一种多路温度检测电路的制作方法

1.本发明涉及电池管理技术领域，特别是涉及一种多路温度检测电路。


背景技术：

2.在新能源应用领域，锂电池越来越多地被应用于电子电气产品中，如电动汽车、电动自行车、电动工具、通信基站、机器人等。为了让锂电池能够被安全可靠的使用，需要配置电池管理系统(bms)来监测锂电池的使用状态，并实现过充、过放、过温等保护功能。
3.在实际应用中，通常通过专用电池前端检测芯片和外部温度传感器，来采集电池系统中电池的温度，但是，现有的专用电池前端检测芯片用于采集温度的接口数量比较少，一般不大于10个，即使多片专用电池前端检测芯片在级联后所形成的温度采集接口数量，也无法满足电池系统中众多(例如高达百余节)单体电池温度采集的需求，因此，只能在电池系统中分区域检测，而不能检测到每一节电池的实际温度，从而也就无法及时且准确地检测到电池热失控现象，一旦电池发生热失控，大多数情况下就会发生起火、爆炸，造成人员伤亡或财产损失。
4.另外，现有的多路温度检测电路会利用多路复用器来扩展温度检测接口，例如3选1的8路复用器、4选1的16路复用器，但是，一般会将8路温度信号或者16路温度信号全部从1个公用输出端依次输出，这样就会造成温度检测周期较长。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种多路温度检测电路。
6.为此，本发明提供了一种多路温度检测电路，包括电池前端检测芯片、片选模块、使能模块、多路复用器u1和多路复用器u2以及单片机，其中：
7.电池前端检测芯片，其上的预设多个控制信号输出端对应连接所述片选模块的多个输入端，用于向片选模块输出多路片选控制信号，对应控制片选模块上多个输出端所输出的片选信号的电平状态；
8.电池前端检测芯片，其上具有的一个使能模块连接输出端，用于连接所述使能模块的输入端，用于向所述使能模块输出使能控制信号，控制使能模块的输出端所输出的使能信号的电平状态；
9.电池前端检测芯片，其上具有的一个温度检测信号输入端，连接多路复用器u1的输出端，用于接收所述多路复用器u1所输出的温度检测信号；
10.电池前端检测芯片，其上具有的另一个温度检测信号输入端，连接多路复用器u2的输出端，用于接收所述多路复用器u2所输出的温度检测信号；
11.电池前端检测芯片，其上的通讯端连接单片机的通讯端，用于根据是否收到单片机发送的温度检测指令，对应控制其上的预设多个控制信号输出端所输出的片选控制信号的电平状态，以及用于接收多路复用器u1和多路复用器u2发来的温度检测信号，然后向单片机发送；
12.片选模块，用于接收电池前端检测芯片发来的多路片选控制信号，然后根据多路片选控制信号对应控制其上多个输出端所输出的片选信号的电平状态；
13.片选模块，其上的多个输出端，对应连接多路复用器u1上的多个片选输入端，用于向所述多路复用器u1输出多路片选信号，来对应选通所述多路复用器u1上的多个温度信号输入端；
14.片选模块，其上的多个输出端，还同时对应连接所述多路复用器u2的多个片选输入端，用于向所述多路复用器u2输出多路片选信号，来对应选通所述多路复用器u2上的多个温度信号输入端；
15.使能模块，用于接收电池前端检测芯片发来的使能控制信号，根据该使能控制信号，控制其输出端所输出的使能信号的电平状态；
16.使能模块，其上的输出端连接多路复用器u1和多路复用器u2的使能输入端，用于向多路复用器u1和多路复用器u2输出使能信号，从而控制多路复用器u1和多路复用器u2的工作状态；
17.单片机，用于向电池前端检测芯片发送温度检测指令，以及用于接收电池前端检测芯片发来的由多路复用器u1和u2所输出的温度检测信号。
18.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种多路温度检测电路，其设计科学，具备温度检测端口扩展功能，能够方便、可靠地实现温度检测端口数量的扩展，可以满足对电池系统中每节电池温度检测的要求，具有重大的实践意义。
19.此外，本发明的应用，能够极大地缩短对电池系统的温度检测周期，增强了温度检测的实时性；
20.另外，本发明的多路温度检测电路，具备硬件冗余的安全机制，确保温度检测功能的可靠实现，提高了温度检测功能的可靠性，能够满足《iso26262道路车辆功能安全》标准的设计要求。
21.对于本发明的技术方案，硬件电路设计科学，电子元器件为普遍应用型号，易于选型且元器件价格低廉，因此，本发明的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
22.图1为本发明提供的一种多路温度检测电路一个实施例的结构方框图；
23.图2为本发明提供的一种多路温度检测电路中，片选模块内用于形成片选信号1k0的第一片选信号处理子电路的电路原理图；
24.图3为本发明提供的一种多路温度检测电路中，片选模块内用于形成片选信号1k1的第二片选信号处理子电路的电路原理图；
25.图4为本发明提供的一种多路温度检测电路中，片选模块内用于形成片选信号1k2的第三片选信号处理子电路的电路原理图；
26.图5为本发明提供的一种多路温度检测电路中，片选模块内用于形成片选信号1k3的第四片选信号处理子电路的电路原理图；
27.图6为本发明提供的一种多路温度检测电路中，使能模块的电路原理图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
32.参见图1至图6，本发明提供了一种多路温度检测电路，包括电池前端检测芯片(afe)10、片选模块11、使能模块12、多路复用器u1和多路复用器u2以及单片机，其中：
33.电池前端检测芯片(afe)10，其上的预设多个控制信号输出端对应连接所述片选模块11的多个输入端，用于向片选模块11输出多路片选控制信号，对应控制片选模块11上多个输出端所输出的片选信号的电平状态(高电平或者低电平)；
34.具体实现上，1片电池前端检测芯片(afe)10，可以同时检测16个温度点。
35.具体实现上，片选控制信号包括高电平和低电平两种信号状态。
36.电池前端检测芯片(afe)10，其上具有的一个使能模块连接输出端，用于连接所述使能模块12的输入端，用于向所述使能模块12输出使能控制信号，控制使能模块12的输出端所输出的使能信号的电平状态；
37.电池前端检测芯片(afe)10，其上具有的一个温度检测信号输入端，连接多路复用器u1的输出端，用于接收所述多路复用器u1所输出的温度检测信号；
38.电池前端检测芯片(afe)10，其上具有的另一个温度检测信号输入端，连接多路复用器u2的输出端，用于接收所述多路复用器u2所输出的温度检测信号；
39.电池前端检测芯片(afe)10，其上的通讯端连接单片机的通讯端，用于根据是否收到单片机发送的温度检测指令，对应控制其上的预设多个控制信号输出端所输出的片选控制信号的电平状态，以及用于接收多路复用器u1和多路复用器u2发来的温度检测信号(即温度检测数据)，然后向单片机发送。例如，电池前端检测芯片(afe)10在接收到单片机发送的温度检测指令时，控制其上的控制信号输出端输出低电平，而在没有接收到单片机发送的温度检测指令时，控制其上的控制信号输出端输出高电平。
40.实施例。
41.为了更加清楚地理解本发明，下面结合具体实施例进行说明。
42.参见图1，图1所示的电池前端检测芯片(afe)10具有七个通用输入输出端口gpio，以图1所示的电池前端检测芯片(afe)10为例，对本发明的上述技术方案做进一步说明。
43.在图1中，电池前端检测芯片(afe)10上，具有四个控制信号输出端、一个使能模块连接输出端和两个温度检测信号输入端；
44.在图1中，片选模块11上具有四个输入端和四个输出端；
45.在图1中，多路复用器u1和多路复用器u2上，均具有16个温度信号输入端；
46.参见图1，电池前端检测芯片(afe)10的四个输出端1-gpio1～1-gpio4，分别连接片选模块11的四个输入端1～4，用于输出片选控制信号1～4，控制片选模块11的四个输出端1k0～1k3所输出的四个片选信号的电平状态。
47.其中，片选控制信号1～4包括高电平和低电平两种信号状态。
48.电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5，作为使能模块连接输出端，用于连接使能模块12的输入端1a，用于输出使能控制信号1a，控制使能模块12输出端1b的信号电平变化。
49.电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6，作为温度检测信号输入端，用于连接多路复用器u1的输出端1z，以及用于接收多路复用器u1输出的温度检测信号1z。
50.电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7，作为温度检测信号输入端，用于连接多路复用器u2的输出端2z，以及用于接收多路复用器u2输出的温度检测信号2z。
51.电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com，连接单片机的通讯端com，用于接收单片机发送的温度检测指令，以及用于向单片机发送温度检测数据。
52.需要说明的是，通讯端com的通讯方式可以根据实际情况选择使用，如菊花链tpl、can通讯、spi等。
53.需要说明的是，参见图1，图1所示的电池前端检测芯片(afe)10具有7个通用输入输出端口gpio。如果为了满足实际温度检测点数量的要求，电池前端检测芯片(afe)10的通用输入输出gpio数量相应增加或减少，本发明的技术方案同样适用。
54.需要说明的是，在本发明中，电池前端检测芯片(afe)10应具备至少四个通用输入输出端口gpio，其中，1个gpio用于片选控制信号输出，1个gpio用于使能控制信号输出，2个gpio用于温度检测信号输入。
55.需要说明的是，在本发明中，电池前端检测芯片(afe)10的通用输入输出端口gpio的输出形式为：开漏输出od(或oc门)。
56.需要说明的是，在本发明中，对电池前端检测芯片(afe)10上通用输入输出端口gpio的使用方案，同样适用于具备gpio的微处理器mcu。
57.在本发明中，片选模块11，用于接收电池前端检测芯片(afe)10发来的多路片选控制信号，然后根据多路片选控制信号对应控制其上多个输出端所输出的片选信号的电平状态(高电平或者低电平)
58.例如，参见图1，具体实现上，片选模块11的输入端1～4，分别连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1～1-gpio4，用于接收片选控制信号1～4，来控制所述片选模块11输出端1k0～1k3输出的片选信号的状态变化。具体为：当片选控制信号1～4为低电平时，相应地，控制对应的片选信号1k0～1k3为高电平；当所述片选控制信号1～4为高电平时，相应地，控制对应的片选信号1k0～1k3为低电平。
59.在本发明中，片选模块11，其上的多个输出端，对应连接多路复用器u1上的多个片选输入端，用于向所述多路复用器u1输出多路片选信号，来对应选通所述多路复用器u1上
的多个温度信号输入端；
60.例如，参见图1，具体实现上，片选模块11的输出端1k0～1k3，分别连接多路复用器u1的片选输入端1s0～1s3，给所述多路复用器u1输出片选信号1k0～1k3，来选通(即触发连通)所述多路复用器u1的8个温度信号输入端1y0～1y15。该片选信号包括高电平和低电平两种信号状态。所述片选信号1k0～1k3高低电平状态与16个输入端1y0～1y15的逻辑关系见下面的功能表1。
61.在本发明中，片选模块11，其上的多个输出端，还同时对应连接所述多路复用器u2的多个片选输入端，用于向所述多路复用器u2输出多路片选信号，来对应选通所述多路复用器u2上的多个温度信号输入端；
62.例如，参见图1，具体实现上，片选模块11的输出端1k0～1k3，还分别连接所述多路复用器u2的片选输入端2s0～2s3，给所述多路复用器u2输出片选信号1k0～1k3，来选通所述多路复用器u2的8个温度信号输入端2y0～2y15。该片选信号包括高电平和低电平两种信号状态，所述片选信号1k0～1k3高低电平状态与16个输入端2y0～2y15的逻辑关系见下面的功能表1。
63.功能表1：
64.[0065][0066]
需要说明的是，在功能表1中，用“l”表示低电平，用“h”表示高电平，用
“×”
表示任意电平，用“—”表示没有选通输入端。
[0067]
在本发明中，使能模块12，用于接收电池前端检测芯片(afe)10发来的使能控制信号，根据该使能控制信号，控制其输出端所输出的使能信号的电平状态(高电平或者低电平)；
[0068]
例如，参见图1，具体实现上，使能模块12的输入端1a，连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5，用于接收所述电池前端检测芯片(afe)10输出的使能控制信号1a，该信号包括高电平和低电平两种状态。
[0069]
在本发明中，使能模块12，其上的输出端连接多路复用器u1的使能输入端，用于向多路复用器u1输出使能信号，从而控制多路复用器u1的工作状态(激活状态或禁止状态)；
[0070]
例如，参见图1，具体实现上，使能模块12的输出端1b，连接多路复用器u1的使能输入端1en，用于为多路复用器u1输出使能信号1b，控制多路复用器u1的工作状态。具体为：当使能信号1b为低电平时，多路复用器u1为激活状态；当使能信号1b为高电平时，多路复用器u1为禁止状态。
[0071]
在本发明中，使能模块12，其上的输出端还连接多路复用器u2的使能输入端，用于向多路复用器u2输出使能信号，从而控制多路复用器u2的工作状态(激活状态或禁止状态)；
[0072]
例如，参见图1，具体实现上，使能模块12的输出端1b，还连接多路复用器u2的使能输入端2en，用于为多路复用器u2输出使能信号1b，控制多路复用器u2的工作状态。具体为：当使能信号1b为低电平时，多路复用器u2为激活状态；当使能信号1b为高电平时，多路复用器u2为禁止状态。
[0073]
需要说明的是，使能信号1b包括两种状态：高电平和低电平。
[0074]
需要说明的是，当多路复用器u1、u2处于激活状态时，可以将温度信号输入端1y0～1y15和2y0～2y15的输入端信号从输出端1z、2z输出；当多路复用器u1、u2处于禁止状态时，温度信号输入端1y0～1y15和2y0～2y15的输入端信号不能从输出端1z、2z输出。使能信号1b与多路复用器u1的温度信号输入端1y0～1y15、多路复用器u2的温度信号输入端2y0～
2y15的逻辑关系见功能表1。
[0075]
在本发明中，多路复用器u1，用于通过其上的使能输入端接收所述使能模块12输出的使能信号；
[0076]
多路复用器u2，用于通过其上的使能输入端接收所述使能模块12输出的使能信号；
[0077]
例如，参见图1，具体实现上，多路复用器u1上的使能输入端1en，连接所述使能模块12的输出端1b，用于接收所述使能模块12输出的使能信号1b。多路复用器u2的使能输入端2en，连接所述使能模块12的输出端1b，用于接收所述使能模块12输出的使能信号1b。
[0078]
需要说明的是，多路复用器u1、u2的使能输入端1en、2en均是在低电平时有效。当使能输入端1en、2en的输入信号为低电平时，多路复用器u1、u2为激活状态，可以选通输入端1y0～1y15、2y0～2y15的输入信号从输出端1z输出；当使能输入端1en、2en的输入信号为高电平时，多路复用器u1、u2为禁止状态，其输入端1y0～1y15、2y0～2y15的输入信号不能从输出端1z输出。使能输入端1en、2en信号状态、使能信号1b信号状态和输入端1y0～1y15、2y0～2y15的选通状态见功能表1所示。
[0079]
在本发明中，多路复用器u1，用于通过其上的多个片选输入端，来对应接收所述片选模块11输出的多路片选控制信号，然后根据该多路片选控制信号，对应选通其上的多个温度信号输入端；
[0080]
例如，参见图1，具体实现上，多路复用器u1的片选输入端1s0～1s3，分别连接片选模块11的输出端1k0～1k3，用于接收片选模块11输出的片选控制信号1k0～1k3，来选通多路复用器u1的16个温度信号输入端1y0～1y15。片选信号1k0～1k3高低电平状态与16个温度信号输入端1y0～1y15的逻辑关系见功能表1。
[0081]
在本发明中，多路复用器u2，用于通过其上的多个片选输入端，来对应接收所述片选模块11输出的多路片选控制信号，然后根据该多路片选控制信号，对应选通其上的多个温度信号输入端；
[0082]
例如，参见图1，具体实现上，多路复用器u2的片选输入端2s0～2s3，分别连接片选模块11的输出端1k0～1k3，用于接收片选模块11输出的片选控制信号1k0～1k3，来选通多路复用器u2的16个温度信号输入端2y0～2y15。片选信号1k0～1k3高低电平状态与16个温度信号输入端2y0～2y15的逻辑关系见功能表1。
[0083]
在本发明中，多路复用器u1，其上的多个温度信号输入端分为第一组温度信号输入端和第二组温度信号输入端；
[0084]
第一组温度信号输入端和第二组温度信号输入端包括的温度信号输入端的数量相等；
[0085]
多路复用器u2，其上的多个温度信号输入端分为第三组温度信号输入端和第四组温度信号输入端；
[0086]
第三组温度信号输入端和第四组温度信号输入端包括的温度信号输入端的数量相等；
[0087]
其中，第一组温度信号输入端中的每个温度信号输入端，分别连接一个温度传感器20，以及分别连接多路复用器u2的第四组温度信号输入端中的一个温度信号输入端，用于接收每个温度传感器20输出的温度检测信号；
[0088]
其中，第三组温度信号输入端中的每个温度信号输入端，分别连接一个温度传感器20，以及分别连接多路复用器u1的第二组温度信号输入端中的一个温度信号输入端，用于接收每个温度传感器20输出的温度检测信号。
[0089]
例如，参见图1，具体实现上，多路复用器u1的温度信号输入端1y0～1y7，分别连接一个温度传感器20，共8个温度传感器20，用于接收八个温度传感器20所输出的温度检测信号t1～t8。多路复用器u1的输入端1y0～1y7，还分别连接多用复用器u2的输入端2y8～2y15。
[0090]
多路复用器u2的输入端2y0～2y7，分别连接一个温度传感器20，共8个温度传感器20，用于接收八个温度传感器20输出的温度检测信号t9～t16。多路复用器u2的输入端2y0～2y7，还分别连接多用复用器u1的输入端1y8～1y15。
[0091]
需要说明的是，图1所示的本发明实施例，是以检测16个温度点为例做解释说明，图1中温度传感器20的总数为16个，多路复用器u1、u2应具有16路输入端，以满足16个温度点的检测。
[0092]
需要说明的是，温度传感器20可以是现有的ntc热敏电阻，也可以是数字量输出的温度检测芯片，具体型号可以根据实际情况选择应用。温度传感器20的型号和与之匹配的信号传输电路，不属于本发明范围，故不做具体解释。
[0093]
具体实现上，可以在每个单体电池上，分别设置一个温度传感器20。
[0094]
需要说明的是，在本发明未发生故障时，多路复用器u1只通过输入端1y0～1y7检测温度信号t1～t8，而温度信号t9～t16则是通过另外一个多路复用器u2的输入端2y0～2y7来检测。也就是说，只有当本发明发生故障时，才会启用多路复用器u1的输入端1y8～1y15和多路复用器u2的输入端2y8～2y15。
[0095]
在本发明中，多路复用器u1，用于通过其上的输出端，向电池前端检测芯片(afe)10输出温度检测信号；
[0096]
多路复用器u2，用于通过其上的输出端，向电池前端检测芯片(afe)10输出温度检测信号；
[0097]
例如，参见图1，具体实现上，多路复用器u1的输出端1z，连接电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6，用于为电池前端检测芯片(afe)10输出温度检测信号t1～t16。输出端1z为多路复用器u1的16个输入端的公用输出端。
[0098]
多路复用器u2的输出端2z，连接电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7，用于为电池前端检测芯片(afe)10输出温度检测信号t1～t16。输出端2z为多路复用器u2的16个输入端的公用输出端。
[0099]
在本发明中，需要说明的是，多路复用器u1、u2的使能信号1en、2en均是在低电平时有效，可以选通输入端，高电平则禁用所有的输入端。
[0100]
在本发明中，单片机，用于向电池前端检测芯片(afe)10发送温度检测指令，以及用于接收电池前端检测芯片(afe)10发来的由多路复用器u1和u2所输出的温度检测信号(即温度检测数据)；
[0101]
例如，参见图1，具体实现上，单片机01的通讯端com，连接电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com，用于向电池前端检测芯片(afe)10发送温度检测指令，以及用于接收电池前端检测芯片(afe)10发来的温度检测信号t1～t16。
[0102]
需要说明的是，电池前端检测芯片(afe)10和单片机01，可以应用目前普遍应用的品牌、系列和型号，例如，电池前端检测芯片(afe)10可以采用恩智浦mc3377系列电池充电管理芯片，单片机可以采用恩智浦mc9s12系列芯片等，电池前端检测芯片(afe)10和单片机01的型号均不在本发明保护范围内。
[0103]
为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明图1所示实施例的工作原理。
[0104]
图1所示的本发明提供的一种多路温度检测电路，包括以下工作模式:
[0105]
一、第一工作模式：在初始状态下，单片机01没有通过通讯端com向电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com发送控制指令(即温度检测指令)，控制电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5输出高电平给使能模块12的输入端1a，使得使能模块12的输出端1b输出高电平的使能信号1b，进而使得多路复用器u1、u2处于禁止状态，温度检测信号t1～t16不能通过多路复用器u1的输入端1y0～1y15以及多路复用器u2的输入端2y0～2y15采集后再从其公用输出端1z、2z分别输出给电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6、1-gpio7；同时，单片机01还发送控制指令，使电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1～1-gpio4均为低电平。
[0106]
二、第二工作模式：当检测电路未发生故障时，实施16路温度检测。
[0107]
具体如下：
[0108]
单片机01通过通讯端com向电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com发送控制指令，使电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5输出低电平，从而控制使能模块12的输出端1b输出低电平的使能信号1b，进而使得多路复用器u1、u2由禁止状态变为激活状态；同时，单片机01继续控制电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1～1-gpio4均为高电平，使片选模块11的输出端1k0～1k3均为低电平。
[0109]
根据功能表1，由于使能信号1b为低电平，多用复用器u1的输入端1y0选通，温度信号t1通过其输入端1y0采集后再从公用输出端1z输出，再输入电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6；然后，电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com向单片机01的通讯端com发送温度检测信号t1，至此完成第1路温度检测。
[0110]
当通过电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6完成温度检测信号t8的检测后，单片机01将不再读取电池前端检测芯片(afe)10输入端1-gpio6检测到的温度检测信号t9～t16，而是开始从电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7读取这8个温度检测信号。
[0111]
在多用复用器u1检测第一路温度检测信号t1的同时，多用复用器u2的输入端2y0也被选通，温度信号t9通过其输入端2y0采集后从公用输出端2z输出，再输入电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7；然后，电池前端检测芯片(afe)10的通讯端com向单片机01的通讯端com发送温度检测信号t9，至此完成第9路温度检测。
[0112]
根据功能表1，单片机01继续控制电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1由高电平变为低电平，而输出端1-gpio2～1-gpio4继续保持低电平，从而选通多用复用器u1的输入端1y1和多用复用器u2的输入端2y1，按照以上方式，多用复用器u1、u2继续分别完成温度检测信号t2、t10的检测，直至分别完成温度检测信号t8、t16的检测。也就是说，在同一检测时间，利用多用复用器u1、u2可以完成两个温度检测信号的检测。
[0113]
下面，为了更好地理解本发明工作原理，以功能表2来体现本发明在同一检测时间可以检测两个温度信号。
[0114]
从功能表2可以看出，在检测时间t1，同时检测温度检测信号t1、t9；在检测时间t2，同时检测温度检测信号t2、t10；在检测时间t3，同时检测温度检测信号t3、t11
……
直至在检测时间t8，完成温度检测信号t8、t16的检测。其中，温度检测信号t1～t8由多路复用器u1的输出端1z输出到电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6，温度检测信号t9～t16由多路复用器u2的公用输出端2z输出到电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7。16路的温度检测周期为t1～t8时间之和。
[0115]
需要说明的是，采用两个输入端1-gpio6、1-gpio7接收16路温度检测信号的目的，就是为了缩短温度检测周期。在电池系统中，一般会将n(n≥1，n是自然数)个电池前端检测芯片(afe)10级联使用，那么就可以支持16*n路温度点的检测，温度检测周期为n个t1～t8时间之和，比现有方案的检测周期缩短了一倍。
[0116]
需要说明的是，在现有方案中，一般会将4选1多路复用器的16个输入端的信号全部通过1个公用输出端输出，温度检测周期比本发明的温度检测周期延长一倍。
[0117]
功能表2：
[0118][0119]
三、第三工作模式：当检测电路发生故障时，实施16路温度检测，具体如下：
[0120]
第一种情形：如果多路复用器u2发生故障，温度检测信号t9～t16则无法通过其输入端2y0～2y7和公用输出端2z输出到电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio7，但是，温度检测信号t9～t16可以通过多路复用器u1的输入端1y8～1y15和公用输出端1z输出到电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio6，也就是说，在此故障情况下，将由多路复用器u1完成t1～t16共16路温度检测信号的检测。
[0121]
在上述故障条件下，使能模块12的输出端1b继续保持低电平状态，单片机01通过其通讯端com和电池前端检测芯片(afe)10的通讯端，来读取电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio-6从多路复用器u1接收到的t1～t8共8个温度检测信号，然后还继续读取t9～t16共8个温度检测信号。
[0122]
需要说明的是，当单片机01没有在预先规定的时间内从电池前端检测芯片(afe)
10的输入端1-gpio-7读取到温度检测信号t9～t16时，单片机01判定多路复用器u2发生故障，因此，可以从多路复用器u2开始排查具体故障原因。
[0123]
需要说明的是，当检测电路发生故障时，单片机01将会发出报警信息，提示相关人员需要进行维修。
[0124]
同理，第二种情形：如果多路复用器u1发生故障，单片机01将会从电池前端检测芯片(afe)10的输入端1-gpio-7来读取t1～t16共16个温度检测信号。
[0125]
综上所述，对于本发明，当检测电路发生故障时，多路复用器u1和u2互为冗余，将单点故障变为双点故障，满足《iso26262道路车辆功能安全》标准对安全机制的要求，提高了温度检测功能的可靠性。
[0126]
在本发明中，具体实现上，在图1中，电池前端检测芯片(afe)10上具有四个控制信号输出端、一个使能模块连接输出端和两个温度检测信号输入端；
[0127]
多路复用器u1和多路复用器u2上，均具有16个温度信号输入端；
[0128]
参见图1，片选模块11上具有四个输入端和四个输出端；
[0129]
片选模块11共输出4个片选信号1k0、1k1、1k2和1k3；
[0130]
4个片选信号的片选信号处理子电路如图2至图5所示，
[0131]
片选模块11，包括如图2至图5所示的第一片选信号处理子电路至第四片选信号处理子电路等四个片选信号处理子电路；
[0132]
第一片选信号处理子电路至第四片选信号处理子电路，分别用于处理由电池前端检测芯片(afe)10所输入的四个片选控制信号，对应形成四个片选信号1k0、1k1、1k2和1k3。这四个片选信号处理子电路的设计原理相同。
[0133]
参见图2，下面以形成片选信号1k0的第一片选信号处理子电路为例，来说明其电路工作原理。
[0134]
在本发明中，具体实现上，参见图2，对于片选模块11中的第一片选信号处理子电路，用于处理形成片选信号1k0，该电路包括电阻r11～r16、开关管q11～q12，其中：
[0135]
电阻r11的第1管脚，作为片选模块11的输入端1，连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1，用于接收电池前端检测芯片(afe)10所输出的片选控制信号1；
[0136]
电阻r11的第2管脚，分别连接电阻r12的第2管脚和开关管q11的基极b；
[0137]
电阻r12的第1管脚，连接直流电源vcc，用于接收直流电源vcc的电压和电流，如5v的直流电源；
[0138]
电阻r12的第1管脚，还分别连接开关管q11的集电极c和电阻r15的第1管脚；
[0139]
开关管q11的发射极e，分别连接电阻r13的第1管脚和电阻r14的第1管脚；
[0140]
电阻r13的第2管脚，连接接地端gnd；
[0141]
电阻r14的第2管脚，连接开关管q12的基极b；
[0142]
开关管q12的集电极c，连接电阻r15的第2管脚；
[0143]
开关管q12的发射极e，作为片选模块11的输出端1k0，分别连接多路复用器u1的片选输入端1s0和多路复用器u2的片选输入端2s0，用于同时为多路复用器u1和u2提供片选信号1k0；
[0144]
开关管q12的发射极e，还连接电阻r16的第1管脚；
[0145]
电阻r16的第2管脚，连接接地端gnd。
[0146]
在本发明中，具体实现上，参见图3，对于片选模块11中的第二片选信号处理子电路，用于处理形成片选信号1k1，该电路包括电阻r21～r26、开关管q21～q22，其中：
[0147]
电阻r21的第1管脚，作为片选模块11的输入端1，连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio2，用于接收电池前端检测芯片(afe)10所输出的片选控制信号2；
[0148]
电阻r21的第2管脚，分别连接电阻r22的第2管脚和开关管q21的基极b；
[0149]
电阻r22的第1管脚，连接直流电源vcc，用于接收直流电源的电压和电流，如5v的直流电源；
[0150]
电阻r22的第1管脚，还分别连接开关管q21的集电极c和电阻r25的第1管脚；
[0151]
开关管q21的发射极e，分别连接电阻r23的第1管脚和电阻r24的第1管脚；
[0152]
电阻r23的第2管脚，连接接地端gnd；
[0153]
电阻r24的第2管脚，连接开关管q22的基极b；
[0154]
开关管q22的集电极c，连接电阻r25的第2管脚；
[0155]
开关管q22的发射极e，作为片选模块11的输出端1k1，分别连接多路复用器u1的片选输入端1s1和多路复用器u2的片选输入端2s1，用于同时为多路复用器u1和u2提供片选信号1k1；
[0156]
开关管q22的发射极e，还连接电阻r26的第1管脚；
[0157]
电阻r26的第2管脚，连接接地端gnd。
[0158]
在本发明中，具体实现上，参见图4，对于片选模块11中的第三片选信号处理子电路，用于处理形成片选信号1k2，该电路包括电阻r31～r36、开关管q31～q32，其中：
[0159]
电阻r31的第1管脚，作为片选模块11的输入端1，连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio3，用于接收电池前端检测芯片(afe)10所输出的片选控制信号3；
[0160]
电阻r31的第2管脚，分别连接电阻r32的第2管脚和开关管q31的基极b；
[0161]
电阻r32的第1管脚，连接直流电源vcc，用于接收直流电源的电压和电流，如5v的直流电源；
[0162]
电阻r32的第1管脚，还分别连接开关管q31的集电极c和电阻r35的第1管脚；
[0163]
开关管q31的发射极e，分别连接电阻r33的第1管脚和电阻r34的第1管脚；
[0164]
电阻r33的第2管脚，连接接地端gnd；
[0165]
电阻r34的第2管脚，连接开关管q32的基极b；
[0166]
开关管q32的集电极c，连接电阻r35的第2管脚；
[0167]
开关管q32的发射极e，作为片选模块11的输出端1k2，分别连接多路复用器u1的片选输入端1s2和多路复用器u2的片选输入端2s2，用于同时为多路复用器u1和u2提供片选信号1k2；
[0168]
开关管q32的发射极e，还连接电阻r36的第1管脚；
[0169]
电阻r36的第2管脚，连接接地端gnd。
[0170]
在本发明中，具体实现上，参见图5，对于片选模块11中的第四片选信号处理子电路，用于处理形成片选信号1k3，该电路包括电阻r31～r36、开关管q31～q32，其中：
[0171]
电阻r41的第1管脚，作为片选模块11的输入端1，连接电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio4，用于接收电池前端检测芯片(afe)10所输出的片选控制信号4；
[0172]
电阻r41的第2管脚，分别连接电阻r42的第2管脚和开关管q41的基极b；
[0173]
电阻r42的第1管脚，连接直流电源vcc，用于接收直流电源的电压和电流，如5v的直流电源；
[0174]
电阻r42的第1管脚，还分别连接开关管q41的集电极c和电阻r45的第1管脚；
[0175]
开关管q41的发射极e，分别连接电阻r43的第1管脚和电阻r44的第1管脚；
[0176]
电阻r43的第2管脚，连接接地端gnd；
[0177]
电阻r44的第2管脚，连接开关管q42的基极b；
[0178]
开关管q42的集电极c，连接电阻r45的第2管脚；
[0179]
开关管q42的发射极e，作为片选模块11的输出端1k3，分别连接多路复用器u1的片选输入端1s3和多路复用器u2的片选输入端2s3，用于同时为多路复用器u1和u2提供片选信号1k3；
[0180]
开关管q42的发射极e，还连接电阻r46的第1管脚；
[0181]
电阻r46的第2管脚，连接接地端gnd。
[0182]
需要说明的是，在本发明中，片选模块11中的第一片选信号处理子电路处理形成片选信号1k0的工作模式如下：
[0183]
一、当电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1为高电平时，开关管q11截止，电阻r13通过电阻r14将开关管q12的基极b与接地端gnd导通，使开关管q12也截止，输出端1k0由于电阻r16与接地端gnd导通而变为低电平，从而使得多路复用器u1、u2的片选输入端1s0、2s0均为低电平。
[0184]
二、当电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio1为低电平时，开关管q11导通，使开关管q12导通，并通过电阻r15接通直流电源vcc与输出端1k0，使输出端1k0为高电平，从而使得多路复用器u1、u2的片选输入端1s0、2s0均为高电平。
[0185]
图3、图4和图5所示的片选信号1k1、1k2和1k3对应的片选信号处理子电路的工作模式(即工作原理)与图2所示的片选信号1k0的片选信号处理子电路的工作模式相同，在此不再重复解释。
[0186]
在本发明中，具体实现上，参见图6，使能模块12包括电阻r50～r53，其中：
[0187]
电阻r50的第1管脚，作为使能模块12的输入端1a，连接电池前端检测芯片(afe)10的控制信号输出端1-gpio5，用于接收电池前端检测芯片(afe)10输出的使能控制信号1a；
[0188]
电阻r50的第2管脚，连接u1端；
[0189]
u1端，还分别连接电阻r51的第2管脚和电阻r52的第1管脚；
[0190]
电阻r51的第1管脚，连接直流电源vcc，用于接收直流电源vcc的电压和电流，如5v的直流电源；
[0191]
电阻r52的第2管脚，作为使能模块12的输出端1b，分别连接多路复用器u1的使能输入端1en和多路复用器u2的使能输入端2en，用于为多路复用器u1和u2，同时提供使能信号1b。
[0192]
需要说明的是，在本发明中，使能模块12的工作模块如下：
[0193]
一、当电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5为高电平时，直流电源vcc通过电阻r51、r52使得所述使能模块12的输出端1b为高电平，进而使得多路复用器u1和u2由于其使能输入端1en、2en为高电平而处于禁止工作状态。
[0194]
二、当电池前端检测芯片(afe)10的输出端1-gpio5为低电平时，u1端的电压通过
电阻r50被下拉为低电平，使所述使能模块12的输出端1b由高电平变为低电平，从而使得多路复用器u1和u2由于其使能输入端1en、2en变为低高电平而进入激活工作状态。在激活状态下，多路复用器u1和u2可以分别将16个温度信号输入端1y0～1y15以及2y0～2y15接收到的t1～t16温度信号，输出到公用输出端1z、2z。
[0195]
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种多路温度检测电路，其设计科学，具备温度检测端口扩展功能，能够方便、可靠地实现温度检测端口数量的扩展，可以满足对电池系统中每节电池温度检测的要求，具有重大的实践意义。
[0196]
此外，本发明的应用，能够极大地缩短对电池系统的温度检测周期，增强了温度检测的实时性；
[0197]
另外，本发明的多路温度检测电路，具备硬件冗余的安全机制，确保温度检测功能的可靠实现，提高了温度检测功能的可靠性，能够满足《iso26262道路车辆功能安全》标准的设计要求。
[0198]
对于本发明的技术方案，硬件电路设计科学，电子元器件为普遍应用型号，易于选型且元器件价格低廉，因此，本发明的技术方案具有很强的实用价值和市场推广价值。
[0199]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。