温度采集电路的失效识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种温度采集电路的失效识别装置，所述的温度采集电路（3）由电阻和温度传感器串联构成并连接至电源管理电路（1）的电源管理芯片（11）的电源端；所述的失效识别装置包括信号处理电路（2），信号处理电路的微控制单元（21）通过串行总线（4）与电源管理电路的电源管理芯片连接并建立通讯，微控制单元采集电源管理芯片的电源状态；微控制单元上设有信号采集端口，信号采集端口连接至温度采集电路的电阻与温度传感器的串接节点，微控制单元通过信号采集端口采集温度采集电路的分压信号。本实用新型专利技术实现了温度采集电路元件开路、短电源、短地、阻抗漂移的所有失效状态诊断，温度采集电路能达到功能安全C等级的要求。

【技术实现步骤摘要】
温度采集电路的失效识别装置
本技术涉及一种电源管理系统，尤其涉及一种温度采集电路的失效识别装置。
技术介绍
随着新能源技术的快速发展，新能源电池在动力汽车等设备中得到了广泛的应用，消费者对电池功能安全等级的要求也日益严苛。由于在电池系统运行时存在发热问题，通常采用温度采集电路对电池的温度进行实时的检测和监控。现有技术的温度采集电路的原理是：将电池采集电路连接至电源管理系统的电源管理芯片（SBC）的VCC端，由电源管理芯片（SBC）输出VCC电源到温度采集电路，通过电阻R和温度传感器NTC阻抗进行分压，将相应的模拟电压值转换成需要的温度数值即可。若温度采集电路的某个温度点失效，如开路、短电压源、短地、阻抗漂移失效等，温度采集电路的电路功能便会失效且无法被识别，造成系统风险；且通常电源管理系统设有多个温度采集电路，风险指数将会增加，无法实现功能安全C等级的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种温度采集电路的失效识别装置，实现了温度采集电路元件所有失效状态的诊断，使温度采集电路能达到功能安全C等级的要求。本技术是这样实现的：一种温度采集电路的失效识别装置，所述的温度采集电路由电阻和温度传感器串联构成并连接至电源管理电路的电源管理芯片的电源端；所述的失效识别装置包括信号处理电路，信号处理电路的微控制单元通过串行总线与电源管理电路的电源管理芯片连接并建立通讯，微控制单元采集电源管理芯片的电源状态；微控制单元上设有信号采集端口，信号采集端口连接至温度采集电路的电阻与温度传感器的串接节点，微控制单元通过信号采集端口采集温度采集电路的分压信号。所述的微控制单元上的信号采集端口的数量与温度采集电路的数量相当且一一对应。所述的微控制单元中集成了温度采集电路的电路元件温度场逻辑数据。所述的电路元件温度场逻辑数据包括电阻的温度场分布逻辑数据和温度传感器的温度场分布逻辑数据。本技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本技术的电源管理芯片和微控制单元之间由于采用了SPI通讯，微控制单元能在短时间内获取电源管理芯片的电源端的失效状态信号，从而实现对温度采集电路失效的快速诊断。2、本技术由于对温度采集电路的电路元件串接点进行分压信号采集，能快速诊断出各电路元件的开路、短电源、短地等失效状态，同时对多温度采集电路实现一对一信号采集，使诊断结果更精准、可靠。3、本技术由于集成了各电路元件的温度场分布逻辑数据，能结合采集的分压信号对电路元件的阻抗漂移失效状态进行快速且准确的诊断。本技术通过对温度采集电路串接点处的信号采集实现对温度采集电路元件开路、短电源、短地、阻抗漂移的所有失效状态诊断，同时通过SPI通讯实现对电源管理芯片电源端的失效诊断；本技术诊断快速且精确，使温度采集电路能达到功能安全C等级的要求。附图说明图1是本技术温度采集电路的失效识别装置的电路原理图。图中，1电源管理电路，11电源管理芯片（SBC），2信号处理电路，21微控制单元（MCU），3温度采集电路，31第一温度采集电路，32第二温度采集电路，4串行总线（SPI），R1第一电阻，R2第二电阻，NTC1第一温度传感器，NTC2第二温度传感器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。请参见附图1，一种温度采集电路的失效识别装置，包括电源管理电路1、信号处理电路2及温度采集电路3；温度采集电路3由电阻和温度传感器串联构成并连接至电源管理电路1的电源管理芯片（SBC）11的电源端（VCC）；信号处理电路2的微控制单元（MCU）21通过串行总线（SPI）4与电源管理电路1的电源管理芯片（SBC）11连接并建立通讯，微控制单元（MCU）21采集电源管理芯片（SBC）11的电源VCC等相关状态；微控制单元（MCU）21上设有信号采集端口，信号采集端口连接至温度采集电路3的电阻与温度传感器的串接节点，微控制单元（MCU）21通过信号采集端口采集温度采集电路3的分压信号。所述的微控制单元（MCU）21上的信号采集端口的数量与温度采集电路3的数量相当且一一对应，可根据实际使用要求扩展。由于微控制单元（MCU）21无法根据采集的信号判断电路元件的阻抗漂移情况，优选的，可在所述的微控制单元（MCU）21中集成温度采集电路3的电路元件温度场逻辑数据，即电阻的温度场分布逻辑数据和温度传感器的温度场分布逻辑数据，从而结合分压信号实现对阻抗漂移的精确诊断。优选的，微控制单元（MCU）21和电源管理芯片（SBC）11的器件选型均需满足功能安全等级C的要求。在本实施例中，温度采集电路3由第一温度采集电路31和第二温度采集电路32构成。本技术的工作原理如下：当电源管理电路1得电后，电源管理芯片（SBC）11上电，信号处理电路2的微控制单元（MCU）21与电源管理芯片（SBC）11通过SPI串行总线4建立通讯，微控制单元（MCU）21通过SPI获取电源管理芯片（SBC）11的相关状态，尤其是电源管理芯片（SBC）11的电源VCC的状态。若电源管理芯片（SBC）11的电源VCC失效，微控制单元（MCU）21可以在短时间内通过通讯连接得到电源VCC失效信号，从而判断温度采集电路失效。电源管理芯片（SBC）11输出VCC电源后将分别给第一温度采集电路31和第二温度采集电路32供电。在第一温度采集电路31中，VCC电源给第一电阻R1供电，第一电阻R1与第一温度传感器NTC1相连并分压，同时将分压信号传送给微控制单元（MCU）21上对应的信号采集端口AD1，微控制单元（MCU）21通过逻辑解析获取第一温度传感器NTC1的温度数值。当第一电阻R1或第一温度传感器NTC1失效时，即发生开路、短电源或短地时，微控制单元（MCU）21可通过信号采集端口AD1采集到的AD值的变化诊断出第一温度采集电路31的失效。为了诊断第一温度采集电路31的电路元件的阻抗漂移失效，可通过仿真或实际测试的方法获取第一电阻R1和第一温度传感器NTC1的温度场分布的逻辑数据，并将其集成在微控制单元（MCU）21内；当第一电阻R1或第一温度传感器NTC1出现阻抗漂移时，微控制单元（MCU）21可结合已集成的温度场分布的逻辑数据和采集到的AD值对第一温度采集电路31的电路元件阻抗漂移失效进行诊断。同理，在第二温度采集电路32中，VCC电源给第二电阻R2供电，第二电阻R2与第二温度传感器NTC2相连并分压，同时将分压信号传送给微控制单元（MCU）21上对应的信号采集端口AD2，微控制单元（MCU）21通过逻辑解析获取第二温度传感器NTC2的温度数值。当第二电阻R2或第二温度传感器NTC2失效时，即发生开路、短电源或短地时，微控制单元（MCU）21可通过信号采集端口AD2采集到的AD值的变化诊断出第二温度采集电路32的失效。为了诊断第二温度采集电路32的电路元件的阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温度采集电路的失效识别装置，所述的温度采集电路（3）由电阻和温度传感器串联构成并连接至电源管理电路（1）的电源管理芯片（11）的电源端；/n其特征是：所述的失效识别装置包括信号处理电路（2），信号处理电路（2）的微控制单元（21）通过串行总线（4）与电源管理电路（1）的电源管理芯片（11）连接并建立通讯，微控制单元（21）采集电源管理芯片（11）的电源状态；微控制单元（21）上设有信号采集端口，信号采集端口连接至温度采集电路（3）的电阻与温度传感器的串接节点，微控制单元（21）通过信号采集端口采集温度采集电路（3）的分压信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种温度采集电路的失效识别装置，所述的温度采集电路（3）由电阻和温度传感器串联构成并连接至电源管理电路（1）的电源管理芯片（11）的电源端；
其特征是：所述的失效识别装置包括信号处理电路（2），信号处理电路（2）的微控制单元（21）通过串行总线（4）与电源管理电路（1）的电源管理芯片（11）连接并建立通讯，微控制单元（21）采集电源管理芯片（11）的电源状态；微控制单元（21）上设有信号采集端口，信号采集端口连接至温度采集电路（3）的电阻与温度传感器的串接节点，微控制单元（21）通过信号采集端口采集温度采集电路（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：程俊，刘晓义，李宗朝，
申请(专利权)人：上海度普新能源科技有限公司，江苏度普新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31