CN107271921B - 一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 - Google Patents
一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107271921B CN107271921B CN201710627756.2A CN201710627756A CN107271921B CN 107271921 B CN107271921 B CN 107271921B CN 201710627756 A CN201710627756 A CN 201710627756A CN 107271921 B CN107271921 B CN 107271921B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric current
- preset threshold
- current
- value
- hall sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/367—Software therefor, e.g. for battery testing using modelling or look-up tables
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车,涉及电池管理技术领域,解决现有技术中在霍尔传感器故障时无法及时发现的问题。该方法应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,霍尔传感器第一通道的电流采集量程小于第二通道的电流采集量程,方法包括:获取第一通道采集的第一电流和第二通道采集的第二电流;将第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;第一预设阈值大于第二预设阈值;根据比较结果以及第二电流,验证霍尔传感器是否故障;若霍尔传感器没有故障,则根据比较结果,确定实际电流并输出;若霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。本发明在霍尔传感器故障时,能够及时发现,避免了输出错误。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,特别涉及一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车。
背景技术
电池管理系统中,一般都会使用电流传感器进行电池包电流的采集与计算,而电流采集计算的可靠性会直接影响电池SOC(State of Charge,剩余电量)准确性,以及电动车行驶安全。
电流传感器主要为分流器与霍尔传感器两种类型,由于霍尔传感器体积小、双采集通道等特性,更多被普遍应用。但目前电池管理系统使用霍尔传感器对电流采集的策略存在明显不足,在霍尔传感器个别通道损坏或采集错误时,无法及时发现,易出现采集错误。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车,解决现有技术中在霍尔传感器个别通道损坏或采集错误时,无法及时发现,易出现采集错误的问题。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种电流采集方法,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,所述电流采集方法包括:
获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流;
将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值;
根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障;
若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;
若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。
进一步的,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出,包括:
若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出;
若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出;
若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
进一步的,通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,包括:
通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
进一步的,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障,包括:
将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较;
根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
进一步的,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,还包括:
若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;
当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;
当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
进一步的,获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流之前,还包括:
获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值;
检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
为解决上述技术问题,本发明的实施例还提供一种电流采集装置,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,所述电流采集装置包括:
第一获取模块,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流;
比较模块,用于将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值;
验证模块,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障;
第一输出模块,若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;
第二输出模块,用于若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。
进一步的,所述第一输出模块包括:
第一输出子模块,用于若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出;
第二输出子模块,用于若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出;
第三输出子模块,用于若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
进一步的,所述第二输出子模块包括:
获得单元,用于通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
进一步的,所述验证模块包括:
第一比较子模块,用于将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较;
判断子模块,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
第一确定子模块,用于若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
进一步的,还包括:
第二比较子模块,用于判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;
第二确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;
第三确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
进一步的,还包括:
第二获取模块,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流之前,获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值;
检测模块,用于检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
为解决上述技术问题,本发明的实施例还提供一种电池管理系统,包括霍尔传感器,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,还包括:如上任一项所述的电流采集装置。
为解决上述技术问题,本发明的实施例还提供一种电动汽车,包括:如上所述的电池管理系统。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明实施例的电流采集方法,首先获取霍尔传感器的第一通道采集的第一电流和第二通道采集的第二电流;然后将第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,第一预设阈值大于所述第二预设阈值;再根据第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及第二电流,验证霍尔传感器是否故障;若霍尔传感器没有故障,则根据第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;若霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。从而通过双通道数据校验,在霍尔传感器出现个别通道损坏或采集错误等故障时,能够及时发现,避免了电流输出错误,确保电流采集更为合理可靠。
附图说明
图1为本发明实施例的电流采集方法的流程图;
图2为本发明实施例的电池管理系统中霍尔传感器连接结构的示意图;
图3为本发明实施例的电流采集方法的另一流程图;
图4为本发明实施例的电流采集装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
参照图1所示,本发明实施例的电流采集方法,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,所述电流采集方法包括:
步骤101,获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流。
这里,在电池管理系统主控制器上电完成后,进入正常工作模式,霍尔传感器两条通道进行实际电流的采集,分别获取第一通道采集的第一电流和第二通道采集的第二电流,以确定实际电流。
步骤102,将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。
这里,第一预设阈值为大电流门限值,第二预设阈值为小电流门限值。第一预设阈值和第二预设阈值可根据实际需求进行设定。第一预设阈值如可为25A,第二预设阈值如可为15A。
步骤103,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障。
这里,通过第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及第二电流,即利用双通道数据能够准确验证霍尔传感器是否出现故障。
步骤104,若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出。
这里,在霍尔传感器没有故障时,根据第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,能够准确确定出实际电流并输出。
具体的,根据第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,能够确定实际电流属于大电流还是小电流,从而选取对应的合适通道采集的数据确定实际电流,进而确保通道选取使用的合理性,确保实际电流的准确性。
其中,第一通道为小量程,对小电流的采集更为精确,第二通道为大量程,对大电流的采集更为精确。
步骤105,若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。
这里,若霍尔传感器故障,输出故障报警信号,能够及时提醒维护人员进行维护。
本发明实施例的电流采集方法,通过双通道数据校验,在霍尔传感器出现个别通道损坏或采集错误等故障时,能够及时发现,避免了电流输出错误,确保电流采集更为合理可靠。
可选的,上述步骤104中,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出,包括:
步骤1041,若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出。
这里,在霍尔传感器没有故障的情况下,若第一电流大于第一预设阈值,即第一电流超过了大电流门限值,则可以确定实际电流属于大电流,选取大量程的第二通道采集的第二电流作为实际电流,确保了采集精度。
步骤1042,若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出。
这里,若第一电流小于第二预设阈值,即第一电流低于小电流门限值,则可以确定实际电流属于小电流,选取小量程的第一通道采集的第一电流作为实际电流,确保了采集精度。
步骤1043,若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
这里,若第一电流介于第二预设阈值与第一预设阈值之间,则对两个通道采集的数据通过加权算法获得最终的实际电流,从而结合两个通道的数据更精确地计算出了的实际电流。
例如,假设第一通道的电流采集量程为1~40A,第二通过的电流采集量程为0~300A,第一预设阈值为25A,第二预设阈值为15A。在霍尔传感器没有故障的情况下,若第一电流C1大于25A,则选择第二电流C2作为实际电流输出;若第一电流C2小于15A,则选择第一电流C1作为实际电流输出;若第一电流C1介于15A和25A之间,则通过预定算法获得第一电流C1和第二电流C2加权后的值,并将加权后的值作为实际电流输出。
此时,基于电流大小选择合适的通道采集的数据确定实际电流,确保了通道选取使用的合理性,确保了实际电流的准确性。
可选的,上述步骤1043中,通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,包括:
通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
此时,通过上述公式获得两个通道加权后的值作为实际电流,使得采集的实际电流更加精确。
例如,假设第一预设阈值A1为25A,第二预设阈值A2为15A,则通过如下公式获得CR:
CR=(1-(C1-15)/(25-15))*C1+(C1-15)/(25-15)*C2。
可选的,上述步骤103包括:
步骤1031,将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较。
这里,第一通道采集到的第一电流与第二通道采集的第二电流为同一电流,理论上两个通道采集的电流应该相同,只是采集精度上有所差别,因此第一电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系,与第二电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系也应该相同。
例如,若第一电流大于第一预设阈值,则第二电流也应该大于第一预设阈值;若第一电流小于第二预设阈值,则第二电流也应该小于第二预设阈值;若第一电流介于第二预设阈值和第一预设阈值之间,则第二电流也应该介于第二预设阈值和第一预设阈值之间。
本步骤中,通过将第二电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较,获得第二电流的比较结果,能够结合第一电流的比较结果验证霍尔传感器是否故障。
步骤1032,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
这里,通过判断第一电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系,与第二电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系是否相同,能够准确确定霍尔传感器是否发生故障。如果相同,则可以确定霍尔传感器没有故障,如果不同,则有可能出现了故障。
步骤1033,若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
这里,若第二电流的比较结果与第一电流的比较结果相同,则可以确定霍尔传感器没有故障。
进一步的,上述步骤1032中,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,还包括:
若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
这里,若第一电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系,与第二电流与第一预设阈值以及第二预设阈值的关系不相同,有可能发生故障,也有可能是采集精度的问题。则进一步验证第一电流与第二电流的差值是否在允许的范围之内,即验证第一电流与第二电流的差值是否小于第三预设阈值。如果小于,则可以确定霍尔传感器没有故障,是采集精度的问题,如果不小于,则可以确定霍尔传感器故障。其中,第三预设阈值可根据实际需求进行设定。
可选的,上述步骤101之前,还包括:
步骤1001,获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值。
这里,具体是在电池管理系统初始上电时,短时间内连续多次采集电流,并进行均值处理,得到第一通道或第二通道的预设数量个(如10个)电流值的平均值。优选获取第一通道的预设数量个电流值的平均值。
步骤1002,检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
这里,第四预设阈值为判断电池包中是否存在电流的标准。若平均值大于第四预设阈值,则电池包中存在电流,此时不需要对0值电流进行校准,采用理论值即可。若平均值小于或等于第四预设阈值,则电池包中不存在电流,此时在无电流的情况下,需要对0值电流进行校准,将平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。其中,第四预设阈值可根据实际需求进行设定,如可设定为0.1A。
一般电池管理系统是将模拟量的电压值转换成数字量的电压值,然后根据电压值确定对应的电流值,因此0值电流参考基准是电压值。在实际采集的电压值小于0值电流参考基准时,电流为负值,即放电电流值;在实际采集的电压值等于0值电流参考基准时,电流为0;在实际采集的电压值大于0值电流参考基准时,电流为正值,即充电电流值。其中,本文中提到的第一通道或第二通道采集的电流,均可通过上述将模拟量的电压值转换成数字量的电压值,然后根据电压值确定对应的电流值这一过程得到。
此时,通过对0值电流进行校准,避免了在无电流的情况下采集电流,影响计算精度和仪表显示的准确性的问题,进一步确保了采集的精度和准确性。
进一步的,如图2所示,电池管理系统的电池控制单元(Battery Control Unit,BCU)的单片机10包括两个模数转换接口AD1和AD2,单片机10通过接口AD1与霍尔传感器20的第一通道的输出端out1连接,通过接口AD2与霍尔传感器20的第二通道的输出端out2连接。霍尔传感器20的第一通道和第二通道分别采集实际电流。霍尔传感器20的第一通道的输入端IN1和第二通道的输入端IN2分别将采集到的数据通过各自的输出端传输到单片机10。单片机10的两个接口AD1和AD2将接收到的数据根据实际电路分压比转换成数字量的电压值,再根据电压值确定对应的电流值。单片机10在实际采集的电压值小于0值电流参考基准时,确定电流为负值,即放电电流值;在实际采集的电压值等于0值电流参考基准时,确定电流为0;在实际采集到的电压值大于0值电流参考基准时,确定电流为正值,即充电电流值。
下面对本发明实施例的电路采集方法的一具体应用流程举例说明如下。
假设第一通道的电流采集量程为1~40A,第二通过的电流采集量程为0~300A,第一预设阈值为25A,第二预设阈值为15A,第三预设阈值为0.5A,第四预设阈值为0.1A,预设数量为10个。参照图3所示,本发明实施例的方法包括:
步骤300,开始
步骤301,获取第一通道采集的10个电流值的平均值。
步骤302,检测平均值是否大于0.1A,若是跳转到步骤303,否则,跳转到步骤304。
步骤303,将霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,之后跳转到步骤305。
步骤304,将平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准,之后跳转到步骤305。
步骤305,获取第一通道采集的第一电流A1和第二通道采集的第二电流A2。
步骤306,将第一电流A1分别与15A以及25A进行比较,若A1>25A,则跳转到步骤307,若A1<15A,则跳转到步骤308,若15A≤A1≤25A,则跳转到步骤309。
步骤307,判断第二电流A2是否大于25A,若是,则跳转到步骤310,否则,跳转到步骤311。
步骤308,判断第二电流A2是否小于15A,若是,则跳转到步骤312,否则,跳转到步骤313。
步骤309,判断第二电流A2是否大于或等于15A且小于或等于25A,若是,则跳转到步骤314,否则,跳转到步骤315。
步骤310,将第二电流A2作为实际电流并输出。
步骤311,将第一电流A1与A2进行比较,当A1与A2的差值:A3<0.5A小于0.5A时,返回步骤310,当A1与A2的差值:A3≥0.5A时,跳转到步骤316。
步骤312,将第一电流A1作为实际电流并输出。
步骤313,将第一电流A1与A2进行比较,当A1与A2的差值:A3<0.5A时,返回步骤312,当A1与A2的差值:A3≥0.5A时,跳转到步骤316。
步骤314,通过预设算法获得第一电流A1与第二电流A2加权后的值,并将加权后的值作为实际电流输出。
其中,可通过通过如下公式获得加权后的值CR:
CR=(1-(C1-15)/(25-15))*C1+(C1-15)/(25-15)*C2。
步骤315,将第一电流A1与A2进行比较,当A1与A2的差值:A3<0.5A时,返回步骤314,当A1与A2的差值:A3≥0.5A时,跳转到步骤316。
步骤316,确定霍尔传感器故障,输出故障报警信号。
步骤317,结束。
本发明实施例的电流采集方法,通过双通道数据校验,在霍尔传感器出现个别通道损坏或采集错误等故障时,能够及时发现,避免了电流输出错误,确保电流采集更为合理可靠。且基于电流大小选择合适的通道采集的数据确定实际电流,确保了通道选取使用的合理性,确保了实际电流的准确性。且通过对0值电流进行校准,避免了在无电流的情况下采集电流,影响计算精度和仪表显示的准确性的问题,进一步确保了采集的精度和准确性。
参照图4所示,本发明的实施例还提供一种电流采集装置,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,所述电流采集装置包括:
第一获取模块401,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流;
比较模块402,用于将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值;
验证模块403,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障;
第一输出模块404,若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;
第二输出模块405,用于若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号。
本发明实施例的电流采集装置,通过双通道数据校验,在霍尔传感器出现个别通道损坏或采集错误等故障时,能够及时发现,避免了电流输出错误,确保电流采集更为合理可靠。
可选的,所述第一输出模块404包括:
第一输出子模块,用于若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出;
第二输出子模块,用于若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出;
第三输出子模块,用于若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
可选的,所述第二输出子模块包括:
获得单元,用于通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
可选的,所述验证模块403包括:
第一比较子模块,用于将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较;
判断子模块,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
第一确定子模块,用于若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
可选的,还包括:
第二比较子模块,用于判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;
第二确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;
第三确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
可选的,还包括:
第二获取模块,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流之前,获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值;
检测模块,用于检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
本发明实施例的电流采集方法,通过双通道数据校验,在霍尔传感器出现个别通道损坏或采集错误等故障时,能够及时发现,避免了电流输出错误,确保电流采集更为合理可靠。且基于电流大小选择合适的通道采集的数据确定实际电流,确保了通道选取使用的合理性,确保了实际电流的准确性。且通过对0值电流进行校准,避免了在无电流的情况下采集电流,影响计算精度和仪表显示的准确性的问题,进一步确保了采集的精度和准确性。
需要说明的是,该电池采集装置是与上述电池采集方法相对应的装置,其中上述方法实施例中所有实现方式均适用于该装置的实施例中,也能达到同样的技术效果。
由于本发明实施例电池采集装置的应用于电池管理系统,因此,本发明实施例还提供了一种电池管理系统,包括霍尔传感器,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,还包括:如上述实施例中所述的电池采集装置。其中,上述电池采集装置的所述实现实施例均适用于该电池管理系统的实施例中,也能达到相同的技术效果。
由于本发明实施例的电池管理系统应用于电动汽车,因此,本发明实施例还提供了一种电动汽车,包括:如上述实施例中所述的电池管理系统。其中,上述电池管理系统的所述实现实施例均适用于该电动汽车的实施例中,也能达到相同的技术效果。
在本发明的各种实施例中,应理解,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例中,模块可以用软件实现,以便由各种类型的处理器执行。举例来说,一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块,举例来说,其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此,所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起,而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令,当这些指令逻辑上结合在一起时,其构成模块并且实现该模块的规定目的。
实际上,可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令,并且甚至可以分布在多个不同的代码段上,分布在不同程序当中,以及跨越多个存储器设备分布。同样地,操作数据可以在模块内被识别,并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集,或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上),并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。
在模块可以利用软件实现时,考虑到现有硬件工艺的水平,所以可以以软件实现的模块,在不考虑成本的情况下,本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能,所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备,诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种电流采集方法,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,其特征在于,所述电流采集方法包括:
获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流;
将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值;
根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障;
若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;
若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号;
根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出,包括:
若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出;
若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出;
若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
2.根据权利要求1所述的电流采集方法,其特征在于,通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,包括:
通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
3.根据权利要求1所述的电流采集方法,其特征在于,根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障,包括:
将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较;
根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
4.根据权利要求3所述的电流采集方法,其特征在于,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,还包括:
若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;
当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;
当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
5.根据权利要求1所述的电流采集方法,其特征在于,获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流之前,还包括:
获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值;
检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
6.一种电流采集装置,应用于包括霍尔传感器的电池管理系统,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,其特征在于,所述电流采集装置包括:
第一获取模块,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流;
比较模块,用于将所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较;其中,所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值;
验证模块,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果以及所述第二电流,验证所述霍尔传感器是否故障;
第一输出模块,若所述霍尔传感器没有故障,则根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,确定实际电流并输出;
第二输出模块,用于若所述霍尔传感器故障,则输出故障报警信号;
所述第一输出模块包括:
第一输出子模块,用于若所述第一电流大于所述第一预设阈值,则将所述第二电流作为实际电流并输出;
第二输出子模块,用于若所述第一电流小于所述第二预设阈值,则将所述第一电流作为实际电流并输出;
第三输出子模块,用于若所述第一电流大于或等于所述第二预设阈值,且小于或等于所述第一预设阈值,则通过预定算法获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值,并将所述第一电流和所述第二电流加权后的值作为实际电流并输出。
7.根据权利要求6所述的电流采集装置,其特征在于,所述第二输出子模块包括:
获得单元,用于通过如下公式获得所述第一电流和所述第二电流加权后的值CR:
CR=(1-(C1-A2)/(A1-A2))*C1+(C1-A2)/(A1-A2)*C2;
其中,C1为所述第一电流,C2为所述第二电流,A1为所述第一预设阈值,A2为所述第二预设阈值。
8.根据权利要求6所述的电流采集装置,其特征在于,所述验证模块包括:
第一比较子模块,用于将所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较;
判断子模块,用于根据所述第一电流分别与第一预设阈值以及第二预设阈值进行比较的比较结果,以及所述第二电流分别与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值进行比较的比较结果,判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同;
第一确定子模块,用于若相同,则确定所述霍尔传感器没有故障。
9.根据权利要求8所述的电流采集装置,其特征在于,还包括:
第二比较子模块,用于判断所述第一电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系,与所述第二电流与所述第一预设阈值以及所述第二预设阈值的关系是否相同之后,若不相同,则将所述第一电流与所述第二电流进行比较;
第二确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值小于第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器没有故障;
第三确定子模块,用于当所述第一电流与所述第二电流的差值大于或等于所述第三预设阈值时,确定所述霍尔传感器故障。
10.根据权利要求6所述的电流采集装置,其特征在于,还包括:
第二获取模块,用于获取所述第一通道采集的第一电流和所述第二通道采集的第二电流之前,获取所述第一通道或所述第二通道采集的预设数量个电流值的平均值;
检测模块,用于检测所述平均值是否大于第四预设阈值,若是,则将所述霍尔传感器的理论0值电流参考基准作为实际使用的0值电流参考基准,若否,则将所述平均值对应的电压值作为实际使用的0值电流参考基准。
11.一种电池管理系统,包括霍尔传感器,所述霍尔传感器包括用于采集电流的第一通道和第二通道,所述第一通道的电流采集量程小于所述第二通道的电流采集量程,其特征在于,还包括:如权利要求6-10中任一项所述的电流采集装置。
12.一种电动汽车,其特征在于,包括:如权利要求11所述的电池管理系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710627756.2A CN107271921B (zh) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710627756.2A CN107271921B (zh) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107271921A CN107271921A (zh) | 2017-10-20 |
CN107271921B true CN107271921B (zh) | 2019-08-30 |
Family
ID=60075232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710627756.2A Active CN107271921B (zh) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | 一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107271921B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108152558A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-06-12 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电流采样系统和电动汽车 |
CN108501757B (zh) * | 2018-04-27 | 2021-03-02 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种电池管理系统、电流采样方法、装置及电动汽车 |
CN109141507B (zh) * | 2018-08-03 | 2021-05-25 | 大陆汽车电子(长春)有限公司 | 霍尔传感器故障检测方法、天窗控制器及天窗驱动系统 |
CN110579682B (zh) * | 2019-08-22 | 2021-10-15 | 国网安徽省电力有限公司 | 一种故障录波数据暂态同源对比方法及装置 |
CN110712561B (zh) * | 2019-10-15 | 2021-06-15 | 宁波吉利汽车研究开发有限公司 | 电池管理系统及电动汽车 |
CN111896770A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-06 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部 | 一种适用于压差原理测量流速的处理电路 |
CN112684343B (zh) * | 2020-12-08 | 2022-07-15 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种电池故障判断方法、检测装置及检测系统 |
CN112874378B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-12-09 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种电池采样温度的处理方法、装置、设备及车辆 |
CN114506245B (zh) * | 2022-04-11 | 2022-07-15 | 山西维度空间信息科技有限公司 | 一种动力电池充放电管理方法、装置、电子设备及介质 |
CN115078818B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-10-03 | 上海钧嵌传感技术有限公司 | 一种电流检测装置及方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1037063A1 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fault determination apparatus and fault determination method for a battery set |
JP2017015594A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | バッテリー、電源管理装置、及び電源管理方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103197188A (zh) * | 2013-03-05 | 2013-07-10 | 上海翼锐汽车科技有限公司 | 电池电流传感器故障诊断系统及其方法 |
-
2017
- 2017-07-28 CN CN201710627756.2A patent/CN107271921B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1037063A1 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fault determination apparatus and fault determination method for a battery set |
JP2017015594A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士通株式会社 | バッテリー、電源管理装置、及び電源管理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107271921A (zh) | 2017-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107271921B (zh) | 一种电流采集方法、装置、电池管理系统及电动汽车 | |
US9588181B2 (en) | Electrochemical cell monitoring and balancing circuit with self-diagnostic feature | |
CN211969225U (zh) | 控制设备和电动交通工具 | |
CN112630682B (zh) | 传感器的故障检测方法、装置及设备 | |
US10281528B2 (en) | Enhanced protection, diagnosis, and control of power distribution and control units | |
CN106997007B (zh) | 电动汽车直流高压系统绝缘电阻测量装置及其测量方法 | |
CN103969597B (zh) | 用于检测逆变器模块中退饱和故障的方法和装置 | |
WO2021051947A1 (zh) | 一种绝缘检测电路的检测方法及电池管理系统 | |
CN107356874A (zh) | 电池包荷电状态的估算方法、装置和系统 | |
US9091736B2 (en) | Systems and methods of battery cell anomaly detection | |
CN110297737A (zh) | 多路输出芯片的故障诊断测试方法及装置 | |
US20220276312A1 (en) | Method and system for detecting connection fault of parallel connection cell | |
CN114430867B (zh) | 具有并联接合保护的电池系统 | |
CN109858097A (zh) | 一种航天器单机测试性评估抽样方法 | |
CN107942181B (zh) | 换相失败识别方法、装置、存储介质和计算机设备 | |
JP2019163948A (ja) | バッテリの監視装置 | |
CN106066463A (zh) | 诊断环保型车辆电池系统的电流传感器故障的设备和方法 | |
CN106233150A (zh) | 保护测试仪器的电路 | |
CN112824128B (zh) | 检测用于交通工具电池的电池管理系统中的故障的系统和方法 | |
CN116661773A (zh) | 一种传感器故障的检测方法和装置 | |
CN106646088B (zh) | 端口故障检测电路 | |
CN103033756B (zh) | 电池监视装置 | |
KR101602434B1 (ko) | 충전시 발생하는 셀 밸런싱 스위치의 오진단 방지 장치 및 오진단 방지 방법 | |
US9092018B2 (en) | Positioner | |
CN112213675B (zh) | 一种电流传感器故障判别方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |