CN217384486U - 用于装置的温度感测电路 - Google Patents

Abstract

一种用于装置的温度感测电路。温度感测电路包括：基板材料；与基板材料相关联的第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分；以及与基板材料相关联的多个热敏电阻，其用于感测与装置相关联的温度。多个热敏电阻包括第一热敏电阻和第二热敏电阻。第一热敏电阻连接到第一导电部分。第一热敏电阻与第二热敏电阻都连接到第二导电部分。第二热敏电阻连接到第三导电部分。

Description

用于装置的温度感测电路

技术领域

本实用新型涉及用于装置(诸如电气装置)的温度感测电路。

背景技术

装置(例如，电气装置)在操作过程中可能会产生热量。随着装置内部温度的升高，装置的内部部件可能容易受到损坏，从而导致装置故障。

实用新型内容

在第一方面，本实用新型提供了一种用于装置的温度感测电路，其包括：基板材料；与基板材料相关联的第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分；以及与基板材料相关联的多个热敏电阻，其用于感测与装置相关联的温度。多个热敏电阻包括第一热敏电阻和第二热敏电阻。第一热敏电阻连接到第一导电部分。第一热敏电阻与第二热敏电阻都连接到第二导电部分。第二热敏电阻连接到第三导电部分。

可选地，第一导电部分和第三导电部分被配置为连接到装置的控制器，以向控制器提供信号。

可选地，控制器被配置为基于信号确定与装置相关联的温度。

可选地，控制器被配置为基于与装置相关联的温度生成控制信号以控制装置。

可选地，控制信号被配置为开启风扇。

可选地，信号对应于由多个热敏电阻感测的温度的平均值。

可选地，基板材料是印刷电路板。

可选地，印刷电路板围绕装置的一个或多个电池单元折叠。

可选地，多个热敏电阻包括第三热敏电阻和第四热敏电阻。第三热敏电阻连接到第一导电部分。第三热敏电阻与第四热敏电阻连接到第二导电部分。第四热敏电阻连接到第三导电部分。

可选地，装置是电池组。

在第二方面，本实用新型提供了一种确定与装置相关联的温度的方法，其包括使用温度感测电路感测与装置相关联的温度、通过控制器从温度感测电路接收信号，以及基于该信号确定与装置相关联的温度。该信号对应于由多个热敏电阻感测的温度的平均值。该装置包括连接到装置的控制器的温度感测电路。温度感测电路包括与基板材料相关联的第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分。多个热敏电阻包括第一热敏电阻和第二热敏电阻。第一热敏电阻连接到第一导电部分。第一热敏电阻和第二热敏电阻连接到第二导电部分。第二热敏电阻连接到第三导电部分。

可选地，该方法还包括基于与装置相关联的温度，通过控制器生成控制信号以控制装置。

可选地，控制信号开启风扇。

可选地，基板材料是印刷电路板(PCB)。

可选地，装置是电池组。

在第三方面，本实用新型提供了一种用于装置的温度感测电路，其包括：基板材料；与基板材料相关联的第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分；以及与基板材料相关联的多个热敏电阻，其用于感测与装置相关联的温度。多个热敏电阻包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第三热敏电阻和第四热敏电阻。第一热敏电阻与第二热敏电阻连接到第一导电部分。多个热敏电阻包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第三热敏电阻和第四热敏电阻连接到第二导电部分。第三热敏电阻和第四热敏电阻连接到第三导电部分。

可选地，第一导电部分和第三导电部分被配置为连接到装置的控制器，以向控制器提供信号。

可选地，控制器被配置为基于信号确定与装置相关联的温度。

可选地，控制器被配置为基于与装置相关联的温度生成控制信号以控制装置。

可选地，信号对应于由多个热敏电阻感测的温度的平均值。

在详细解释任何实施例之前，应当理解，实施例的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的构造细节和部件布置。实施例能够以各种方式实践或实施。另外，应当理解，本文所使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本文所使用的“包括”、“包含”和“具有”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛使用，并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和联接。

此外，应当理解，实施例可以包括硬件、软件和电子部件或模块，为了讨论的目的，可能将它们示为和描述为好像大多数部件仅在硬件中实现一样。然而，本领域的普通技术人员基于对本详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，基于电子的方面可在可由一个或多个处理单元(例如微处理器和/或专用集成电路(“ASIC”))执行的软件(例如，其存储在非暂时性计算机可读介质上)中实现。因此，应当注意，可以利用多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构部件来实现实施例。例如，说明书中描述的“服务器”和“计算装置”可以包括一个或多个处理单元、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口，以及连接部件的各种连接件(例如，系统总线)。

通过考虑详细描述和附图，实施例的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1示出了包括温度感测电路的电池组。

图2示出了包括温度感测电路的电动工具。

图3示出了包括温度感测电路的电池组充电器。

图4示出了包括温度感测电路的控制系统。

图5A、图5B和图5C示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路。

图6是根据本文描述的实施例的温度感测电路的电气示意图。

图7A、图7B和图7C示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路。

图8A、图8B、图8C和图8D示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路。

具体实施方式

本文描述的实施例涉及用于装置(诸如电池组、电动工具或电池组充电器)的温度感测电路。温度感测电路包括基板材料(例如，柔性基板材料)、第一导电部分、第二导电部分、第三导电部分，以及包括第一热敏电阻和第二热敏电阻的多个热敏电阻。第一导电部分连接到第一热敏电阻。第一热敏电阻和第二热敏电阻连接到第二导电部分。第三导电部分连接到第二热敏电阻。第一导电部分和第三导电部分被配置为连接到装置的控制器，以向控制器提供信号。控制器被配置为接收信号并基于接收到的信号确定与装置相关联的温度。提供给控制器的信号对应于由多个热敏电阻感测的温度的平均值。控制器还被配置为提供一个或多个控制信号，以基于与装置相关联的温度来控制装置。在一些实施例中，一个或多个控制信号被配置为或可操作以控制开启风扇、关闭风扇、增加风扇的旋转速度和降低风扇的旋转速度中的一个或多个。

图1示出了包括温度感测电路的电池组100。电池组100包括壳体105 和用于将电池组100连接到装置(例如，电动工具)的接口部分110。温度感测电路包括多个热敏电阻，其用于感测与电池组100相关联的温度。温度感测电路被配置为向电池组100的控制器提供信号。电池组100的控制器被配置为接收来自温度感测电路的信号，并基于从温度感测电路接收到的信号确定与电池组100相关联的温度。下面参考了图5A、图5B、图5C、图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图8C和图8D描述可以与电池组100一起使用的温度感测电路。

图2示出了包括温度感测电路的电动工具200。电动工具200包括壳体 205和用于将电动工具连接到电池组(例如，电池组100)的接口部分210。温度感测电路包括用于感测与电动工具200相关联的温度的多个热敏电阻。温度感测电路被配置为向电动工具200的控制器提供信号。电动工具200的控制器被配置为接收来自温度感测电路的信号，并基于从温度感测电路接收到的信号确定与电动工具200相关联的温度。下面参考了图5A、图5B、图5C、图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图8C和图8D描述可以与电动工具 200一起使用的温度感测电路。

图3示出了包括温度感测电路的电池组充电器300。电池组充电器300 包括壳体305和用于将电池组充电器300连接到一个或多个电池组(例如，电池组100)的接口部分310、315。温度感测电路包括用于感测与电池组充电器300相关联的温度的多个热敏电阻。温度感测电路被配置为向电池组充电器300的控制器提供信号。电池组充电器的控制器被配置为接收来自温度感测电路的信号，并基于从温度感测电路接收到的信号确定与电池组充电器 300相关联的温度。下面参考了图5A、图5B、图5C、图7A、图7B、图7C、图8A、图8B、图8C和图8D描述可以与电池组充电器300一起使用的温度感测电路。

图4示出了控制系统400。控制系统400可以包括在例如电池组100、电动工具200或电池组充电器300中。控制系统400包括控制器405。控制器405电连接和/或通信地连接到电池组100、电动工具200或电池组充电器 300的各种模块或部件。例如，所示的控制器405连接到接口410(例如，电池组100、电动工具200或电池组充电器300的接口)。控制器405还连接到一个或多个温度传感器或温度感测电路415。控制器405包括硬件和软件的组合，其可操作以控制电池组100、电动工具200、或电池组充电器300 的操作、测量与电池组100、电动工具200或电池组充电器300相关联的温度等。

在一些实施例中，控制器405包括向控制器405和/或电池组100、电动工具200或电池组充电器300内的部件和模块提供电力、操作控制和保护的多个电气和电子部件。例如，控制器405包括处理单元420(例如微处理器、微控制器或另一合适的可编程装置)、存储器425、输入单元430和输出单元 435等。处理单元420包括控制单元440、算术逻辑单元(ALU)445和多个寄存器450(在图4中示为一组寄存器)等，并且使用已知的计算机体系结构(例如，被修改的哈佛体系结构、冯诺依曼体系结构等)来实现。处理单元420、存储器425、输入单元430和输出单元435，以及连接到控制器405 的各种模块通过一个或多个控制和/或数据总线(例如，公共总线455)连接。为了说明目的，在图4中大体示出了控制和/或数据总线。鉴于本文描述的实用新型，本领域技术人员将知道使用一个或多个控制和/或数据总线来用于各种模块和部件之间的互连和通信。

存储器425是非暂时性计算机可读介质并且包括例如程序存储区和数据存储区。程序存储区和数据存储区可以包括不同类型的存储器的组合，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)(例如动态RAM(DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)等)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、硬盘、SD 卡或其他合适的磁、光、物理或电子存储装置。处理单元420连接到存储器 425并且执行能够存储在存储器425的RAM中(例如，在执行期间)、在存储器425的ROM中(例如，在大体永久的基础上)或在另一非暂时性计算机可读介质(例如另一存储器或光盘)中的软件指令。包括在电池组100、电动工具200或电池组充电器300的实施方式中的软件可以存储在控制器405的存储器425中。软件包括例如固件、一个或多个应用程序、程序数据、过滤器、规则、一个或多个程序模块和其他可执行指令。控制器405被配置为从存储器425检索并执行与本文描述的控制过程和方法相关的指令等。在其他构造中，控制器405包括附加的、更少的或不同的部件。

接口410包括被配置为并且可操作以用于将电池组100、电动工具200 或电池组充电器300与另一装置连接(例如，机械地、电气地和可通信地连接)的机械部件和电气部件的组合。例如，接口410被配置为通过控制器405 和接口410之间的电源线460接收电力。接口410还被配置为通过通信线465 可通信连接到控制器405。

控制器405使用一个或多个温度传感器或温度感测电路415确定与电池组100、电动工具200或电池组充电器300相关联的温度。在确定电池组100、电动工具200或电池组充电器300的温度后，控制器405被配置为向电池组 100、电动工具200或电池组充电器300的另一部件(例如，风扇、充电场效应晶体管(FET)、放电FET等)提供信息和/或控制信号。控制信号可被配置为例如开启风扇、关闭风扇、增加风扇的旋转速度、降低风扇的旋转速度等。在其他实施例中，控制器405基于从一个或多个温度传感器或温度感测电路415接收到的一个或多个信号采取不同的控制动作(例如，停用电池组100、关闭电动工具200或关闭电池组充电器300)。

图5A、图5B和图5C示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路500。温度感测电路500包括材料或基板材料505。材料505形成例如包括多个热敏电阻510、515、520和525的柔性印刷电路板。热敏电阻520和525各自连接到温度感测电路500的第一导电部分530。热敏电阻510、515、520和 525各自连接到温度感测电路500的第二导电部分535。热敏电阻510和515 各自连接到温度感测电路500的第三导电部分540。第一导电部分530和第三导电部分540被配置为连接到例如控制器405。在一些实施例中，从温度感测电路500提供给控制器405的信号对应于热敏电阻510、515、520和525 中的每一个感测到的温度的平均值。

图6是温度感测电路600的电气示意图。温度感测电路600对应于例如参考图5A至图5C所示和所述的温度感测电路500。温度感测电路600包括第一热敏电阻605(“R1”)、第二热敏电阻610(“R2”)、第三热敏电阻 615(“R3”)和第四热敏电阻620(“R4”)。第一热敏电阻605与第二热敏电阻610并联。第三热敏电阻615与第四热敏电阻620并联。第一热敏电阻605和第二热敏电阻610的组合电阻与第三热敏电阻615和第四热敏电阻 620的组合电阻串联。第一热敏电阻605、第二热敏电阻610、第三热敏电阻 615和第四热敏电阻620的总组合电阻R_C可按以下示出的公式1计算：

第一热敏电阻605、第二热敏电阻610、第三热敏电阻615和第四热敏电阻620的组合电阻R_C大约等于第一热敏电阻605、第二热敏电阻610、第三热敏电阻615和第四热敏电阻620的平均电阻。平均电阻对应于热敏电阻的平均感测温度。作为一个说明性示例，对于R1＝15Ω、R2＝20Ω、R3＝20Ω和R4＝25Ω，公式1为四个热敏电阻产生大约20Ω的平均电阻。组合电阻 R_C与第五热敏电阻630(“R5”)形成分压器电路。分压器电路的分接点625 可以提供给控制器405。基于控制器405接收的电压信号的值，控制器405 确定由第一热敏电阻605、第二热敏电阻610、第三热敏电阻615和第四热敏电阻620感测的大体平均温度。因此，温度感测电路600被配置为产生与例如电池组100、电动工具200和/或充电器300相关的四点平均温度测量值。在其他实施例中，使用不同数量的热敏电阻。在一些实施例中，每个电路支路中并联连接的热敏电阻的数量等于串联连接的支路的数量(例如，具有三个并联连接的热敏电阻的三个电路支路)。

图7A、图7B和图7C示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路700。温度感测电路700包括材料或基板材料705。材料705形成例如包括多个热敏电阻710、715、720和725的柔性印刷电路板。热敏电阻720和725各自连接到温度感测电路700的第一导电部分730。热敏电阻710、715、720和 725各自连接到温度感测电路700的第二导电部分735。热敏电阻710和715 各自连接到温度感测电路700的第三导电部分740。第一导电部分730和第三导电部分740被配置为连接到例如控制器405。在一些实施例中，从温度感测电路700提供给控制器405的信号对应于由热敏电阻710、715、720和 725中的每一个感测的温度的平均值。温度感测电路700被配置为产生与例如电池组100、电动工具200和/或充电器300相关的四点平均温度测量值，如上参考温度感测电路600和图6所述。

图8A、图8B、图8C和图8D示出了根据本文描述的实施例的温度感测电路800。温度感测电路800包括电路板保持器805，其具有用于接收印刷电路板815的保持结构或构件810。印刷电路板815类似于上文参考图5A、图5B、图5C、图7A、图7B和图7C所述的材料505和705。印刷电路板815 例如是柔性电路板，其被配置为被电路板保持器805接收。在一些实施例中，电路板保持器805和印刷电路板815各自被配置为柔性的或可弯曲的，并且温度感测电路800可以围绕例如一个电池单元或多个电池单元折叠。保持结构810被配置为例如当印刷电路板815围绕电池单元缠绕时将印刷电路板815保持就位。印刷电路板815包括第一导电部分820和第二导电部分825。在一些实施例中，温度感测电路800包括多个热敏电阻(例如，四个或更多个热敏电阻)，与温度感测电路500、700一样。

因此，本文描述的实施例提供了包括多个热敏电阻的温度感测电路等。在权利要求中阐述了各种特征和优点。

Claims (15)

1.一种用于装置的温度感测电路，其特征在于，所述温度感测电路包括：

基板材料；

第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分，其与所述基板材料相关联；以及

多个热敏电阻，其与所述基板材料相关联，所述多个热敏电阻用于感测与所述装置相关联的温度，其中：

所述多个热敏电阻包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，

所述第一热敏电阻连接到所述第一导电部分，

所述第一热敏电阻与所述第二热敏电阻都连接到所述第二导电部分，以及

所述第二热敏电阻连接到所述第三导电部分。

2.根据权利要求1所述的温度感测电路，其特征在于，所述第一导电部分和所述第三导电部分被配置为连接到所述装置的控制器，以向所述控制器提供信号。

3.根据权利要求2所述的温度感测电路，其特征在于，所述控制器被配置为：

基于所述信号确定与所述装置相关联的所述温度。

4.根据权利要求3所述的温度感测电路，其特征在于，所述控制器被配置为：

基于与所述装置相关联的所述温度生成控制信号以控制所述装置。

5.根据权利要求4所述的温度感测电路，其特征在于，所述控制信号被配置为开启风扇。

6.根据权利要求2所述的温度感测电路，其特征在于，所述信号对应于由所述多个热敏电阻感测的温度的平均值。

7.根据权利要求1所述的温度感测电路，其特征在于，所述基板材料是印刷电路板。

8.根据权利要求7所述的温度感测电路，其特征在于，所述印刷电路板围绕所述装置的一个或多个电池单元折叠。

9.根据权利要求1所述的温度感测电路，其特征在于：

所述多个热敏电阻包括第三热敏电阻和第四热敏电阻；

所述第三热敏电阻连接到所述第一导电部分；

所述第三热敏电阻与所述第四热敏电阻连接到所述第二导电部分；以及

所述第四热敏电阻连接到所述第三导电部分。

10.根据权利要求1所述的温度感测电路，其特征在于，所述装置是电池组。

11.一种用于装置的温度感测电路，其特征在于，所述温度感测电路包括：

基板材料；

第一导电部分、第二导电部分和第三导电部分，其与所述基板材料相关联；以及

多个热敏电阻，其与所述基板材料相关联，所述多个热敏电阻用于感测与所述装置相关联的温度，其中：

所述多个热敏电阻包括第一热敏电阻、第二热敏电阻、第三热敏电阻和第四热敏电阻，

所述第一热敏电阻与所述第二热敏电阻连接到所述第一导电部分，

所述第一热敏电阻、所述第二热敏电阻、所述第三热敏电阻与所述第四热敏电阻连接到所述第二导电部分，以及

所述第三热敏电阻与所述第四热敏电阻连接到所述第三导电部分。

12.根据权利要求11所述的温度感测电路，其特征在于，所述第一导电部分和所述第三导电部分被配置为连接到所述装置的控制器，以向所述控制器提供信号。

13.根据权利要求12所述的温度感测电路，其特征在于，所述控制器被配置为：

基于所述信号确定与所述装置相关联的所述温度。

14.根据权利要求13所述的温度感测电路，其特征在于，所述控制器被配置为：

基于与所述装置相关联的所述温度生成控制信号以控制所述装置。

15.根据权利要求12所述的温度感测电路，其特征在于，所述信号对应于由所述多个热敏电阻感测的温度的平均值。

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