一种实现功能安全的温度采集校验方法与流程

1.本发明属于供电插座技术领域，尤其涉及一种实现功能安全的温度采集校验方法。


背景技术：

2.电动汽车(bev)和混动汽车均能够以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶。由于电动汽车(bev)和混动 汽车使用电力驱动车辆行驶，行驶过程中没有废气排放，对环境影响相对传统燃油汽车小，其应用前景广阔。
3.电动汽车和混动汽车采用蓄电池供电，需要对蓄电池进行供电。尤其是对于电动汽车，需要在充电站将线缆充电插头插入到电动汽车的充电插座上，使用交流电对电动汽车的蓄电池进行充电。由于充电插头与充电插座采用插接结构，充电插头长期多次插拔或插接不到位可能导致充电插头与充电插座间的接触电阻增大，从而导致接触位置温升过大，造成插座的塑料及插头的橡胶熔化，存在安全隐患。
4.国标gb/t18487.1-2015中描述额定充电电流大于16a的应用场合，供电插座，车辆插座均应设置温度监控装置，供电设备和电动汽车应具备温度检测和过温保护功能；实现温度采集功能市场较为普遍，但目前国际整车厂多数要求温度采集功能达到功能安全b以上，在温度传感器上合成具备功能安全的芯片，即选用内含功能安全芯片满足功能安全要求的温度传感器，但这种温度传感器价格极高，且物料短缺。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种实现功能安全的温度采集校验方法，通过附加电路和不同温度采集算法相互校检的方式达到功能安全目标，使普通温度传感器达到功能安全要求的级别。
6.为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种实现功能安全的温度采集校验方法，该方法利用温度采集校验电路，所述温度采集校验电路包括温度传感器dc 、dc-、第一温度识别电路、第二温度识别电路、mcu控制模块以及安全模块，所述mcu控制模块包括温度计算模块、数据上传模块及信号输出模块，所述信号输出模块包括温度信息模块及故障信息模块，所述安全模块包括第三温度识别电路、第四温度识别电路、温度验算模块及故障判定模块，所述温度计算模块包括第一dc 温度计算模块和第一dc-温度计算模块，所述温度验算模块包括第二dc 温度计算模块、第二dc-温度计算模块和温度校验模块，所述故障判定模块包括故障识别和故障上报模块；所述方法包括以下步骤：步骤1，温度传感器分别将dc 和dc-端子温度传输给四路温度识别电路；步骤2，第一温度识别电路、第二温度识别电路采集到的温度信号发送到mcu控制模块进行处理；第一dc 温度计算模块和第一dc-温度计算模块通过第一种温度计算方法得到温
度值t
1
、t-1
并发送至数据上传模块，数据上传模块将温度值t
1
和t-1
发送到温度校验模块并同步打包上传至温度信息模块；步骤3，第三温度识别电路、第四温度识别电路采集到的温度信号发送到安全模块进行处理；第二dc 温度计算模块、第二dc-温度计算模块通过第二种温度计算方法得到温度值t
2
和t-2
并发送至温度校验模块；步骤4，温度校验模块对数据上传模块发送的温度值t
1
、t-1
和安全模块发送的温度值t
2
、t-2
进行校验，得出温度可信状态；步骤5，故障识别模块识别出可信状态后，判定是否出现功能安全相关故障，若出现安全故障，则通过故障上报模块将故障信息发送并存储在故障信息模块中；步骤6，最终mcu的信号输出模块将温度信息和故障信息整合输出。
7.进一步的，所述步骤1中温度传感器dc 将dc 端子的温度数据分别传输到第一温度识别电路、第三温度识别电路。
8.进一步的，所述步骤1中温度传感器dc-将dc-端子的温度数据分别传输到第二温度识别电路、第四温度识别电路。
9.进一步的，所述步骤4中温度校验模块进行校验，包括以下具体步骤：步骤4.1、比较dc 端子的温度值t
1
与t
2
，若相差大于等于n%，则上传dc 端子温度计算结果并上报故障；若差值小于n%，则上传dc 端子温度计算值t

；步骤4.2、比较dc-端子的温度值t-1
与t-2
，若相差大于等于n%，则上传dc-端子温度计算结果并上报故障；若差值小于n%，则上传dc-端子温度计算值t-；步骤4.3、 上述步骤中dc 端子和dc-端子无故障状态下上传的温度值t

和t-再进行比较，若t

和t-差值小于m%,则判定为满足功能安全等级要求，直接上传温度数据；若差值大于等于m%，则判定链路出现故障，上报故障。
10.其中，n%为满足功能安全等级要求得出的偏差，m%为满足功能安全要求的概率。
11.进一步的，步骤4.1所述dc 端子温度计算结果包括t
1
与t
2
的差值、差值与n%的比较结果。
12.进一步的，步骤4.2所述dc-端子温度计算结果包括t-1
与t-2
的差值、差值与n%的比较结果。
13.进一步的，步骤4.1所述dc 端子温度计算值t

满足以下条件：进一步的，步骤4.2所述dc-端子温度计算值t-满足以下条件：进一步的，所述温度验算模块与故障判定设置在所述mcu控制模块内。
14.进一步的，步骤2中第一种温度计算方法使用查表法，步骤3中第二种温度计算方法使用公式计算法。
15.进一步的，步骤2中第一种温度计算方法使用公式计算法，步骤3中第二种温度计算方法使用查表法。
16.本发明的有益效果是：本发明通过附加电路和不同温度采集算法相互校检的方式使非功能安全的温度传感器达到功能安全目标，可以使普通温度传感器达到功能安全要求的级别，不需要再选用内含功能安全芯片满足功能安全要求的温度传感器，实用性更强；dc 端子通过多路采样采集温度信号，然后利用多种算法得出的计算值相互校验，数据再与dc-端子得出数据相互校验，从而满足功能安全的方案。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明温度采集校验电路的结构逻辑图；图2为本发明温度采集校验方法的流程图。
具体实施方式
19.下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
20.具体实施方式：一种实现功能安全的温度采集校验方法，该方法利用温度采集校验电路，所述温度采集校验电路包括温度传感器dc 、dc-、第一温度识别电路、第二温度识别电路、mcu控制模块以及安全模块，所述mcu控制模块包括温度计算模块、数据上传模块及信号输出模块，所述信号输出模块包括温度信息模块及故障信息模块，所述安全模块包括第三温度识别电路、第四温度识别电路、温度验算模块及故障判定模块，所述温度计算模块包括第一dc 温度计算模块和第一dc-温度计算模块，所述温度验算模块包括第二dc 温度计算模块、第二dc-温度计算模块和温度校验模块，所述故障判定模块包括故障识别和故障上报模块；所述方法包括以下步骤：步骤1，温度传感器分别将dc 和dc-端子温度传输给四路温度识别电路；步骤2，第一温度识别电路、第二温度识别电路采集到的温度信号发送到mcu控制模块进行处理；第一dc 温度计算模块和第一dc-温度计算模块通过第一种温度计算方法得到温度值t
1
、t-1
并发送至数据上传模块，数据上传模块将温度值t
1
和t-1
发送到温度校验模块并同步打包上传至温度信息模块；步骤3，第三温度识别电路、第四温度识别电路采集到的温度信号发送到安全模块进行处理；第二dc 温度计算模块、第二dc-温度计算模块通过第二种温度计算方法得到温度值t
2
和t-2
并发送至温度校验模块；步骤4，温度校验模块对数据上传模块发送的温度值t
1
、t-1
和安全模块发送的温
度值t
2
、t-2
进行校验，得出温度可信状态；包括以下具体步骤：步骤4.1、比较dc 端子的温度值t
1
与t
2
，若相差大于等于n%，则上传dc 端子温度计算结果并上报故障；若差值小于n%，则上传dc 端子温度计算值t

；步骤4.2、比较dc-端子的温度值t-1
与t-2
，若相差大于等于n%，则上传dc-端子温度计算结果并上报故障；若差值小于n%，则上传dc-端子温度计算值t-；步骤4.3、 上述步骤中dc 端子和dc-端子无故障状态下上传的温度值t

和t-再进行比较，若t

和t-差值小于m%,则判定为满足功能安全等级要求，直接上传温度数据；若差值大于等于m%，则判定链路出现故障，上报故障；其中，n%为满足功能安全等级要求得出的偏差，m%为满足功能安全要求的概率；步骤5，故障识别模块识别出可信状态后，判定是否出现功能安全相关故障，若出现安全故障，则通过故障上报模块将故障信息发送并存储在故障信息模块中；步骤6，最终mcu的信号输出模块将温度信息和故障信息整合输出。
21.其中，安全模块为满足功能安全的附加电路设计，通过附加电路和基础功能模块共同作用，利用不同温度采集算法进行相互校验，从而达到功能安全目标的效果，使普通温度传感器达到功能安全要求的级别。
22.dc 端子可以通过多路采样采集温度信号，然后利用多种算法得出的计算值相互校验，校验后的数据再与dc-端子同样方法得出的数据相互校验；通过故障识别模块识别出可信状态后，判定是否出现功能安全相关故障，若出现安全故障，则通过故障上报模块存储在故障信息中，最终mcu将温度信息和故障信息整合输出。
23.通过n%和m%的双重校验，可提高温度采集的安全等级，以此满足功能安全的要求。
24.进一步的，所述步骤1中温度传感器dc 将dc 端子的温度数据分别传输到第一温度识别电路、第三温度识别电路。
25.进一步的，所述步骤1中温度传感器dc-将dc-端子的温度数据分别传输到第二温度识别电路、第四温度识别电路。
26.进一步的，所述步骤4中温度校验模块进行校验，进一步的，步骤4.1所述dc 端子温度计算结果包括t
1
与t
2
的差值、差值与n%的比较结果。
27.进一步的，步骤4.2所述dc-端子温度计算结果包括t-1
与t-2
的差值、差值与n%的比较结果。
28.进一步的，步骤4.1所述dc 端子温度计算值t

满足以下条件：t

为t
1
到t
2
之间的某值，也可以等于t
1
或t
2
。
29.进一步的，步骤4.2所述dc-端子温度计算值t-满足以下条件：t-为t-1
到t-2
之间的某值，也可以等于t
1
或t
2
。
30.进一步的，所述温度验算模块与故障判定设置在所述mcu控制模块内。
31.进一步的，步骤2中第一种温度计算方法使用查表法，步骤3中第二种温度计算方
法使用公式计算法。
32.进一步的，步骤2中第一种温度计算方法使用公式计算法，步骤3中第二种温度计算方法使用查表法。
33.利用不同温度采集算法对采集的温度、满足功能安全等级要求得出的偏差和满足功能安全要求的概率进行相互校验，计算准确度更高，校验效果更好，使温度检测方案中非功能安全的温度传感器达到功能安全a/功能安全b/功能安全c/功能安全d等级。
34.综上所述，本发明通过多路采样采集温度信号，然后利用多种算法得出的计算值相互校验，数据再与dc-端子得出数据相互校验，计算准确度更高，校验效果更好，使温度检测方案中非功能安全的温度传感器达到功能安全等级，无需内含功能安全芯片满足功能安全要求的温度传感器，适用于充电设备，价格便宜，安全实惠，满足厂家的需求。
35.以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。