CN103713271A - 一种bms电流检测单元的自动校准设备及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BMS电流检测单元的自动校准设备及校准方法，包括用于控制整个匹配校准过程及对误差偏移量和增益进行自动计算的上位机；受上位机控制并与其连接的程控恒流源，程控恒流源能依据上位机的控制命令精准输出预设电流值作为校准的信号源；通信模块，建立上位机与电流检测单元的数据交换通道，获取电流检测单元的测量值、将误差偏移量和增益到电流检测单元内部的非易失性存储器，电流传感器，在电流检测单元与程控恒流源之间设有分流器。本发明提供的自动校准设备，操作简易，生产效率高，避免了工人持续工作后的效率下降和易操作失误等问题。增加了单次校准结果与正常结果的比较，避免了分流器型号混乱的问题。

Description

一种BMS电流检测单元的自动校准设备及校准方法

技术领域

本发明涉及电流检测的技术领域，具体涉及一种BMS电流检测单元的自动校准设备及校准方法。

背景技术

随着电动汽车市场需求的不断增长，新能源汽车动力电池及BMS生产必将迎来爆发式增长。这对企业的生产效率提出了较高要求。由于BMS产品持续发展和不断更新，相应的生产线通常处于手动或半自动生产状态，生产效率较低。对于需要工人连续进行多个操作步骤才能完成的生产过程，往往是生产效率的瓶颈。

以BMS电流检测单元与电流传感器的匹配校准过程为例，目前在生产过程中仍然需要工人手动操作恒流源设定为不同的校准值，并对应记录电流检测单元的测量值；然后输入上位机软件计算出用于修正测量值误差的偏移量和增益；最后通过上位机软件将偏移量和增益下载到电流检测单元的非易失性存储器，用于以后电流检测时对测量值误差进行实时修正。上述过程需要人工完成设定、记录、输入和下载等多个不同操作，每个操作都需耗费一定时间完成，导致整个匹配校准过程耗费工时较长。由于工人参与操作过多，持续工作一段时间后的生产效率容易下降，而且同一条生产线经常存在不同型号的电流传感器，容易发生电流检测单元与错误型号电流传感器匹配校准的现象。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供了一种BMS电流检测单元的自动校准设备及校准方法，本发明解决了现有技术中BMS电流检测单元校准的工序复杂、生产效率低且校准误差大等技术问题。

一种BMS电流检测单元的自动校准设备，包括用于控制整个匹配校准过程及对误差偏移量和增益进行自动计算的上位机；受上位机控制并与其连接的程控恒流源，程控恒流源能依据上位机的控制命令精准输出预设电流值作为校准的信号源；通信模块，建立上位机与电流检测单元的数据交换通道，获取电流检测单元的测量值、将误差偏移量和增益到电流检测单元内部的非易失性存储器，电流传感器，在电流检测单元与程控恒流源之间设有电流传感器。

优选的，所述的上位机以台式计算机或笔记本电脑为硬件基础，运行预设的功能软件，发送控制命令给程控恒流源和与通信模块进行数据交换完成匹配校准过程。

采用上述BMS电流检测单元的自动校准设备进行校准的方法，具体步骤如下：

S1：上位机控制程控恒流源输出零安倍，并获取电流检测单元此时电流的测量值A0；

S2：上位机控制恒流源输出电流传感器的满量程值Amax，并获取电流检测单元此时的测量值A1；

S3：上位机计算误差的偏移量P和增益G，P= A0,G=(A1-A0)/ Amax;

S4：上位机根据项目配置文件中的电流传感器型号检查误差偏移量P和增益G是否处于正常范围；如果正常则进入步骤S5，否则提示操作员校准出错；

S5：上位机通过通信模块将误差偏移量P和增益G到电流检测单元的非易失性存储器。

优选的，所述的电流传感器为具有精密电阻的分流器。

本发明提供一种BMS电流检测单元的自动校准设备及校准方法，通过采用程控恒流源和上位机自动完成BMS电流检测单元与电流传感器的匹配校准过程，设备简单，生产效率高。整个匹配校准过程约为3s左右，比工人手动操作流程节约9—10s，大大节约了生产工时，提高了长时间生产的生产效率，解决了整条生产线生产效率的提升瓶颈。同时避免了工人持续工作后的效率下降和容易操作失误等问题，增加了单次校准结果与正常结果的比较，避免了电流检测单元与错误型号电流传感器型号匹配校准混乱的现象，节约了工人手动校准失误而返工的时间，经济效益明显。

附图说明

图1 本发明的结构框图。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，以下对本发明作进一步阐述。

一种BMS电流检测单元的自动校准设备，包括上位机、程控恒流源和通信模块, 上位机分别于程控恒流源和通信模块连接，通信模块的另一端连接有电流检测单元，在电流检测单元与程控恒流源之间设有分流器，分流器均采用电流采样线与电流检测单元和程控恒流源连接。上位机以台式计算机或笔记本电脑为硬件基础，运行预设的功能软件，主要发送控制命令给程控恒流源和与通信模块进行数据交换完成匹配校准过程的各个步骤，同时上位机还有自动计算误差偏移量P和增益G及校准结果自动判定是否正常的功能；程控恒流源，受上位机控制，接收上位机的控制命令后，根据其要求输出特定电流值作为校准的信号源，在接到上位机的控制命令后通常在1s内输出稳定的电流信号，明显的比工人手动操作节省时间，提高了工作效率；通信模块，主要是指各种CAN卡设备，特别是周立功公司的USB转CAN通信模块，上位机通过CAN通信模块获取电流检测单元的测量值用于计算误差偏移量P和增益G，同时也通过CAN通信模块将误差偏移量P和增益G下载到电流检测单元的非易失性存储器以备电流检测误差实时修正。

采用上述BMS电流检测单元的自动校准设备进行校准的方法，具体步骤如下：

S1：上位机控制程控恒流源输出零安倍，并获取电流检测单元此时电流的测量值A0；

S2：上位机控制恒流源输出电流传感器的满量程值Amax，并获取电流检测单元此时的测量值A1；

S3：上位机计算误差的偏移量P和增益G，P= A0,G=(A1-A0)/ Amax;

S4：上位机根据项目配置文件中的电流传感器型号检查误差偏移量P和增益G是否处于正常范围；如果正常则进入步骤S5，否则提示操作员校准出错；

S5：上位机通过通信模块将误差偏移量P和增益G到电流检测单元的非易失性存储器。

上述步骤所提及的电流传感器主要是指等效于精密电阻的分流器。

以300A的分流器校准为例，进行下述具体步骤：

S1：上位机控制恒流源输出0A，并获取电流检测单元此时的测量值为0.5A；

S2：上位机控制恒流源输出电流传感器的满量程值300A，并获取电流检测单元此时的测量值302A；

S3：上位机计算误差的偏移量P=0.5A和增益G=（302-0.5）/300=1.005；为减少电流检测单元的计算过程，误差偏移量P和增益G需转换为相应的AD值参数存入存储器；

S4：上位机根据所配置的电流传感器型号检查误差偏移量P和增益G是否处于正常范围。如果正常则进入步骤S5，否则提示操作员校准出错。出错时操作员需检测分流器的外观是否完好，型号是否正确；

S5：上位机通过CAN通信模块将误差偏移量P和增益G到电流检测单元的非易失性存储器。

本发明通过采用程控恒流源和上位机等模块自动完成BMS电流检测单元与电流传感器的匹配校准过程，匹配过程中的每一步骤均由上位机软件程序控制完成，生产工时约为原来方法的四分之一，大大节约了生产工时，提高了长时间生产的生产效率，解决了整条生产线生产效率的提升瓶颈。该自动校准设备操作简单，只需按下启动按钮即可自动完成校准过程。同时避免了工人持续工作后的效率下降和容易操作失误等问题，增加了单次校准结果与正常结果的比较，避免了电流检测单元与错误型号电流传感器型号匹配校准混乱的现象，节约了工人手动校准失误而返工的时间，经济效益明显。

以上为本发明较佳的实现方式，需要说明的是，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种BMS电流检测单元的自动校准设备，其特征在于：包括用于控制整个匹配校准过程及对误差偏移量和增益进行自动计算的上位机；受上位机控制并与其连接的程控恒流源，程控恒流源能依据上位机的控制命令精准输出预设电流值作为校准的信号源；通信模块，建立上位机与电流检测单元的数据交换通道，获取电流检测单元的测量值、将误差偏移量和增益到电流检测单元内部的非易失性存储器，电流传感器，在电流检测单元与程控恒流源之间设有电流传感器。

2.根据权利要求1所述的BMS电流检测单元的自动校准设备，其特征在于：所述的上位机以台式计算机或笔记本电脑为硬件基础，运行预设的功能软件，发送控制命令给程控恒流源和与通信模块进行数据交换完成匹配校准过程。

3.采用权利要求1所述的BMS电流检测单元的自动校准设备进行校准的方法，具体步骤如下：

S1：上位机控制程控恒流源输出零安倍，并获取电流检测单元此时电流的测量值A0；

S2：上位机控制恒流源输出电流传感器的满量程值Amax，并获取电流检测单元此时的测量值A1；

S3：上位机计算误差的偏移量P和增益G，P= A0,G=(A1-A0)/ Amax;

S4：上位机根据项目配置文件中的电流传感器型号检查误差偏移量P和增益G是否处于正常范围；如果正常则进入步骤S5，否则提示操作员校准出错；

S5：上位机通过通信模块将误差偏移量P和增益G到电流检测单元的非易失性存储器。

4.根据权利要求3所述的BMS电流检测单元的自动校准方法，其特征在于：所述的电流传感器为具有精密电阻的分流器。