一种温度传感器断路及短路的检测和处理方法

技术领域

本发明属于锂电池化成分容的技术领域，特别涉及化成分容充放电设备使用的一种温度传感器断路及短路的检测和处理方法。

背景技术

锂电池生产工序中需对锂电池进行小电流充电来激活电池内部活性物质和对已激活的电池进行充放电循环测试来淘汰有问题的电池并对电池案容量和内阻进行分组，这两个过程又称化成和分容；化成与分容的所有功能均由一个充放电控制系统实现，因此对系统温度实时监控和准确识别火情至关重要，温度传感器断路及短路的检测技术是识别火情的关键一环。

现有技术中，温度传感器的控制系统周期性的通过ADC采集温度传感器的电压值，然后通过公式计算出温度传感器的电阻值，根据NTC热敏电阻温度对照表转换成对应的温度值。温度值再经过滤波得到相对稳定的温度值，用于监控实际电池温度或环境温度是否异常。若温度值超过设置消防警报值，则设备自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。该检测方法在温度超出限定范围时立即进行短路或断路检测处理，易因温度传感器本身的异常导致误报火警。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种温度传感器断路及短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的断线标记值，和一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且高于预设范围时，将温度值记为-1摄氏度，同时断线标记值加1，若断线标记值达到3，判定为温度传感器断线，传送温度断线报警给上位机；反之，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且低于预设范围时，将温度值记为121摄氏度，同时短路标记值加1，若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且断线标记值和短路标记值清零；

S4.对比本周期与上周期温度值，如本周期与上一周期的温度值相差超过一阈值，同时本周期温度记数为121摄氏度，则保留上一周期的温度值不进行更新，且短路标记值加1；若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；

反之，如本周期与上一周期的温度值相差不差过一阈值，或者本周期记数不为121摄氏度，则断线标记值和短路标记值清零，更新温度值，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

单独的一种温度传感器断路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的断线标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且高于预设范围时，将温度值记为-1摄氏度，同时断线标记值加1，若断线标记值达到3，判定为温度传感器断线，传送温度断线报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且断线标记值清零，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

单独的一种温度传感器刚上电时短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表值范围外，且小于表上最小电阻时，将温度值记为121摄氏度，同时短路标记值加1，若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且短路标记值清零，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

单独的一种温度传感器运行中短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，对比本周期与上周期温度值，如本周期与上一周期的温度值相差超过一阈值，同时本周期温度记数为121摄氏度，则保留上一周期的温度值不进行更新，且短路标记值加1；若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；

反之，如本周期与上一周期的温度值相差不差过一阈值，或者本周期记数不为121摄氏度，则短路标记值清零，更新温度值，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

更具体的，所述阈值为50摄氏度，所述预设阻值范围对应0至120摄氏度的温度范围。

本发明的相比现有技术的优点在于：通过在原NTC热敏温度传感器的温度采集处理流程的基础上增加软件对控制系统断线和短路的多次区别判断和处理，使得设备的故障信息更完整，诊断功能更完善。通过引入断路和短路标记值记数大幅增加了获知传感器异常情况的可能性，避免了误报火警和异常情况下流程启动的情况，增强了设备的可靠性，提高了电池的生产效率。

附图说明

图1为一种温度传感器断路及短路检测和处理方法使用的NTC热敏电阻温度采集示意图。

图2为NTC热敏温度传感器正常的温度采集处理示意图。

图3为一种温度传感器断路及短路检测和处理方法中NTC热敏温度传感器断路检测及处理示意图。

图4为本发明应对设备刚上电时的NTC热敏温度传感器短路检测及处理示意图。

图5为本发明应对设备运行时的NTC热敏温度传感器短路检测及处理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

实施例1

一种温度传感器断路及短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的断线标记值，和一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且高于预设范围时，将温度值记为-1摄氏度，同时断线标记值加1，若断线标记值达到3，判定为温度传感器断线，传送温度断线报警给上位机；反之，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且低于预设范围时，将温度值记为121摄氏度，同时短路标记值加1，若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且断线标记值和短路标记值清零；

S4.对比本周期与上周期温度值，如本周期与上一周期的温度值相差超过一阈值，同时本周期温度记数为121摄氏度，则保留上一周期的温度值不进行更新，且短路标记值加1；若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；

反之，如本周期与上一周期的温度值相差不差过一阈值，或者本周期记数不为121摄氏度，则断线标记值和短路标记值清零，更新温度值，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

更具体的，所述阈值为50摄氏度，所述预设阻值范围对应0至120摄氏度的温度范围。

实施例2

一种温度传感器断路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的断线标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围外，且高于预设范围时，将温度值记为-1摄氏度，同时断线标记值加1，若断线标记值达到3，判定为温度传感器断线，传送温度断线报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表的预设阻值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且断线标记值清零，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

实施例3

一种温度传感器刚上电时短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表值范围外，且小于表上最小电阻时，将温度值记为121摄氏度，同时短路标记值加1，若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；若所述电阻在NTC热敏电阻温度对照表值范围内，则转换得到所述电阻对应的温度值，且短路标记值清零，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

实施例4

一种温度传感器运行中短路的检测和处理方法，使用的装置的NTC热敏电阻温度传感器的两根线接在模拟放大电路的接线端，NTC热敏电阻温度传感器两端的电压经过缩小一定倍数后，通过ADC模块来采集输入的电压，再经MCU处理计算可以将电压换算成电阻值，再根据NTC热敏电阻温度对照表得出对应温度值，最后上传给上位机显示出来，运行周期固定，且在换算温度后更新温度值，该方法的特征在于：

S1.设备通电,上位机设一初始为0的短路标记值；

S2.ADC模块采集输入温度传感器的电压并经MCU将所述电压换算为温度传感器的电阻；

S3.比对MCU处理计算得到电阻与NTC热敏电阻温度对照表，对比本周期与上周期温度值，如本周期与上一周期的温度值相差超过一阈值，同时本周期温度记数为121摄氏度，则保留上一周期的温度值不进行更新，且短路标记值加1；若短路标记值达到3，判定为温度传感器短路，传送温度短路报警给上位机；

反之，如本周期与上一周期的温度值相差不差过一阈值，或者本周期记数不为121摄氏度，则短路标记值清零，更新温度值，所述温度值经由滤波稳定后用于监控电池温度与环境温度异常，若连续三个周期的温度值超过设置消防警报值，则自动报火警，关电源，脱开压床和触发消防喷淋。

该方法的相比现有技术的优点在于：通过在原NTC热敏温度传感器的温度采集处理流程的基础上增加软件对控制系统断线和短路的区别判断和处理，使得设备的故障信息更完整，诊断功能更完善。通过引入断路和短路标记值记数获知传感器可能存在的异常情况，避免了误报火警和异常情况下流程启动的情况，增强了设备的可靠性，提高了电池的生产效率。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。