为实施例2中的温度电压调理电路的电路图。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本专利技术进行解释而并非限定。实施例1如图1、2所示，本实施例提供了一种充电桩枪头温度采集电路，其包括枪头温度电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路。如图3所示，隔离电源电路包括现有的DC-DC隔离电源芯片U2，且其输入端为+5V，输出端也为+5V。如图4所示，温度电压调理电路包括由温度传感器R2、电阻R1、电阻R3和电阻R4四个桥臂组建的桥式电路，温度传感器R2的两端分别与电阻R1的一端和电阻R4的一端连接，电阻R3的两端分别与电阻R1的另一端和电阻R4的另一端连接；电阻R1与电阻R3间接入DC-DC隔离电源芯片的输出端，温度传感器R2与电阻R4间接地。如图5所示，隔离运放电路包括隔离运放芯片U1，隔离运放芯片U1的放大倍数为8.1。隔离运放芯片U1包括同相输入端AIP、反相输入端AIN、输入边供电端VDDA、输入边接地端GNDA、输出边供电端VDDB、输出边接地端GNDB、同相输出端AOP和反相输出端AON。其中，隔离运放芯片U1，能够采用SILICON(芯科)公司的型号为Si8920B的芯片，或AVAGO(安华高)公司的型号为ACPL-C79B的芯片。本实施例中的隔离运放芯片U1采用SILICON(芯科)公司的型号为Si8920B的芯片。本实施例中，同相输入端AIP接入电阻R1和温度传感器R2间，反相输入端AIN接入电阻R3和电阻R4间；输入边供电端VDDA接入DC-DC隔离电源芯片U2的输出端，输出边供电端VDDB通入+5V电压；输入边接地端GNDA和输出边接地端GNDB均接地，且为隔离接地。本实施例中，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间串联有电阻R5，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间串联有电阻R6，电阻R5后级与接地间设有电容C1，电阻R6后级与接地间设有电容C3，电阻R5后级与电阻R6后级间设有电容C2。如图6所示，运放电路包括运算放大器U3，运算放大器U3与电阻R7、电阻R8、电阻10和电阻11构成差分放大电路，运算放大器的同相端通过电阻R7与同相输出端AOP连接，运算放大器的反相端通过电阻R8与反相输出端AON连接，电阻10设于运算放大器U3的同相端与接地间，电阻11设于运算放大器U3的反相端与输出端间，运算放大器U3的输出端与上位机MCU的AD引脚连接。本实施例中，电阻R7和电阻R8的阻值相等，电阻10和电阻11的阻值相等；运算放大器U3的同相端与反相端间还同时连接电阻R9和电容C10，电阻R9和电容C10用于滤除一定的共模干扰；电阻10的两端并联有电容C11，电阻11的两端并联有电容C12，电容C11和电容C12用于提供差分信号滤波功能；运算放大器U3的输出端处还设有通过电阻R12和电容C14组成RC滤波电路。通过上述的电路构造，使得本实施例中的采集电路具备较佳的线性度和抗干扰能力，且功耗也较低。另外，采用本实施例中还提供了一种基于本实施例的采集电路进行充电桩枪头温度采集的方法，其包括以下步骤：步骤一：采用桥式电路对温度传感器R2的信号进行采集；步骤二：采用隔离运放电路对步骤一中采集的信号进行处理并输出；步骤三：采用差分放大电路对步骤二中输出的电路进行处理，并输出给上位机。本实施例中，温度传感器为R2为两线式，即温度传感器为R2的一端接到R1和R5的交点上、另一端接到接地端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电桩枪头温度采集电路，其特征在于：包括枪头温度电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；隔离电源电路包括DC‑DC隔离电源芯片，且其输入端为+5V，输出端也为+5V；温度电压调理电路包括由温度传感器R2、电阻R1、电阻R3和电阻R4四个桥臂组建的桥式电路，温度传感器R2的两端分别与电阻R1的一端和电阻R4的一端连接，电阻R3的两端分别与电阻R1的另一端和电阻R4的另一端连接；电阻R1与电阻R3间接入DC‑DC隔离电源芯片的输出端，温度传感器R2与电阻R4间接地；隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括同相输入端AIP、反相输入端AIN、同相输出端AOP和反相输出端AON，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间连接，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大电路，运算放大器的同相端与同相输出端AOP连接，运算放大器的反相端与反相输出端AON连接，运算放大器输出端与上位机连接。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩枪头温度采集电路，其特征在于：包括枪头温度电压调理电路、隔离运放电路、隔离电源电路和运放电路；隔离电源电路包括DC-DC隔离电源芯片，且其输入端为+5V，输出端也为+5V；温度电压调理电路包括由温度传感器R2、电阻R1、电阻R3和电阻R4四个桥臂组建的桥式电路，温度传感器R2的两端分别与电阻R1的一端和电阻R4的一端连接，电阻R3的两端分别与电阻R1的另一端和电阻R4的另一端连接；电阻R1与电阻R3间接入DC-DC隔离电源芯片的输出端，温度传感器R2与电阻R4间接地；隔离运放电路包括隔离运放芯片，隔离运放芯片包括同相输入端AIP、反相输入端AIN、同相输出端AOP和反相输出端AON，同相输入端AIP与电阻R1和温度传感器R2间连接，反相输入端AIN与电阻R3和电阻R4间连接；运放电路包括运算放大器，运算放大器构成差分放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：史雷生，
申请(专利权)人：杭州创睿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33