CN104553839A - 一种在线检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了在线检测的方法，包括：检测所述继电器的通断状态；当继电器处于断开状态，且在电池管理系统上电后，电流传感器测量获得零漂值，并传送给电池管理系统；在继电器处于闭合状态，且电池为负载供电后，电流传感器测量获得当前电流值，并传送给电池管理系统；电池管理系统根据接收到的零漂值和当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值。本发明实施例还公开了一种在线检测的电路。本发明实施例解决了现有技术中电池系统的电流值零点漂移的问题，有效提高电流采集精度，且简单易操作，在无需增加成本的情况下，还省去对电流传感器逐一标定检测的劳力。

Description

一种在线检测电路及方法

技术领域

本发明涉及新能源汽车的动力电池领域，尤其涉及一种在线检测电路及方法。

背景技术

新能源汽车的动力电池系统在工作时候的电流值是电池管理系统采集与测量的非常重要的参数之一。这一参数的准确度直接影响对电池系统的荷电状态和功率能力等参数估算的准确度、对电池系统应用和管理策略的合理性以及电池系统使用的安全性。

电池系统的电流值通常使用串联在电气主回路中的电流传感器来测量。电流传感器主要有两种，分别是霍尔传感器（Hall sensor）和分流器（Shunt sensor）。尽管两种传感器的测试原理不同，但都存在零点漂移的现象，即当实际电气回路没有电流通过的时候，电流传感器仍会输出一定的电流值，我们把这个电流值称为零点漂移值（简称为零漂值），在电气回路有电流流过的时候，该零漂值会叠加在实际电流值上，从而使所输出的电流值出现误差，即该输出的电流值出现了零漂误差。

对于零漂值的去除方法通常是以下两种：其一为在电流传感器装配和使用前先进行零漂值的标定与测试，在使用过程中，采用人工方法扣除标定或检测到的零漂值；其二为在使用过程中直接忽略零漂值的存在。

发明人发现上述两种方法均存在不足之处：在第一种方法中，由于电流传感器的零漂值会根据传感器的环境温度、新旧情况而变化，即在不同的温度环境下，或者使用一段时间后，该电流传感器的零漂值与初始装配前标定测试的零漂值也会不同，如果在使用过程中不考虑上述原因均扣除一个固定的零漂值，则会造成所获得的实际电流值出现误差。在第二种方法中，由于直接忽略零漂值，故通过传感器所获得的电流值与实际电流值是存在偏差的，不利于后续电池管理系统在该电流值的基础上进行估算所获得的各估算值的准确度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种在线检测电路及方法，本发明在于解决现有技术中电池系统的零漂值的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种在线检测电路，用于新能源车的动力电池系统中，所述电路包括：电池、继电器、电流传感器以及电池管理系统；其中，所述电池，用于通过动力母线向负载提供电源；

所述继电器，位于所述电池与所述负载之间，分别用于控制所述电池与所述负载之间的电路连接与断开；

所述电流传感器，串联在所述动力母线上并与所述电池管理系统连接，用于在所述继电器处于断开状态时测量获得在所述动力母线上传输的零漂值，以及在所述继电器处于关闭状态时测量获得在所述动力母线上传输的当前电流值，并将所述零漂值和所述当前电流值传送给所述电池管理系统；

所述电池管理系统，与所述继电器的控制端连接，用于控制与监视所述继电器的闭合与断开，接收来自所述电流传感器传送的所述零漂值和所述当前电流值，并根据所述零漂值和所述当前电流值获得消除电流零漂误差后的实际电流值。

其中，所述电流传感器为霍尔传感器或分流器。

本发明实施例还提供了一种在线检测方法，所述方法包括：

检测所述继电器的通断状态；

当所述继电器处于断开状态，且在电池管理系统上电后，电流传感器测量获得在动力母线上传输的零漂值，并将所述零漂值传送给所述电池管理系统；

在所述继电器处于闭合状态，且电池为负载供电后，所述电流传感器测量获得在动力母线上传输的当前电流值，并将所述当前电流值传送给所述电池管理系统；

所述电池管理系统根据接收到的所述零漂值和所述当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值。

其中，所述方法还包括如下步骤：在电池再一次使用之前，所述电池管理系统更新来自所述电流传感器传送的零漂值。

其中，所述电池管理系统根据接收到的所述零漂值和所述当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值的步骤具体为：

将所述当前电流值减去所述零漂值，并将所述差值作为消除电流零漂误差后的实际电流值。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，通过采集每次电池系统上电前的零漂值，并在电池使用中扣除该值，从而达到每次对电流传感器零漂误差值的标定和消除的效果。该方法能有效提高电流采集精度，且简单易操作，在无需增加成本的情况下，还省去对电流传感器逐一标定检测的劳力。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明实施例提供的在线检测电路的连接示意图；

图2为本发明实施例提供的电池使用前在线检测电路的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的在线检测方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的在线检测具体操作方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的在线检测电路的连接示意图，该电路用于新能源车的动力电池系统中，该电路包括：电池11、继电器12、电流传感器13以及电池管理系统14； 

其中，电池11，用于通过动力母线15向负载提供电源；

继电器12，位于电池11与负载之间，分别用于控制电池11与负载之间的电路连接与断开；

电流传感器13，串联在动力母线15上并与电池管理系统14连接，用于在继电器12处于断开状态时测量获得在动力母线15上传输的零漂值，以及在继电器12处于关闭状态时测量获得在动力母线15上传输的当前电流值，并将零漂值和当前电流值传送给电池管理系统14；

电池管理系统14，与继电器12的控制端连接，用于控制与监视继电器12的闭合与断开，接收来自电流传感器13传送的零漂值和当前电流值，并根据零漂值和当前电流值获得消除电流零漂误差后的实际电流值。

其中，电流传感器13为霍尔传感器或分流器。

图2示出了本发明实施例提供的电池使用前在线检测电路的连接示意图，电池管理系统14与电流传感器13连接，并与继电器12的控制端连接，电池管理系统14上电后，电流传感器13测量获得在动力母线15上传送的零漂值，且将其获得的零漂值传送给电池管理系统14并记录。

如图1、图2所示，电路的工作原理为在电池11使用前，电池管理系统14开始通电工作并采集信号，电流传感器13测量获得在动力母线15上传输的零漂值，并将其获得的零漂值传送给电池管理系统14并记录下来；然后闭合继电器12，电池11正常工作，电流传感器13测量获得在动力母线15上传输的当前电流值，并将其获得的当前电流值传送给电池管理系统14并记录下来，电池管理系统14根据记录的零漂值和当前电流值，自动计算出实际电流值。采集和测量结束后，电池管理系统14控制继电器12断开，当电池11停止使用时，电池管理系统14下电后停止工作。其中，实际电流值为当前电流值与零漂值之间的差值。

图3示出了本发明实施例提供的在线检测方法的流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤S301、检测所述继电器的通断状态；

步骤S302、当所述继电器处于断开状态，且在电池管理系统上电后，电流传感器测量获得在动力母线上传输的零漂值，并将所述零漂值传送给所述电池管理系统；

本发明实施例中，在继电器为断开时，电池管理系统上电开始工作并采集信号，电流传感器测量获得在动力母线上传输的零漂值，并将该零漂值E传送给电池管理系统，并记录在电池管理系统中。

本发明实施例中，在每次电池使用之前，电池管理系统更新来自电流传感器传送的零漂值E，用于修改每一次使用的电流误差。

步骤S303、在所述继电器处于闭合状态，且电池为负载供电后，所述电流传感器测量获得在动力母线上传输的当前电流值，并将所述当前电流值传送给所述电池管理系统；

本发明实施例中，当闭合继电器，电池正常使用，电流传感器测量获得在动力母线上传输的当前电流值I₀，且将当前电流值I₀传送给电池管理系统，并记录在电池管理系统中。

步骤S304、所述电池管理系统根据接收到的所述零漂值和所述当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值；

本发明实施例中，电池管理系统根据零漂值E和当前电流值I₀自动计算出实际电流值I₁，其中I₁ = I₀-E，即实际电流值I₁为当前电流值I₀减去零漂值E的差值。

下述通过图4进一步说明在线检测方法的具体操作原理，如图4所示，将电池管理系统与电流传感器、继电器连接并上电开始工作；首先电池管理系统监控到继电器为断开状态，接收来自电流传感器上传送过来的零漂值E并记录在管理系统中；其次电池管理系统控制继电器闭合，电池开始使用，电流传感器将获得的当前电流值I₀传送给电池管理系统并记录在管理系统中；然后电池管理系统根据获得的零漂值E和当前电流值I₀计算出实际电流值I₁，其中实际电流值I₁=当前电流值I₀-零漂值E；采集和测量结束，电池停止使用，电池管理系统控制继电器断开；当在线检测完成后，电池管理系统下电。因此每次在线检测电池电流之前，都需要重新检测电流传感器的零漂值E，并在电池使用中扣除该值，这样才能有效提高电流采集精度。

本发明实施例中，电池管理系统通过采集每次电池系统上电前的零漂值，并在电池使用中扣除该值，从而达到每次对电流传感器零漂误差值的标定和消除的效果。该方法能有效提高电流采集精度，且简单易操作，在无需增加成本的情况下，还省去对电流传感器逐一标定检测的劳力。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于控制器的可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种在线检测电路，用于新能源车的动力电池系统中，其特征在于，所述电路包括电池、继电器、电流传感器以及电池管理系统；其中，

所述电池，用于通过动力母线向负载供电；

所述继电器，位于所述电池和所述负载连接之间，用于控制所述电池与所述负载之间的电路连接与断开；

所述电流传感器，串联在所述动力母线上并与所述电池管理系统连接，用于在所述继电器处于断开状态时测量获得在所述动力母线上传输的零漂值，以及在所述继电器处于关闭状态时测量获得在所述动力母线上传输的当前电流值，并将所述零漂值和所述当前电流值传送给所述电池管理系统；

所述电池管理系统，与所述继电器的控制端连接，用于控制与监视所述继电器的闭合与断开，接收来自所述电流传感器传送的所述零漂值和所述当前电流值，并根据所述零漂值和所述当前电流值获得消除电流零漂误差后的实际电流值。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流传感器为霍尔传感器或分流器。

3.一种在线检测方法，其特征在于，用于如权利要求1和2所述的电路中，所述方法包括：

检测所述继电器的通断状态；

当所述继电器处于断开状态，且在电池管理系统上电后，电流传感器测量获得在动力母线上传输的零漂值，并将所述零漂值传送给所述电池管理系统；

在所述继电器处于闭合状态，且电池为负载供电后，所述电流传感器测量获得在动力母线上传输的当前电流值，并将所述当前电流值传送给所述电池管理系统；

所述电池管理系统根据接收到的所述零漂值和所述当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

在电池再一次使用之前，所述电池管理系统更新来自所述电流传感器传送的零漂值。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电池管理系统根据接收到的所述零漂值和所述当前电流值，获得消除电流零漂误差后的实际电流值的步骤具体为：

将所述当前电流值减去所述零漂值，并将所述差值作为消除电流零漂误差后的实际电流值。