ES3057557T3 - Temperature control protection device and corresponding charging device - Google Patents
Temperature control protection device and corresponding charging deviceInfo
- Publication number
- ES3057557T3 ES3057557T3 ES21888174T ES21888174T ES3057557T3 ES 3057557 T3 ES3057557 T3 ES 3057557T3 ES 21888174 T ES21888174 T ES 21888174T ES 21888174 T ES21888174 T ES 21888174T ES 3057557 T3 ES3057557 T3 ES 3057557T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- unit
- temperature
- charging
- protection device
- triode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
- H02H5/042—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using temperature dependent resistors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
- H02H5/046—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using a thermocouple
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/60—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements
- H02J7/65—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including safety or protection arrangements against overtemperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/971—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/975—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/006—Calibration or setting of parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2105/00—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load
- H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
- H02J2105/33—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles
- H02J2105/37—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles exchanging power with road vehicles exchanging power with electric vehicles [EV] or with hybrid electric vehicles [HEV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Un dispositivo de protección de control de temperatura y un dispositivo de carga correspondiente. El dispositivo de protección de control de temperatura comprende: una unidad de adquisición de temperatura (101); una unidad de comparación (102) configurada para comparar una señal de temperatura ambiente con una tensión de referencia preestablecida y generar un primer resultado de comparación; una unidad de control (103) configurada para comparar la señal de temperatura ambiente con un umbral preestablecido y generar un segundo resultado de comparación; una unidad de accionamiento (104) configurada para enviar una señal de accionamiento a una unidad de conmutación (105) según el primer o el segundo resultado de comparación, donde la señal de accionamiento se utiliza para conectar o desconectar la unidad de conmutación (105); y la unidad de conmutación (105) configurada para emitir corriente de carga durante la conducción. De acuerdo con el dispositivo de protección de control de temperatura y el dispositivo de carga que lo aplica, se puede lograr una protección múltiple de la monitorización de temperatura durante el proceso de carga, lo que mejora la seguridad de la carga. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
[0001] DESCRIPCIÓN
[0002] Dispositivo de protección de control de temperatura y dispositivo de carga correspondiente
[0003] REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
[0004] La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud de patente china n.º 202022550192.7, presentada el 6 de noviembre de 2020, titulada "dispositivo de protección de control de temperatura y dispositivo de carga correspondiente".
[0005] CAMPO TÉCNICO
[0006] La presente divulgación se refiere al campo técnico de la carga, y en particular a un dispositivo de protección de control de temperatura y a un dispositivo de carga correspondiente.
[0007] ANTECEDENTES
[0008] En los mercados mundiales y chinos actuales, los vehículos de nueva energía se han promocionado y popularizado continuamente, y la retención de los mismos aumenta enormemente año tras año. Con el aumento de la retención de los vehículos de nueva energía, los cargadores correspondientes para cargar los vehículos de nueva energía también están aumentando considerablemente.
[0009] Con el desarrollo de las tecnologías de suministro de energía y la popularización de los vehículos eléctricos, la seguridad de la utilización de la energía se ha convertido en una preocupación común para los usuarios. En la actualidad, una temperatura excesiva del dispositivo de carga puede provocar daños en los componentes internos del dispositivo de carga o un incendio, causando así pérdidas materiales o poniendo en peligro la seguridad personal. En la técnica anterior, la temperatura del dispositivo de carga se detecta mediante una resistencia sensible a la temperatura para determinar si la temperatura supera un umbral de temperatura preestablecido. Cuando la temperatura supera el umbral de temperatura, la corriente de carga del vehículo se corta, y cuando la temperatura es inferior al umbral de temperatura, la corriente de carga se mantiene cargando el vehículo. Un método para proveer protección contra sobretensiones en un paquete de baterías que se puede unir de forma extraíble a una herramienta eléctrica inalámbrica y a un cargador, el paquete de baterías unido de forma operativa al cargador que carga el paquete son conocidos en la técnica anterior, por ejemplo, en el documento US2009/146614A1. Un sistema de protección de baterías para una batería recargable es conocido en la técnica anterior, por ejemplo, en el documento US7541781B2. Un dispositivo de protección contra sobrecalentamiento de sistemas de control de temperatura controlados por programa es conocido en la técnica anterior, por ejemplo, en el documento CN110311356A. Un circuito de protección contra sobrecalentamiento es conocido en la técnica anterior, por ejemplo, en el documento CN208849444U.
[0010] El inventor de la presente divulgación encuentra que la técnica anterior tiene al menos las desventajas de que la protección de control de temperatura del dispositivo de carga se basa en un dispositivo de protección de control de temperatura de modo único, y una vez que el dispositivo de protección de control de temperatura no es válido, se producirá un riesgo de incendio debido a una temperatura excesiva del dispositivo de carga. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de que los expertos en la técnica resuelvan el problema de la protección de control de temperatura de modo único del dispositivo de carga.
[0011] SUMARIO
[0012] Apuntando al problema en la técnica anterior, las realizaciones de la presente invención proveen un dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1 y un dispositivo de carga correspondiente de acuerdo con la reivindicación 10, para resolver el problema en la técnica anterior de que basarse en una protección de control de temperatura de modo único es menos seguro para un dispositivo de carga o un proceso de carga. A través del dispositivo de protección de control de temperatura y el dispositivo de carga con él de acuerdo con la invención, es posible realizar las múltiples protecciones de monitorización de temperatura durante la carga, y mejorar la seguridad de carga. A través del comparador de histéresis, es posible evitar la inestabilidad del dispositivo de carga causada por la conmutación frecuente de la unidad de conmutación cuando la temperatura está cerca del umbral de temperatura. Al emitir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control al extremo de entrada de la unidad de accionamiento, es posible cortar la corriente de carga cuando cualquier unidad juzgue que la temperatura del entorno supera el umbral de temperatura, garantizando así la seguridad del dispositivo de carga y evitando el envejecimiento de los componentes y el riesgo de incendio. Al utilizar un triodo como unidad de accionamiento, se reduce el coste de implementación, se garantiza la estabilidad del sistema y la respuesta es rápida. Al monitorizar y compensar la tensión de referencia, el dispositivo de protección de control de temperatura se puede regular automáticamente para obtener precisión incluso en un uso prolongado. Al regular la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con la temperatura en tiempo real del dispositivo de carga, es posible controlar el dispositivo de carga para que continúe
trabajando de forma segura cuando la temperatura se encuentre dentro de un cierto rango permisible, de forma que se pueda prevenir el incendio, mejorar al máximo la eficiencia de trabajo normal de una pistola de carga, acortar el tiempo de carga y mejorar la experiencia del usuario. Por lo tanto, es posible resolver el problema en la técnica anterior de que el dispositivo de carga detiene la carga cuando se detecta que la temperatura es demasiado alta, de tal manera que el dispositivo de carga no puede garantizar sustancialmente la carga normal, la experiencia del usuario se degrada en gran medida, y el propietario del vehículo eléctrico se queja de que la carga no se puede llevar a cabo normalmente. Por supuesto, no es necesario alcanzar todas las ventajas mencionadas anteriormente al mismo tiempo para implementar cualquier producto y/o realización del presente documento.
[0013] BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[0014] Para una ilustración más clara de las características técnicas en las realizaciones de la presente invención, a continuación, se dará una breve descripción de los dibujos para las realizaciones. Obviamente, los dibujos que se describen a continuación se refieren únicamente a algunas posibles realizaciones de la invención. Para los expertos en la técnica, se pueden derivar otros dibujos de estos dibujos y de las reivindicaciones.
[0015] La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0016] La figura 2 es un diagrama esquemático de una estructura de circuito específica de un dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0017] La figura 3a es un diagrama esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura y una estructura de carga de vehículo eléctrico de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0018] La figura 3b es otro diagrama esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura y una estructura de carga de vehículo eléctrico de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0019] La figura 4a es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0020] La figura 4b es otro diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente invención;
[0021] La figura 4c es todavía otro diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente invención.
[0022] [Signos de referencia]
[0023] 101: unidad de adquisición de temperatura; 102: unidad de comparación; 103: unidad de control; 104: unidad de accionamiento; 105: unidad de conmutación; 106: unidad de compensación; 300: dispositivo de protección de control de temperatura; 301: unidad de adquisición de temperatura; 302: unidad de comparación; 303: unidad de control; 304: unidad de accionamiento; 305: unidad de conmutación; 306: unidad de compensación; 307: unidad de regulación de potencia; 308: unidad de retroalimentación; R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8: resistencia; RT1: termistor; U1: amplificador operacional; D1, D2: diodo; Q1, Q2, Q3: triodo; K1: conmutador; VCC: suministro de potencia; V<REF>: tensión de referencia; V<i>: tensión de temperatura; V<salida>: extremo de salida.
[0024] DESCRIPCIÓN DETALLADA
[0025] Las soluciones técnicas en las realizaciones de la presente invención se describirán clara y completamente a continuación junto con los dibujos. En la siguiente descripción de los dibujos, las realizaciones de la presente invención también se denominan "realizaciones de la presente divulgación". Obviamente, las descritas son sólo una parte, y no todas, de las posibles realizaciones de la presente invención, la invención se define en las reivindicaciones adjuntas. La figura 1 es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 1 ilustra un dispositivo para detectar y proteger un proceso de carga de un vehículo eléctrico a través de un diseño redundante, proveyendo así una protección múltiple para la seguridad de carga de un vehículo eléctrico como un automóvil eléctrico, una bicicleta eléctrica o una moto eléctrica. El dispositivo de protección de control de temperatura incluye específicamente una unidad de adquisición de temperatura 101, una unidad de comparación 102, una unidad de control 103, una unidad de accionamiento 104, y una unidad de conmutación 105.
[0026] La unidad de adquisición de temperatura 101 está configurada para obtener una señal de temperatura del entorno que representa una temperatura del entorno de uso.
[0027] La unidad de comparación 102 está conectada entre la unidad de adquisición de temperatura y la unidad de accionamiento, y configurada para comparar la señal de temperatura del entorno con una tensión de referencia preestablecida y emitir un primer resultado de comparación.
[0028] La unidad de control 103 está conectada entre la unidad de adquisición de temperatura y la unidad de accionamiento, y configurada para comparar la señal de temperatura del entorno con un umbral preestablecido y emitir un segundo resultado de comparación.
[0029] La unidad de accionamiento 104 incluye un extremo de entrada conectado a la unidad de comparación 102 y a la unidad de control 103, y un extremo de salida conectado a la unidad de conmutación 105. La unidad de accionamiento 104 está configurada para emitir una señal de accionamiento a la unidad de conmutación 105 de acuerdo con el primer resultado de comparación o el segundo resultado de comparación para activar o desactivar la unidad de conmutación 105.
[0030] La unidad de conmutación 105 está configurada para emitir corriente de carga cuando está conectada.
[0031] La señal de temperatura del entorno puede incluir señales tales como tensión y corriente de la temperatura del entorno de uso obtenida por un sensor. El primer resultado de comparación y el segundo resultado de comparación pueden estar en forma de tensión o corriente.
[0032] La unidad de conmutación es controlada por los resultados de comparación emitidos por la unidad de comparación y la unidad de control en las realizaciones anteriores de la presente divulgación. Cuando uno de los resultados de la comparación es una señal de desactivación, la unidad de conmutación se desactiva para detener la salida de la corriente de carga al exterior, realizando así una protección múltiple para la monitorización de la temperatura en el proceso de carga y mejorando la seguridad de la carga.
[0033] La figura 2 es un diagrama esquemático de una estructura de circuito específica de un dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con una realización de la presente divulgación. La figura 2 ilustra una estructura de circuito específica del dispositivo de protección de control de temperatura. La unidad de adquisición de temperatura 101 puede ser un termistor, un termopar, un detector de temperatura de resistencia, un sensor digital o similar. El termistor puede ser un transmisor de tipo coeficiente de temperatura positivo (PTC) o de tipo coeficiente de temperatura negativo (NTC), como el termistor RT1 de tipo NTC mostrado en la figura 2. La información de temperatura del entorno de uso o la información de temperatura de los componentes electrónicos del dispositivo de carga reflejada por cada unidad de adquisición de temperatura diferente se puede expresar como una tensión de temperatura diferente. En esta realización, un extremo de entrada de potencia de la unidad de adquisición de temperatura 101 está conectado adicionalmente a una resistencia divisora de tensión R3 para ajustar la tensión de temperatura emitido por la unidad de adquisición de temperatura 101 para satisfacer los requisitos de la unidad de comparación 102.
[0034] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de comparación 102 puede ser un comparador, que incluye un primer extremo de entrada conectado a la unidad de adquisición de temperatura 101, un segundo extremo de entrada conectado a una tensión de referencia, y un extremo de salida conectado a la unidad de accionamiento 104.
[0035] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de comparación 102 es un comparador de histéresis, incluyendo un primer extremo de entrada conectado a la salida de tensión de temperatura por la unidad de adquisición de temperatura 101, un segundo extremo de entrada conectado a la tensión de referencia a través de una resistencia R7, y un extremo de salida conectado a un extremo de entrada de la unidad de accionamiento 104 para introducir el primer resultado de comparación a la unidad de accionamiento 104. El extremo de salida del comparador de histéresis se conecta al segundo extremo de entrada a través de una resistencia R6 conectada en serie.
[0036] En este caso, cuando la amplitud de la tensión de temperatura introducida por el primer extremo de entrada de la unidad de comparación está próxima a la tensión de referencia, es posible provocar un salto erróneo de la tensión de salida si la interferencia de ruido del primer extremo de entrada es grande y la velocidad de respuesta de la comparación es suficientemente rápida. Con el fin de aumentar la capacidad contra interferencias de la unidad de comparación, la realización provee el comparador de histéresis, lo que significa que se proveen dos tensiones de referencia. Cuando la tensión de temperatura de entrada cambia de un nivel bajo a un nivel alto, la salida de la unidad de comparación no cambiará a menos que la tensión de temperatura alcance una primera tensión de referencia; y cuando la tensión de temperatura de entrada cambia de un nivel alto a un nivel bajo, la salida de la unidad de comparación no cambiará a menos que la tensión de temperatura de entrada disminuya hasta una segunda tensión de referencia. Por lo tanto, la estructura de la unidad de comparación en las realizaciones anteriores tiene una histéresis, es decir, una inercia, de modo que un ligero cambio de la tensión de temperatura de entrada no causa un salto de la tensión de salida de la unidad de comparación, y luego la unidad de comparación tiene una capacidad contra interferencias.
[0037] El primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 puede ser de un nivel alto o de un nivel bajo, lo que depende de la estructura de la unidad de accionamiento 104, y tiene el mismo significado que un nivel alto y un nivel bajo del segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control 103 de acuerdo con una comparación entre la tensión de temperatura y el umbral preestablecido descrito más adelante. Es decir, por ejemplo, cuando el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 indica que la temperatura del entorno de uso (tensión de temperatura) es superior a una temperatura preestablecida (tensión de referencia), se emite el primer resultado de comparación de nivel alto. En este momento, la unidad de control 103 también debe emitir el segundo resultado de comparación de nivel alto cuando juzgue que la temperatura del entorno de uso (tensión de
temperatura) es superior a la temperatura preestablecida (umbral preestablecido), y viceversa. De esta manera, los niveles altos de los resultados de comparación de salida tienen el mismo significado, y los niveles bajos de los resultados de comparación de salida tienen el mismo significado, realizando así la protección de control de temperatura múltiple.
[0039] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de control 103 está conectada a la unidad de adquisición de temperatura 101 para obtener la tensión de temperatura; y la unidad de control 103 está conectada al extremo de entrada de la unidad de accionamiento 104 para emitir el segundo resultado de comparación a la unidad de accionamiento 104.
[0041] En esta realización, la unidad de control 103 puede ser un microprocesador (MCU), que recibe una señal a través de los pines ENTRADA (ENTRADA1 a ENTRADA 3), emite la señal a través de los pines SALIDA (SALIDA1 a SALIDA3), convierte la tensión de temperatura en una forma digital, y luego compara la tensión de temperatura en la forma digital con el umbral preestablecido. Por ejemplo, cuando el valor de la tensión de temperatura es mayor que el umbral preestablecido, el pin SALIDA1 emite el segundo resultado de comparación indicando que se desactive la unidad de conmutación 105, y cuando el valor de la tensión de temperatura es menor que el umbral preestablecido, el pin SALIDA1 emite el segundo resultado de comparación indicando que se active la unidad de conmutación 105, en el que el segundo resultado de comparación puede ser de nivel alto o bajo, lo que depende de la estructura de la unidad de accionamiento 104.
[0043] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de accionamiento 104 incluye un primer triodo Q1, y un segundo triodo Q2 se omite en comparación con la figura 2. El primer triodo Q1 incluye un colector conectado a un suministro de potencia VCC, una base conectada a la unidad de comparación 102 y a la unidad de control 103 para recibir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control 103, y un emisor que está conectado a tierra. El colector está conectado adicionalmente a la unidad de conmutación 105. Cuando el primer triodo Q1 se enciende, la unidad de conmutación 105 se activa, y cuando el primer triodo Q1 se apaga, la unidad de conmutación 105 se desactiva. La unidad de conmutación 105 con varias estructuras se puede diseñar de acuerdo con la figura 2, de modo que la unidad de conmutación 105 se pueda activar o desactivar en función del encendido o apagado del primer triodo Q1.
[0045] En esta realización, cuando la base está conectada a la unidad de comparación 102 y a la unidad de control 103 y recibe tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control 103, cuando el primer resultado de comparación y el segundo resultado de comparación son de alto nivel, el primer triodo Q1 se enciende. Es decir, cuando la unidad de comparación 102 determina que la temperatura del entorno de uso en el presente excede la temperatura preestablecida y emite el primer resultado de comparación de nivel alto, o la unidad de control 103 determina que la temperatura del entorno de uso en el presente excede la temperatura preestablecida y emite el segundo resultado de comparación de nivel alto, la base del primer triodo Q1 recibirá el nivel alto, de modo que el primer triodo Q1 se enciende, activando así la unidad de conmutación 105.
[0047] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de accionamiento 104 incluye un primer triodo Q1 y un segundo triodo Q2. El primer triodo Q1 incluye un colector conectado al suministro de potencia VCC, una base conectada a la unidad de comparación 102 y a la unidad de control 103 para recibir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control 103, y un emisor que está conectado a tierra. El segundo triodo Q2 incluye un colector conectado a la unidad de conmutación 105, una base conectada al colector del primer triodo Q1 y un emisor que está conectado a tierra. Cuando el primer triodo Q1 se enciende, el segundo triodo Q2 se apaga y la unidad de conmutación 105 se desactiva. Cuando se apaga el primer triodo Q1, se enciende el segundo triodo Q2 y la unidad de conmutación 105 se activa.
[0049] En las realizaciones anteriores, la función de la unidad de accionamiento 104 también se puede realizar por otros medios, y se puede utilizar un triodo PNP o un transistor MOS para accionar la unidad de conmutación 105, y la unidad de conmutación es, por ejemplo, un relé. Por ejemplo, el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación 102 puede ser convertido a una forma digital y luego operado por OR con el segundo resultado de comparación en una forma digital emitida por la unidad de control 103. Cuando uno de los resultados de la primera y segunda comparación en forma digital es de nivel alto, significa que la temperatura del entorno supera la temperatura preestablecida, y la unidad de conmutación 105 se desactiva. El juicio y la operación anteriores se pueden realizar mediante un circuito de compuerta en un circuito digital o cualquier otra forma de circuito de juicio y de operación, que no se describirá aquí.
[0051] De acuerdo con la invención, el dispositivo de protección de control de temperatura incluye adicionalmente una unidad de compensación 106, que está conectada entre la unidad de comparación 102 y la unidad de control 103. Al detectar una desviación de la tensión de referencia, la unidad de control 103 emite una tensión de regulación a la unidad de compensación 106 para regular la tensión de referencia.
[0052] De acuerdo con este aspecto de la invención, cuando la tensión de referencia se desvía debido al envejecimiento de los componentes eléctricos que emiten la tensión de referencia a la unidad de comparación 102 o al cambio de los componentes eléctricos resultante del cambio de la temperatura del entorno, la tensión de referencia puede ser regulado por la unidad de control 103 para que sea más preciso, mejorando así la precisión del juicio de temperatura por la unidad de comparación 102. La unidad de control 103 obtiene la tensión de referencia, genera una tensión de regulación para la tensión de referencia de acuerdo con la comparación entre la tensión de temperatura y el umbral preestablecido, y aplica la tensión de regulación a la tensión de referencia.
[0054] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de compensación 106 incluye además un tercer triodo Q3, que incluye un colector conectado al suministro de potencia VCC y a la tensión de referencia de la unidad de comparación 102, una base conectada a la unidad de control 103, y un emisor que está conectado a tierra. Cuando la unidad de control 103 determina que la tensión de referencia recibida no es igual al umbral preestablecido, el pin SALIDA2 de la unidad de control 103 emite la tensión de regulación a la base del tercer triodo Q3 para controlar la tensión de referencia en el colector del tercer triodo Q3.
[0056] En esta realización, el pin de entrada de la unidad de control 103 está conectado a la tensión de referencia del segundo extremo de entrada de la unidad de comparación 102 para obtener la tensión de referencia del segundo extremo de entrada de la unidad de comparación 102. Cuando la tensión de referencia deriva debido al cambio de los componentes eléctricos, la tensión de referencia obtenida por la unidad de control 103 no es igual al umbral preestablecido. Por ejemplo, la tensión de referencia ajustada es de 0,5 V, y el umbral de ajuste previo ajustado también es de 0,5 V, pero la tensión de referencia derivada es de 0,48 V. En este momento, cuando se determina que la tensión de referencia obtenido es diferente del umbral preestablecido, la unidad de control 103 controla el pin de salida para emitir la tensión de regulación y encender el tercer triodo Q3, de modo que la entrada de tensión de referencia al segundo extremo de entrada de la unidad de comparación 102 se pueda regular desde 0,48 V de nuevo hasta los 0,5 V establecidos.
[0058] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de control 103 incluye además un primer pin de salida configurado para emitir una señal de modulación de impulsos (PWM) de acuerdo con la tensión de temperatura para regular la potencia de la corriente de carga de salida, y emitir la señal de modulación de impulsos al vehículo eléctrico a través de una interfaz conectada al vehículo eléctrico.
[0060] En esta realización, a medida que la temperatura del dispositivo de carga aumenta o disminuye, la unidad de control 103 puede disminuir o aumentar la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con el grado de aumento o disminución de la temperatura (en aumento, la temperatura no alcanza el umbral preestablecido, es decir, la temperatura no supera una temperatura de carga segura). Por ejemplo, para un dispositivo de carga de CA, la corriente de carga se regula de 8 A a 6 A mediante una señal PWM debido al aumento de la temperatura. La señal PWM para regular la potencia de carga de salida se transmite a un sistema de gestión de baterías (BMS) de un vehículo eléctrico, y el sistema BMS carga una batería con la corriente de carga correspondiente a través de una unidad de regulación de potencia del vehículo eléctrico. De este modo, se puede controlar la reducción de la intensidad de la corriente de carga y mantener la carga del vehículo eléctrico una vez que aumenta la temperatura del dispositivo de carga, sin detener directamente la carga del vehículo eléctrico mediante el dispositivo de carga como en la técnica anterior, mejorando así la eficacia de la carga y la experiencia del usuario al cargar el vehículo eléctrico.
[0062] Como un aspecto de las realizaciones de la presente divulgación, la unidad de control 103 incluye además un segundo pin de salida configurado para emitir una señal de regulación de potencia de carga (CAN/Ethernet) de acuerdo con la tensión de temperatura, y emitir la señal de regulación de potencia de carga al vehículo eléctrico a través de una interfaz conectada al vehículo eléctrico.
[0064] El dispositivo de protección de control de temperatura incluye adicionalmente una unidad de regulación de potencia, que está conectada entre la unidad de control 103 y la unidad de conmutación 105 y configurada para regular la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con la señal de regulación de potencia de carga.
[0066] En esta realización, a medida que la temperatura del dispositivo de carga aumenta o disminuye, la unidad de control 103 puede disminuir o aumentar la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con el grado de aumento o disminución de la temperatura (en aumento, la temperatura no alcanza el umbral preestablecido, es decir, la temperatura no supera una temperatura de carga segura). Por ejemplo, para un dispositivo de carga de CC, la unidad de control 103 emite una señal de regulación de potencia de carga a la unidad de regulación de potencia para disminuir o aumentar la potencia de la emisión de corriente de carga por la unidad de regulación de potencia. Cuando la temperatura del dispositivo de carga supera el umbral preestablecido, es decir, la temperatura de carga segura, la unidad de control 103 o la unidad de comparación 102 emite una señal de accionamiento que acciona la unidad de conmutación 105 para que se desactive. Cuando se desactiva la unidad de conmutación 105, la unidad de regulación de potencia deja de emitir la corriente de carga al vehículo eléctrico, con el fin de reducir la temperatura en el interior del dispositivo de carga y de la batería del vehículo eléctrico y garantizar la seguridad del proceso de carga. La señal de regulación de potencia de carga emitida por la unidad de control 103 también se puede transmitir al sistema BMS del vehículo eléctrico a través de un bus CAN o un bus Ethernet de una pistola de carga del dispositivo de carga, y el sistema BMS utiliza la corriente de carga emitida por la unidad de conmutación 105 del dispositivo de carga para
cargar la batería con la potencia correspondiente de acuerdo con la señal de regulación de potencia de carga. De este modo, se puede controlar la reducción de la intensidad de la corriente de carga y mantener la carga del vehículo eléctrico una vez que aumenta la temperatura del dispositivo de carga, sin detener directamente la carga del vehículo eléctrico mediante el dispositivo de carga como en la técnica anterior, mejorando así la eficacia de la carga y la experiencia del usuario al cargar el vehículo eléctrico.
[0068] Aun haciendo referencia a la figura 2, el VCC es un ánodo (en adelante, referido como un suministro de potencia para abreviar) de una fuente de tensión de suministro de potencia, el GND es un cátodo de la fuente de tensión de suministro de potencia, el V<REF>es una tensión de referencia, es decir, un umbral de temperatura establecido, que está conectado a una resistencia R7, y el otro extremo de la resistencia R7 está conectado a un pin de entrada positivo (segundo extremo de entrada) de un amplificador operacional. La tensión de referencia V<REF>puede ser un valor fijo, o un umbral preestablecido dentro de la unidad de control 103, en cuyo caso el umbral de temperatura puede ser regulado automáticamente por el dispositivo de protección de control de temperatura. Un termistor RT1 es un elemento termosensible, con un extremo conectado a tierra y el otro extremo conectado a una resistencia R3 para constituir la unidad de adquisición de temperatura 101 que está conectada al extremo de entrada de la unidad de comparación 102, es decir, un punto de conexión entre la resistencia R3 y el termistor RT1 está conectado a un pin de entrada negativo (el primer extremo de entrada) del amplificador operacional U1. El termistor RT1 y la resistencia R3 constituyen un circuito divisor de tensión, y el termistor RT1 puede ser un termistor de tipo NTC. Cuando la temperatura del entorno aumenta, el valor de la resistencia del termistor RT1 disminuye, y el valor de la tensión de temperatura dividida V<i>disminuye, mientras que cuando la temperatura disminuye, la V<i>aumenta. La resistencia R6 es una resistencia de retroalimentación conectada entre el pin de salida (extremo de salida) del amplificador operacional U1 y el pin positivo (segundo extremo de entrada).
[0070] Cuando V<i><V<REF>, el amplificador operacional U1 emite un nivel alto; y cuando V<i>>V<REF>, U1 emite un nivel bajo. V<salida>es el extremo de salida del amplificador operacional U1, y el V<salida>se conecta a un extremo de un diodo D1, el otro extremo del diodo D1 se conecta a una resistencia R4, el otro extremo de la resistencia R4 se conecta a la base del primer triodo Q1 de la unidad de accionamiento 104. Un extremo de la resistencia R5 está conectado al suministro de potencia VCC, y el otro extremo de la resistencia R5 está conectado al colector del primer triodo Q1. La base del segundo triodo Q2 está conectada a un punto de conexión entre el colector del primer triodo Q1 y la resistencia R5, un emisor del segundo triodo Q2 está conectado a la GND, y un colector del segundo triodo Q2 está conectado a un extremo de control de la unidad de conmutación 105. Un conmutador K1 de una red de suministro de potencia eléctrica se utiliza para controlar un recorrido de la corriente de carga suministrada al vehículo eléctrico, y cuando el conmutador K1 se desactiva, la corriente de carga suministrada al vehículo eléctrico se corta directamente para finalizar el proceso de carga. Cuando el V<salida>emite un nivel alto, el primer triodo Q1 se enciende y el segundo triodo Q2 se apaga, y el conmutador K1 de la red de suministro de potencia se desactiva, con el fin de cortar la emisión de corriente de carga por el dispositivo de carga al vehículo eléctrico. Cuando el V<salida>emite un nivel bajo, el primer triodo Q1 se apaga, el segundo triodo Q2 se enciende, y el conmutador K1 de la red de suministro de potencia se activa, con el fin de mantener la emisión de corriente de carga al vehículo eléctrico. L_ENTRADA, K1 y L_SALIDA constituyen un recorrido en la red principal de suministro de potencia. Cuando la temperatura del entorno de uso del dispositivo de carga o la temperatura de los componentes eléctricos del dispositivo de carga supera el umbral de temperatura preestablecido, la salida del V<salida>emite un nivel alto para desconectar la red de suministro de potencia, y la corriente de carga emitida por L_SALIDA es 0.
[0072] El termistor RT1 puede estar integrado con otros componentes eléctricos como el amplificador operacional U1 o dispuesto separadamente. Puede haber uno o más termistores RT1 localizados en diferentes partes del dispositivo de carga para obtener las temperaturas del entorno de esas partes diferentes o las temperaturas (también denominadas temperaturas del entorno en otras partes de la presente divulgación) de los componentes eléctricos.
[0074] El amplificador operacional U1 puede ser un comparador de histéresis para evitar la conmutación frecuente de la unidad de conmutación 105 entre un estado activado y un estado desactivado cuando la temperatura del entorno del conmutador K1 está cerca del umbral de temperatura. Cuando la temperatura del entorno es superior o igual a T1, la unidad de conmutación 105 se desactiva, y cuando la temperatura del entorno es inferior o igual a T2, la unidad de conmutación 105 se activa, donde T1>T2, y un valor de T1 menos T2 se puede cambiar regulando los valores de resistencia de las resistencias R6 y R7. La anchura de la tensión de histéresis ΔV se determina mediante la ecuación: ΔV = (R7/R6) ×(VH-VL), donde VH es el VCC y VL es 0V. Las dos tensiones de umbral u+ y u- del comparador de histéresis se determinan mediante las ecuaciones: u+ = (VH- V<REF>) ×R7/(R7+R6), u- = (VL- V<REF>) × R7/(R7+R6). Cuando la tensión de salida V<salida>del comparador de histéresis es igual a VH, V<REF>= u+. Cuando la tensión de temperatura V<i>es mayor que V<REF>, la tensión de salida V<salida>del comparador de histéresis se cambia a VL, y V<REF>también se cambia a u-. En esta condición, cuando la tensión de temperatura V<i>es inferior a V<REF>, la tensión de salida V<salida>se convierte en VH. Dado que u+-u- = △V, el comparador de histéresis tiene una sensibilidad menor que el comparador ordinario, pero la capacidad de contra interferencias mejora considerablemente.
[0076] Para mejorar la seguridad del dispositivo de carga, la unidad de control 103 obtiene la tensión de temperatura V<i>y la tensión de referencia V<REF>. Cuando se detecta que la tensión de referencia V<REF>se desvía del umbral preestablecido, es decir, que la tensión de referencia V<REF>cambia, la unidad de compensación 106 regula y corrige el valor de la tensión de referencia V<REF>para mejorar la precisión del juicio de temperatura. Un extremo de salida de la unidad de
control 103 está conectado a la resistencia R1, el otro extremo de la resistencia R1 está conectado a la base del tercer triodo Q3, el emisor del tercer triodo Q3 está conectado a la GND, el colector del tercer triodo Q3 está conectado a un extremo de la resistencia R2 y a la tensión de referencia V<REF>, y el otro extremo de la resistencia R2 está conectado al suministro de potencia VCC. La unidad de control 103 emite una tensión de regulación para controlar el ciclo de trabajo del tercer triodo Q3 encendido, regulando así la tensión de referencia V<REF>.
[0078] La unidad de control 103 detecta adicionalmente el estado del conmutador K1 a través de la retroalimentación de una resistencia R8 conectada al mismo. Cuando la temperatura del entorno detectada supera el umbral preestablecido y el conmutador K1 permanece en estado activado, significa que la unidad de comparación 102 no consigue controlar el conmutador K1. La unidad de control 103 compara el V<i>con el umbral preestablecido, emite un nivel alto cuando el Vi alcanza o supera el umbral preestablecido, y enciende el primer triodo Q1 a través del diodo D2, y el segundo triodo Q2 se desactiva, desconectando así la red de suministro de potencia. La unidad de comparación 102 y la unidad de control 103 realizan una doble detección de la unidad de adquisición de temperatura 101 y un doble control de la unidad de accionamiento 104, mejorando así la seguridad del dispositivo de carga.
[0080] La figura 3a es un diagrama esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura y una estructura de carga de vehículo eléctrico de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En esta realización, el dispositivo de carga es un sistema de carga de CA. Cuando la temperatura del entorno aumenta, pero no supera el umbral de temperatura establecido, la unidad de control 303 del dispositivo de protección de control de temperatura 300 modifica un ciclo de trabajo de una señal de comunicación. Por ejemplo, cuando la corriente de carga es de 8A, el ciclo de trabajo correspondiente (señal PWM) es del 13,3 %, y cuando la corriente de carga es de 6A, el ciclo de trabajo correspondiente (señal PWM) es del 10 % para regular la potencia de la corriente de carga. La unidad de control 303 emite la señal de comunicación modificada a la unidad de regulación de potencia 307 del vehículo eléctrico, y la unidad de regulación de potencia 307 reduce la intensidad de la corriente de carga bajo el control del sistema BMS del vehículo eléctrico, y deja de cargar el vehículo eléctrico cuando la unidad de conmutación 305 se desactiva. En otras realizaciones, la unidad de control 303 también puede emitir una señal de control de tensión para regular la corriente de carga.
[0082] En la figura 3a, se incluye adicionalmente una unidad de retroalimentación 308 para obtener la señal de accionamiento emitida por la unidad de accionamiento 304, de modo que la unidad de control 303 pueda juzgar si la unidad de accionamiento 304 acciona correctamente la unidad de conmutación 305.
[0084] La figura 3b es otro diagrama esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura y una estructura de carga de vehículo eléctrico de acuerdo con una realización de la presente divulgación. En esta realización, el dispositivo de carga es un sistema de carga de CC. Cuando la temperatura del entorno aumenta, pero no supera el umbral de temperatura establecido, la unidad de control 303 del dispositivo de protección de control de temperatura 300 regula la potencia de la corriente de carga para generar una señal de regulación de potencia de carga, que se envía al vehículo eléctrico en forma de mensaje CAN a través de la interfaz de bus CAN en la pistola de carga conectada al vehículo eléctrico, reduciendo así la potencia de la corriente de carga. Además, la señal de regulación de potencia de carga se emite adicionalmente a la unidad de regulación de potencia 307 del dispositivo de protección de control de temperatura, y la unidad de regulación de potencia 307 regula la potencia de la corriente de carga de salida (regulando la corriente, o la tensión, o ambas) de acuerdo con la señal de regulación de potencia de carga, para cargar la batería del vehículo eléctrico.
[0086] La unidad de regulación de potencia 307 está configurada para recibir la corriente de carga del dispositivo de carga, regular la potencia de la corriente de carga y emitir la potencia regulada al vehículo eléctrico a través de la unidad de conmutación 305.
[0088] En las realizaciones anteriores, las temperaturas del dispositivo de carga y la batería (y las partes de carga) del vehículo eléctrico se pueden disminuir reduciendo la potencia de la corriente de carga para cargar la batería del vehículo eléctrico. Cuando la temperatura del dispositivo de carga es inferior a otro umbral de temperatura (es decir, un umbral de baja temperatura), la unidad de adquisición de temperatura puede obtener la temperatura del entorno y, a continuación, la unidad de control puede emitir una orden de control a la unidad de regulación de potencia de acuerdo con la temperatura del entorno para restablecer la potencia de la corriente de carga, aumentando así la velocidad de carga.
[0090] La figura 4a es un diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente divulgación, en el que se ilustra que el dispositivo de protección de control de temperatura mencionado anteriormente está dispuesto en un conector de potencia del dispositivo de carga para detectar las temperaturas de los componentes eléctricos en el conector de potencia o la temperatura del entorno. Por ejemplo, el dispositivo de protección de control de temperatura puede estar dispuesto en una porción de entrada de potencia del dispositivo de carga. La figura 4b es otro diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente divulgación, en el que se ilustra que el dispositivo de protección de control de temperatura mencionado anteriormente está dispuesto en una unidad de control de carga del dispositivo de carga para detectar temperaturas de componentes eléctricos en la unidad de control de carga o la temperatura del entorno. La
figura 4c es aún otro diagrama estructural esquemático de un dispositivo de protección de control de temperatura provisto en un dispositivo de carga de acuerdo con una realización de la presente divulgación, en el que se ilustra que el dispositivo de protección de control de temperatura mencionado anteriormente está dispuesto en un conector de vehículo del dispositivo de carga para detectar temperaturas de componentes eléctricos en el conector de vehículo o la temperatura del entorno. El conector del vehículo puede ser, por ejemplo, una pistola de carga, un enchufe de carga o similar. Por supuesto, como la unidad de adquisición de temperatura del dispositivo de protección de control de temperatura está dispuesta en diferentes partes del dispositivo de carga, es posible detectar las temperaturas de los componentes eléctricos en diferentes partes del dispositivo de carga o la temperatura del entorno, independientemente de la parte del dispositivo de carga que esté proveyendo el dispositivo de protección de control de temperatura.
[0091] A través del dispositivo de protección de control de temperatura y el dispositivo de carga con él de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, es posible realizar las múltiples protecciones de monitorización de temperatura durante la carga, y mejorar la seguridad de carga. A través del comparador de histéresis, es posible evitar la inestabilidad del dispositivo de carga causada por la conmutación frecuente de la unidad de conmutación cuando la temperatura está cerca del umbral de temperatura. Al emitir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control al extremo de entrada de la unidad de accionamiento, es posible cortar la corriente de carga cuando cualquier unidad juzgue que la temperatura ambiente supera el umbral de temperatura, garantizando así la seguridad del dispositivo de carga y evitando el envejecimiento de los componentes y el riesgo de incendio. Al utilizar un triodo como unidad de accionamiento, se reduce el coste de implementación, se garantiza la estabilidad del sistema y la respuesta es rápida. Al monitorizar y compensar la tensión de referencia, el dispositivo de protección de control de temperatura se puede regular automáticamente para obtener precisión incluso en un uso prolongado. Al regular la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con la temperatura en tiempo real del dispositivo de carga, es posible controlar el dispositivo de carga para que continúe trabajando de forma segura cuando la temperatura se encuentre dentro de un cierto rango permisible, de forma que se pueda prevenir el incendio, mejorar al máximo la eficiencia de trabajo normal de una pistola de carga, acortar el tiempo de carga y mejorar la experiencia del usuario. Por lo tanto, es posible resolver el problema en la técnica anterior de que el dispositivo de carga detiene la carga cuando se detecta que la temperatura es demasiado alta, de tal manera que el dispositivo de carga no puede garantizar sustancialmente la carga normal, la experiencia del usuario se degrada en gran medida, y el propietario del vehículo eléctrico se queja de que la carga no se puede llevar a cabo normalmente.
[0093] También se debe tener en cuenta que, en las realizaciones de la presente divulgación, el término "y/o" es sólo una relación de asociación que describe los objetos asociados, lo que indica que puede haber tres relaciones. Por ejemplo, A y/o B pueden significar que A existe solo, que existen tanto A como B y que B existe solo. Además, el carácter "/" indica generalmente que los objetos asociados están en una relación "o".
[0095] Los principios y las implementaciones de la presente invención se han descrito anteriormente mediante algunas realizaciones. Las realizaciones pretenden facilitar la comprensión del método y la idea central de la presente divulgación. Mientras tanto, los expertos en la técnica pueden modificar las implementaciones, estando la invención limitada únicamente por el ámbito de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. REIVINDICACIONES
1. Un dispositivo de protección de control de temperatura, que comprende una unidad de adquisición de temperatura (101, 301), una unidad de comparación (102, 302), una unidad de control (103, 303), una unidad de accionamiento (104, 304) y una unidad de conmutación (105, 305);
la unidad de adquisición de temperatura está configurada para obtener una señal de temperatura del entorno; la unidad de comparación (102, 302) está conectada entre la unidad de adquisición de temperatura (101, 301) y la unidad de accionamiento (104, 304), y configurada para comparar la señal de temperatura del entorno con una tensión de referencia preestablecida y emitir un primer resultado de comparación;
la unidad de control (103, 303) está conectada entre la unidad de adquisición de temperatura (101, 301) y la unidad de accionamiento (104, 304), y configurada para comparar la señal de temperatura del entorno con un umbral preestablecido y emitir un segundo resultado de comparación;
la unidad de accionamiento (104, 304) comprende un extremo de entrada conectado a la unidad de comparación (102, 302) y a la unidad de control (103, 303), y un extremo de salida conectado a la unidad de conmutación (105, 305), y la unidad de accionamiento (104, 304) está configurada para emitir una señal de accionamiento a la unidad de conmutación (105, 305) de acuerdo con el primer resultado de comparación y el segundo resultado de comparación para activar o desactivar la unidad de conmutación (105, 305); y
la unidad de conmutación (105, 305) está configurada para emitir corriente cuando está activada, caracterizado por que el dispositivo de protección de control de temperatura comprende adicionalmente una unidad de compensación (106, 306) conectada entre la unidad de comparación (102, 302) y la unidad de control (103, 303); al detectar una desviación de la tensión de referencia, la unidad de control (103, 303) emite una tensión de regulación a la unidad de compensación (106, 306) para regular la tensión de referencia.
2. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de comparación (102, 302) es un comparador que comprende un primer extremo de entrada conectado a la unidad de adquisición de temperatura (101, 301), un segundo extremo de entrada conectado a la tensión de referencia, y un extremo de salida conectado a la unidad de accionamiento (104, 304).
3. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la unidad de comparación (102, 302) es un comparador de histéresis, la unidad de adquisición de temperatura (101, 301) está configurada para emitir la señal de temperatura del entorno, el segundo extremo de entrada está conectado a la tensión de referencia a través de una resistencia R7, el extremo de salida está conectado a un extremo de entrada de la unidad de accionamiento (104, 304) para introducir el primer resultado de comparación en la unidad de accionamiento (104, 304), y el extremo de salida está conectado al segundo extremo de entrada a través de una resistencia R6 conectada en serie.
4. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de accionamiento (104, 304) comprende un primer triodo Q1, que comprende un colector conectado a una suministro de potencia VCC, una base conectada a la unidad de comparación (102, 302) y a la unidad de control (103, 303) para recibir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación (102, 302) como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control (103, 303), y un emisor que está conectado a tierra, en el que el colector está conectado adicionalmente a la unidad de conmutación (105, 305); cuando el primer triodo Q1 está encendido, la unidad de conmutación (105, 305) está desactivada, y cuando el primer triodo Q1 está apagado, la unidad de conmutación (105, 305) está desactivada.
5. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de accionamiento (104, 304) comprende un primer triodo Q1 y un segundo triodo Q2; el primer triodo Q1 comprende un colector conectado al suministro de potencia VCC, una base conectada a la unidad de comparación (102, 302) y a la unidad de control (103, 303) para recibir tanto el primer resultado de comparación emitido por la unidad de comparación (102, 302) como el segundo resultado de comparación emitido por la unidad de control (103, 303), y un emisor que está conectado a tierra; el segundo triodo Q2 comprende un colector conectado a la unidad de conmutación (105, 305), una base conectada al colector del primer triodo Q1 y un emisor que está conectado a tierra; cuando se enciende el primer triodo Q1, se apaga el segundo triodo Q2 y se desconecta la unidad de conmutación (105, 305); cuando se apaga el primer triodo Q1, se enciende el segundo triodo Q2 y se activa la unidad de conmutación (105, 305).
6. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la unidad de compensación (106, 306) comprende adicionalmente un tercer triodo Q3, que comprende un colector conectado al suministro de potencia VCC y a la tensión de referencia de la unidad de comparación (102, 302), una base conectada a la unidad de control (103, 303) y un emisor que está conectado a tierra; cuando la unidad de control (103, 303) determina que la tensión de referencia recibida no es igual al umbral preestablecido, la unidad de control (103, 303) emite la tensión de regulación a la base del tercer triodo Q3 para controlar la tensión de referencia en el colector del tercer triodo Q3.
7. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cuando el dispositivo de protección de control de temperatura se aplica a un dispositivo de carga de CA, la unidad de control
(103, 303) comprende adicionalmente un primer pin de salida configurado para emitir una señal de modulación de impulsos de acuerdo con la señal de temperatura del entorno para regular la potencia de la corriente de carga de salida, y emitir la señal de modulación de impulsos al vehículo eléctrico a través de una interfaz conectada al vehículo eléctrico.
8. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cuando el dispositivo de protección de control de temperatura se aplica a un dispositivo de carga de CC operable para cargar un vehículo eléctrico, la unidad de control (103, 303) comprende adicionalmente un segundo pin de salida configurado para emitir una señal de regulación de potencia de carga de acuerdo con la señal de temperatura del entorno, y emitir la señal de regulación de potencia de carga al vehículo eléctrico a través de una interfaz conectada al vehículo eléctrico; y
el dispositivo de protección de control de temperatura comprende además una unidad de regulación de potencia (307), que está conectada entre la unidad de control (103, 303) y la unidad de conmutación (105, 305) y configurada para regular la potencia de la corriente de carga de salida de acuerdo con la señal de regulación de potencia de carga. 9. El dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la interfaz entre la unidad de control (103, 303) y el vehículo eléctrico comprende un bus CAN o una Ethernet.
10. Un dispositivo de carga, caracterizado por que el dispositivo de carga comprende el dispositivo de protección de control de temperatura de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. El dispositivo de carga de acuerdo con la reivindicación 10, en el que
el dispositivo de protección de control de temperatura está dispuesto en un conector de potencia del dispositivo de carga; o bien
el dispositivo de protección de control de temperatura está dispuesto en una unidad de control de carga del dispositivo de carga; o bien
el dispositivo de protección de control de temperatura está dispuesto en un conector de vehículo del dispositivo de carga.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022550192.7U CN212447189U (zh) | 2020-11-06 | 2020-11-06 | 一种温控保护装置及相应的充电装置 |
| PCT/CN2021/102338 WO2022095471A1 (zh) | 2020-11-06 | 2021-06-25 | 一种温控保护装置及相应的充电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES3057557T3 true ES3057557T3 (en) | 2026-03-03 |
Family
ID=74475084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES21888174T Active ES3057557T3 (en) | 2020-11-06 | 2021-06-25 | Temperature control protection device and corresponding charging device |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230406133A1 (es) |
| EP (1) | EP4242049B1 (es) |
| JP (1) | JP3244024U (es) |
| CN (1) | CN212447189U (es) |
| ES (1) | ES3057557T3 (es) |
| PL (1) | PL4242049T3 (es) |
| WO (1) | WO2022095471A1 (es) |
| ZA (1) | ZA202304474B (es) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112389220B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-05-24 | 长春捷翼汽车零部件有限公司 | 一种电动车辆充电控制方法及装置 |
| CN212447189U (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-02 | 长春捷翼汽车零部件有限公司 | 一种温控保护装置及相应的充电装置 |
| CN114056141B (zh) * | 2021-09-30 | 2024-06-25 | 岚图汽车科技有限公司 | 一种车辆充电保护方法、装置、电子设备以及存储介质 |
| WO2025256475A1 (zh) * | 2024-06-12 | 2025-12-18 | 深圳库犸科技有限公司 | 充电保护方法、充电控制系统及充电桩 |
| CN120780065A (zh) * | 2025-09-04 | 2025-10-14 | 西安锐泽克斯光电科技有限公司 | 变压器温度控制电路、充电设备和系统 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007520180A (ja) * | 2003-10-14 | 2007-07-19 | ブラック アンド デッカー インク | 電池パックの障害状態からの保護を提供するべく適合された二次電池、電動工具、充電器、及び電池パック用の保護方法、保護回路、及び保護装置 |
| US7541781B2 (en) * | 2005-01-17 | 2009-06-02 | Cobasys, Llc | Method and apparatus for charging and discharging a rechargeable battery |
| CN201562953U (zh) * | 2009-10-19 | 2010-08-25 | 广州市圣大电子有限公司 | 一种具有软、硬件控制功能的温度保护电路 |
| US9804034B2 (en) * | 2014-11-14 | 2017-10-31 | Schneider Electric USA, Inc. | EVSE with cordset handle temperature measurement |
| EP3582996A4 (en) * | 2017-02-15 | 2021-01-13 | Webasto Charging Systems, Inc. | THERMAL MANAGEMENT OF ELECTRIC VEHICLE COUPLER CONTACTS |
| WO2018190391A1 (ja) * | 2017-04-14 | 2018-10-18 | 株式会社村田製作所 | 充電制御装置及び充電ユニット |
| CN108797058A (zh) * | 2017-04-28 | 2018-11-13 | 青岛海尔洗衣机有限公司 | 一种干衣机加热器温度检测和保护装置 |
| CN110943434A (zh) * | 2018-09-21 | 2020-03-31 | 安徽美芝制冷设备有限公司 | 变频压缩机的过热保护装置和变频压缩机系统及设备 |
| CN208849444U (zh) * | 2018-11-02 | 2019-05-10 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种过温保护电路 |
| US11186191B2 (en) * | 2018-12-07 | 2021-11-30 | Delta Electronics, Inc. | Charging device for electric vehicle |
| CN110311356A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-08 | 广东起时光电科技有限公司 | 一种程控温控系统的过温保护装置 |
| CN212447189U (zh) * | 2020-11-06 | 2021-02-02 | 长春捷翼汽车零部件有限公司 | 一种温控保护装置及相应的充电装置 |
-
2020
- 2020-11-06 CN CN202022550192.7U patent/CN212447189U/zh active Active
-
2021
- 2021-06-25 ES ES21888174T patent/ES3057557T3/es active Active
- 2021-06-25 WO PCT/CN2021/102338 patent/WO2022095471A1/zh not_active Ceased
- 2021-06-25 EP EP21888174.6A patent/EP4242049B1/en active Active
- 2021-06-25 US US18/031,852 patent/US20230406133A1/en active Pending
- 2021-06-25 PL PL21888174.6T patent/PL4242049T3/pl unknown
- 2021-06-25 JP JP2023600050U patent/JP3244024U/ja active Active
-
2023
- 2023-04-17 ZA ZA2023/04474A patent/ZA202304474B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022095471A1 (zh) | 2022-05-12 |
| EP4242049B1 (en) | 2025-11-26 |
| US20230406133A1 (en) | 2023-12-21 |
| EP4242049A4 (en) | 2024-07-03 |
| EP4242049C0 (en) | 2025-11-26 |
| PL4242049T3 (pl) | 2026-03-09 |
| CN212447189U (zh) | 2021-02-02 |
| JP3244024U (ja) | 2023-10-04 |
| ZA202304474B (en) | 2023-11-29 |
| EP4242049A1 (en) | 2023-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES3057557T3 (en) | Temperature control protection device and corresponding charging device | |
| ES3037935T3 (en) | Electric vehicle charging control method and apparatus | |
| US4394613A (en) | Full-charge indicator for battery chargers | |
| US20170222594A1 (en) | Intelligent power control system and method for electric motors, and unmanned aerial vehicle (uav) having the same | |
| KR102410938B1 (ko) | 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 | |
| EP3537564A1 (en) | Circuits, systems, and methods for protecting batteries | |
| US20210367439A1 (en) | Charge and power supply circuit for a portable electronic device, and portable electronic device | |
| WO2022095877A1 (zh) | 一种电动车辆充电控制装置 | |
| CN206510956U (zh) | 一种方向盘加热电路和汽车 | |
| CN210137202U (zh) | 电池保护电路及机器人 | |
| US9673791B2 (en) | Schmitt trigger circuit and power supply monitoring apparatus | |
| CN210120399U (zh) | 一种基于stm32单片机的直流电机闭环驱动控制器 | |
| CN210781472U (zh) | 一种温度保护报警车灯电路 | |
| CN116039384B (zh) | 一种新能源大功率充电电路 | |
| CN209795249U (zh) | 电池管理系统 | |
| JP2021040364A (ja) | 電源回路 | |
| CN222321099U (zh) | 一种过压保护电路、供电电路和电子设备 | |
| CN220248429U (zh) | 一种地铁直转交设备的风扇检测电路 | |
| US20240429697A1 (en) | Overcurrent protection circuit, semiconductor apparatus, electronic device, and vehicle | |
| CN224066213U (zh) | 电力设备故障报警系统 | |
| CN216546061U (zh) | 一种通用型供电控制电路以及智能继电器 | |
| CN222721644U (zh) | 一种过温自动降额的led恒流驱动电路 | |
| CN213151640U (zh) | 一种应急照明系统的电池保护电路 | |
| CN211046451U (zh) | 一种电源自锁电路和电池管理系统 | |
| CN212992006U (zh) | 一种蓄电池亏电保护装置 |