[發明專利]溫度保護電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202010013417.7
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN113161991A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 張海波;湛康
• 申請（專利權）人: 博世汽車部件（蘇州）有限公司
• 主分類號: H02H5/04
• 分類號: H02H5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 俞華梁;閆小龍

本發明涉及一種溫度保護電路，所述電路包括：熱敏元件；以及與所述熱敏元件串聯的分壓元件，其中所述分壓元件的阻值根據外部控制信號而發生變化，使得所述熱敏元件的阻值與所述分壓元件的阻值之間的差值在預設的范圍內。從而，即使在高溫下熱敏元件兩端的電壓與所述分壓元件兩端的電壓也是可比擬的，有效地提高了溫度保護電路的工作精度。

技術領域

本發明涉及溫度保護機制，更具體地，涉及一種溫度保護電路、控制溫度保護電路的方法、電子控制單元、車輛以及計算機存儲介質。

背景技術

在大功率輸出時，功率器件的工作溫度有可能超過其正常工作溫度范圍，如任由其超溫度工作，則使損耗加大、器件壽命大幅下降，系統工作的可靠性受到較大影響。因此，需要設計溫度保護電路，在工作溫度超出范圍時，進行保護。

例如，在現有的電動車ECU（電子控制單元）中存在欠溫/過溫保護功能電路，以便防止電子元件受到熱損壞。該傳統的保護電路通過將分壓電阻與熱敏電阻器串聯并讀取熱敏電阻器兩端的電壓來檢測溫度。

熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。例如，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低。

假設參考電源為5V，與熱敏電阻器串聯的分壓電阻的阻值為100K歐姆。在25攝氏度時，負溫度系數熱敏電阻器的阻值為100K，這時該熱敏電阻器兩端的電壓為2.5V，分壓電阻兩端的電壓也為2.5V。當溫度升高至100攝氏度時，負溫度系數熱敏電阻器的阻值變小為只有100歐姆，熱敏電阻器兩端的電壓約為0.005V，而分壓電阻兩端的電壓為4.995V。當溫度進一步升高至110攝氏度時，負溫度系數熱敏電阻器的阻值為50歐姆，其兩端的電壓約為0.0025V。由此可見，負溫度系數熱敏電阻器兩端的電壓在低溫時（例如25攝氏度）變化明顯（即檢測精度較高）而在高溫（例如110攝氏度）時變化卻較小（即檢測精度不太理想）。

由于該熱敏電阻器兩端的電壓隨溫度的變化特性以及ECU的工作溫度范圍大，該現有溫度保護方案可能導致ECU提前進入溫度保護狀態（盡管溫度還在允許范圍內）或者不能及時給予保護（例如溫度過高）。

因此，期望一種改進的溫度保護機制。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種溫度保護電路，所述電路包括：熱敏元件；以及與所述熱敏元件串聯的分壓元件，其中所述分壓元件的阻值根據外部控制信號而發生變化，使得所述熱敏元件的阻值與所述分壓元件的阻值之間的差值在預設的范圍內。

可選地，在上述溫度保護電路中，所述熱敏元件的第一端與所述分壓元件相連，而所述熱敏元件的第二端與參考電源相連。

可選地，在上述溫度保護電路中，所述分壓元件包括：第一電阻，所述第一電阻的一端與所述熱敏元件的第一端相連，所述第一電阻的另一端與地相連；以及第二電阻，所述第二電阻的一端與所述熱敏元件的第一端相連，所述第二電阻的另一端與所述溫度保護電路的控制端相連，其中所述控制端用于接收所述外部控制信號。

可選地，在上述溫度保護電路中，所述外部控制信號在被測器件的溫度大于或等于預設溫度閾值時為低電平，而在被測器件的溫度低于預設溫度閾值時為高阻態。

可選地，上述溫度保護電路還可包括：與所述分壓元件并聯的濾波元件。

可選地，在上述溫度保護電路中，所述濾波元件包括：第一電容，所述第一電容與所述第一電阻并聯。

可選地，在上述溫度保護電路中，所述濾波元件還包括：第三電阻，所述第三電阻的一端與所述熱敏元件的第一端相連，所述第三電阻的另一端與所述溫度保護電路的輸出端相連；以及第二電容，所述第二電容的一端與所述溫度保護電路的輸出端相連，所述第二電容的另一端與地相連。