温度采样电路、方法及相关系统和车辆与流程

本技术涉及电池，尤其涉及一种温度采样电路、方法及相关系统和车辆。

背景技术：

1、在电动汽车、储能系统以及电动工具等现代化高功率应用场景中，电池的温度直接决定电池的充放电效率、循环寿命以及运行安全性。因此，电池管理系统（batterymanagement system，简称bms）需实时采集电池的温度，以基于该温度动态调整充放电策略，及时触发过温或欠温保护机制，以及电池寿命评估等。

2、目前，主流的温度采样方案，采用基于负温度系数（negative temperaturecoefficient，简称ntc）热敏电阻与固定电阻串联形成分压电路，其中，ntc热敏电阻是设置于电池的一侧；该分压电路的一端接入模拟前端模块（analog front end，简称afe）的参考电压端，另一端接地，两者的中间分压节点电性连接至afe的模数转换器（analog-to-digital converter，简称adc），由模数转换器采集该中间分压节点的电压，再根据ntc热敏电阻的阻值-温度特性曲线反推得到电池的温度。

3、然而，在一些场景下，通过这种方式得到的温度的准确度较低。

技术实现思路

1、本技术提供温度采样电路、方法及相关系统和车辆，用以提高温度的采样准确度。

2、第一方面，本技术提供一种温度采样电路，包括：模拟前端模块afe、热敏电阻ntc和第一电阻r1和可控支路，热敏电阻ntc的电压反映待测温器件的温度；

3、热敏电阻ntc与第一电阻r1串联形成分压电路，分压电路的一端接入电源端，另一端接地；分压电路的中间分压节点连接至模拟前端模块afe的模数转换器adc的输入端，由模数转换器adc采集中间分压节点的电压；

4、可控支路与第一电阻r1并联形成分压网络，可控支路的控制端与模拟前端模块afe的通用输出引脚gpo连接，模拟前端模块afe通过通用输出引脚gpo控制可控支路的导通与关断，在可控支路导通时降低分压网络的等效电阻值。

5、在一个可能的实施例中，可控支路包括可控导通元件q1和第二电阻r2，其中：

6、可控导通元件q1和第二电阻r2串联形成可控支路，可控导通元件q1的控制端作为可控支路的控制端。

7、在一个可能的实施例中，温度采样电路还包括：第三电阻r3和第四电阻r4；

8、可控导通元件q1的控制端通过第三电阻r3与通用输出引脚gpo连接；

9、可控导通元件q1的控制端还通过第四电阻r4接地。

10、在一个可能的实施例中，模拟前端模块afe，具体用于：

11、在检测到第一电阻r1的电压大于预设电压检测上限时，生成高电平的控制信号，并通过通用输出引脚gpo传输至可控支路，控制信号用以驱动可控支路导通。

12、在一个可能的实施例中，模拟前端模块afe，具体用于：

13、在检测到第一电阻r1的电压小于预设电压检测下限时，生成低电平的控制信号，并通过通用输出引脚gpo传输至可控支路，控制信号用以驱动可控支路断开，其中，热敏电阻ntc的阻值与第一电阻r1的阻值的比值大于或等于第一值，且小于或等于第二值，第一值为电源端提供的电压值除以预设电压检测上限的商减去1，第二值为电源端提供的电压值除以预设电压检测下限的商减去1。

14、在一个可能的实施例中，模拟前端模块afe包含多个模数转换器adc，且每个模数转换器adc均对应独立设置输入端，多个模数转换器adc的输入端均与中间分压节点连接；

15、模拟前端模块afe，还用于确定多个模数转换器adc采集的中间分压节点的电压的平均电压值，并根据平均电压值生成对应可控支路的控制信号。

16、在一个可能的实施例中，模拟前端模块afe具体用于：

17、判断任意两个模数转换器adc采集的中间分压节点的电压的差值绝对值是否大于差值阈值；若大于差值阈值，向管理系统输出告警信息；若小于或等于差值阈值，将平均电压值，确定为分压网络的目标电压，并根据平均电压值生成对应可控支路的控制信号。

18、在一个可能的实施例中，还包括第五电阻r5；

19、多个模数转换器adc的输入端均通过第五电阻r5与中间分压节点连接。

20、在一个可能的实施例中，可控导通元件q1为三极管；

21、三极管的基极，作为可控导通元件q1的控制端，三极管的集电极连接第二电阻r2，三极管的发射极接地。

22、在一个可能的实施例中，可控导通元件为金属-氧化物半导体场效应晶体管；

23、金属-氧化物半导体场效应晶体管的栅极，作为可控导通元件q1的控制端，金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接第二电阻r2；金属-氧化物半导体场效应晶体管的源极接地。

24、在一个可能的实施例中，电源端为模拟前端模块afe的参考电压端vref或恒压源端或恒流源端。

25、在一个可能的实施例中，可控支路的数量为多个。

26、第二方面，本技术提供一种温度采样方法，应用于上述提供的温度采样电路中的模拟前端模块afe，温度采样方法包括：

27、获取温度采样电路中分压电路的中间分压节点的目标电压，其中，目标电压是通过以下方式确定的：确定温度采样电路中多个模数转换器adc采集的中间分压节点的电压的平均电压值，并将平均电压值，确定为目标电压；

28、基于目标电压，确定待测温器件的温度。

29、在一个可能的实施例中，还包括：

30、获取温度采样电路中通用输出引脚gpo的控制状态；

31、根据控制状态和多个模数转换器adc采集的中间分压节点的电压，确定温度采样电路中器件状态信息。

32、第三方面，本技术提供一种电池管理系统，包括上述提供的温度采样电路。

33、第四方面，本技术提供一种电池系统，包括电池和上述提供的电池管理系统。

34、第五方面，本技术提供一种车辆，包括车辆本体和上述提供的电池系统。

35、第六方面，本技术提供一种模拟前端模块，包括：存储器，处理器；

36、存储器存储计算机执行指令；

37、处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

38、第七方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被执行时用于实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

39、第八方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被执行时实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

40、本技术提供的温度采样电路、方法及相关系统和车辆，涉及电池技术领域。该温度采样电路，包括：模拟前端模块afe、热敏电阻ntc和第一电阻r1和可控支路，热敏电阻ntc的电压反映待测温器件的温度；热敏电阻ntc与第一电阻r1串联形成分压电路，分压电路的一端接入电源端，另一端接地；分压电路的中间分压节点连接至模拟前端模块afe的模数转换器adc的输入端，由模数转换器adc采集中间分压节点的电压；可控支路与第一电阻r1并联形成分压网络，可控支路的控制端与模拟前端模块afe的通用输出引脚gpo连接，模拟前端模块afe通过通用输出引脚gpo控制可控支路的导通与关断，在可控支路导通时降低分压网络的等效电阻值。本技术通过将热敏电阻与第一电阻串联形成分压电路，并由模拟前端模块的模数转换器采集中间分压节点的电压，能够将待测温器件的温度变化转换为可供采集处理的电压信号；通过设置与第一电阻并联的可控支路，并由模拟前端模块通过通用输出引脚控制可控支路的导通与关断，在可控支路导通时降低分压网络的等效电阻值，能够对分压网络的电气特性进行切换调节，进而改善宽温范围内中间分压节点的电压的分布情况，提高温度的采样准确度。