一種用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種溫度檢測電路，尤其涉及一種對新能源驅(qū)動電機系統(tǒng)用的電纜進行溫度檢測的電路。
【背景技術】
[0002]驅(qū)動電機作為新能源汽車的關鍵部件，對電機的力矩容量要求較高，由于電機的工作電流越來越大，驅(qū)動電機系統(tǒng)中的電纜和接插件上的電流發(fā)熱越來越嚴重，給電機系統(tǒng)的動力線纜系統(tǒng)造成了較大的壓力。
[0003]由于電纜與接插件處的熱量不斷增加，存在安全隱患，會引發(fā)火災。尤其在混合動力汽車中，由于空間有限，電纜和油管的排布比較集中，一旦電氣連接的位置出現(xiàn)電燒蝕現(xiàn)象，后果不堪設想。
[0004]目前，針對這個問題，國內(nèi)外的上下游企業(yè)都是在設計和生產(chǎn)的前端，通過提高設計質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量來解決，但是從安全的角度考慮，這種措施不能完全避免這種隱患，因不合格率和失效率的存在，導致在現(xiàn)場使用過程中出現(xiàn)故障，甚至直接對人體造成傷害；另外產(chǎn)品的使用都有一定的邊界條件，而實際設計和使用過程非常復雜，比如過載工況難以預計，在生產(chǎn)過程和維護過程中，會多次拆裝電纜和接插件，外界的濕熱腐蝕環(huán)境會導致鍍層過早老化，產(chǎn)品的超期服役等等。
[0005]現(xiàn)有技術中從使用端直接介入檢測，主動避免危害發(fā)生，將功率電纜系統(tǒng)燒蝕危害降低到最低，實現(xiàn)高級別的功能安全?，F(xiàn)有技術比如通過溫度測量的ECU(整車控制器或電機逆變器)或通過溫度繼電器檢測都有一定的缺陷。溫度測量的E⑶采用逐點檢測的辦法，每個監(jiān)測點都需要通過專門的電纜和遠端的ECU連接，這種方式接線過于復雜，同時也限制了監(jiān)測節(jié)點的數(shù)量，難以接受；通過溫度繼電器的方式可以把多個節(jié)點串聯(lián)起來，使系統(tǒng)接線得到最大程度的簡化，但是溫度繼電器內(nèi)部往往是兩個不同材質(zhì)的金屬簧片壓接到一起，由于不同材料的熱膨脹率不同，簧片在受熱的情況下會自動彎曲，和另一個觸點導通或分離，這種原理的溫度繼電器由于是觸點結(jié)構，在車用的震動沖擊的情況下容易發(fā)生誤動作，一旦誤動作整車就會切斷動力，帶來較高的安全隱患，難以滿足汽車應用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種電路結(jié)構簡單、只需通過兩條導線即能在線同時檢測多個節(jié)點且能避免誤動作的電纜監(jiān)控系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干分別設置在電纜各節(jié)點上的溫度檢測電路，各所述節(jié)點通過兩導線串聯(lián)到電機的ECU上，所述溫度檢測電路包括串聯(lián)的電阻Rl和溫度電阻R2，與所述Rl和R2并聯(lián)的電壓控制元件，以及與所述電壓控制元件并聯(lián)的穩(wěn)壓件，由所述ECU檢測所述R2兩端的電壓。
[0008]進一步的，所述電壓控制元件為并聯(lián)穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓件為齊納二極管，所述并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考電壓為Vy所述二極管的穩(wěn)壓值為Vz，由所述ECU檢測所述R2兩端的電壓Vtest=VCC-n*Vz，通過電壓 Vtest得出電阻 R2 的阻值為(VCC- (n-1) *Vz-V test) *Rl/Vr_Rl，其中 VCC為ECU系統(tǒng)電壓，η為所述節(jié)點數(shù)量。
[0009]進一步的，所述溫度電阻R2為NTC熱敏電阻。
[0010]進一步的，所述溫度電阻R2為PTC熱敏電阻。
[0011]進一步的，所述E⑶的檢測端連接有接地電阻R3。
[0012]借由上述方案，本發(fā)明的用于電機系統(tǒng)中的功率電纜監(jiān)控系統(tǒng)，通過在線的溫度監(jiān)控，避免功率電纜系統(tǒng)燒蝕，大大提高了安全性；另外，本發(fā)明不僅可檢測到監(jiān)控節(jié)點上是否存在危害，而且在檢測到危害發(fā)生時，計算危害節(jié)點的實際溫度，通過適當?shù)倪壿嬐茢嘁员苊庹`動作。
[0013]上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的電路圖；
[0015]圖2是本發(fā)明另一實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0017]本發(fā)明一較佳實施例所述的一種用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干分別設置在電纜各節(jié)點上的溫度檢測電路，各節(jié)點通過兩條導線串聯(lián)到電機的ECU上，溫度檢測電路包括串聯(lián)的電阻Rl和溫度電阻R2，與Rl和R2并聯(lián)的電壓控制元件，以及與電壓控制元件并聯(lián)的穩(wěn)壓件，電壓控制元件為并聯(lián)穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓件為齊納二極管，由ECU檢測R2兩端的電壓，同時ECU的檢測端連接有接地電阻R3，進行接地保護。
[0018]如圖1所示，溫度電阻R2為NTC熱敏電阻，E⑶和溫度監(jiān)控節(jié)點間通過兩條導線連接，RU R2、Ul、Dl構成了監(jiān)控節(jié)點的溫度檢測電路，其中Ul為并聯(lián)穩(wěn)壓器(shuntregulator), R2為NTC溫度電阻，溫度上升時其電阻下降。當溫度較低時，Ul的參考電壓R腳的電壓值低于參考電壓Vr，此時Ul上基本沒有電流流過，此時監(jiān)控節(jié)點兩端的電壓為Dl齊納二極管的齊納電壓Vz，該值高于Vr，此時E⑶內(nèi)部的Vtest節(jié)點電壓為VCC_Vz，當ECU檢測到該值附近時認為溫度監(jiān)控節(jié)點沒有過熱情況發(fā)生；當溫度較高時，R2電阻值減小，Ul的參考電壓R腳的電壓值上升，當達到Vr，時，Ul上有電流流過，此時監(jiān)控節(jié)點兩端的電壓不再是齊納電壓Vz，該值開始下降，該電壓值Ut = Vr*(R2+Rl)/Rl，ECU內(nèi)部的Vtest節(jié)點電壓為VCC-Ut，繼而ECU可以計算出溫度測量電阻R2的阻值，(VCC-Vtest) *R1/Vr-Rl，繼而根據(jù)R2的阻值/溫度曲線可以推算出監(jiān)控節(jié)點的溫度。
[0019]該電路同樣可以實現(xiàn)多個溫度監(jiān)控節(jié)點同時工作，E⑶通過兩條導線，以此串聯(lián)各個節(jié)點。由于沒有發(fā)生電纜節(jié)點燒蝕的監(jiān)控節(jié)點溫度較低，單元電路的壓降為齊納電壓Vz，E⑶內(nèi)部的Vtest節(jié)點電壓為VCC-n*Vz，η為監(jiān)控節(jié)點數(shù)量；當某一個節(jié)點溫度升高時，同樣可以通過Vtest節(jié)點電壓換算出改節(jié)點溫度測量電阻R2的阻值，(VCC-(n-l)*Vz-V test)*Rl/Vr-Rl，繼而推算出該監(jiān)控節(jié)點的溫度。
[0020]當然，溫度電阻R2也可采用PTC熱敏電阻，如圖2所示，電路原理如上所述，同樣可以通過Vtest節(jié)點電壓換算出節(jié)該點溫度測量電阻R2的阻值，(VCC-(n-l)*Vz-V test)*Rl/Vr-Rl，繼而推算出該監(jiān)控節(jié)點的溫度。
[0021]本領域人員也可采用比較器代替并聯(lián)穩(wěn)壓器，實現(xiàn)過熱報警，但采用比較器則無法測算問題節(jié)點的溫度。
[0022]可見，本發(fā)明中的溫度檢測電路結(jié)構簡單，尺寸小，接線簡單，容易集成到接插件中，使用過程中因車引起的沖擊振動不會影響溫度檢測電路的工作，使得電纜與接插件的觸點處的溫度能夠被實時檢測到。
[0023]本發(fā)明通過串聯(lián)將多個監(jiān)控節(jié)點的溫度檢測連接，利用兩條導線即可以實現(xiàn)多個溫度監(jiān)控節(jié)點的溫度監(jiān)控，并且可以準確估計出溫度異常升高的節(jié)點溫度，可以應用于新能源汽車動力電纜溫度監(jiān)控。
[0024]本發(fā)明的用于電機系統(tǒng)中的功率電纜監(jiān)控系統(tǒng)，通過在線的溫度監(jiān)控，避免功率電纜系統(tǒng)燒蝕，大大提高了安全性；另外，本發(fā)明不僅可檢測到監(jiān)控節(jié)點上是否存在危害，而且在檢測到危害發(fā)生時，計算危害節(jié)點的實際溫度，通過適當?shù)倪壿嬐茢嘁员苊庹`動作。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括若干分別設置在電纜各節(jié)點上的溫度檢測電路，各所述節(jié)點通過兩導線串聯(lián)到電機的ECU上，所述溫度檢測電路包括串聯(lián)的電阻Rl和溫度電阻R2，與所述Rl和R2并聯(lián)的電壓控制元件，以及與所述電壓控制元件并聯(lián)的穩(wěn)壓件，由所述ECU檢測所述R2兩端的電壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓控制元件為并聯(lián)穩(wěn)壓器，所述穩(wěn)壓件為齊納二極管，所述并聯(lián)穩(wěn)壓器的參考電壓為\，所述二極管的穩(wěn)壓值為Vz，由所述E⑶檢測所述R2兩端的電壓Vtest = VCC-n*V z，通過電壓Vtest得出電阻R2的阻值為(VCC-(n-l)*Vz-Vtest)*Rl/Vr-Rl，其中VCC為ECU系統(tǒng)電壓，η為所述節(jié)點數(shù)量。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度電阻R2為NTC熱敏電阻。
4.根據(jù)權利要求2所述的用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度電阻R2為PTC熱敏電阻。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述ECU的檢測端連接有接地電阻R3。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電機系統(tǒng)中功率電纜的監(jiān)控系統(tǒng)，包括若干分別設置在電纜各節(jié)點上的溫度檢測電路，各所述節(jié)點通過兩導線串聯(lián)到電機的ECU上，所述溫度檢測電路包括串聯(lián)的電阻R1和溫度電阻R2，與所述R1和R2并聯(lián)的電壓控制元件，以及與所述電壓控制元件并聯(lián)的穩(wěn)壓件，由所述ECU檢測所述R2兩端的電壓。本發(fā)明中的溫度檢測電路結(jié)構簡單，尺寸小，接線簡單，容易集成到接插件中，使用過程中因車引起的沖擊振動不會影響溫度檢測電路的工作，使得電纜與接插件的觸點處的溫度能夠被實時檢測到，利用兩條導線將多個監(jiān)控節(jié)點的溫度檢測電路串聯(lián)連接，即可以實現(xiàn)多個溫度監(jiān)控節(jié)點的溫度監(jiān)控。
【IPC分類】G01K7-22
【公開號】CN104819784
【申請?zhí)枴緾N201510209548
【發(fā)明人】王清華
【申請人】邁爾世通電氣（蘇州）股份有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月29日