CN107677883A - 一种电流传感器精度修正装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电流传感器精度修正装置和方法，补偿装置包括分流器、PCB采集板、电压检测装置以及温度传感器；PCB采集板与分流器焊接成一体；温度传感器设置在PCB采集板上，并与分流器紧贴在一起；PCB采集板上还设有分流器采集点和外接线束；电压检测装置分别与温度传感器和电流传感器的电压；分流器采集点分别设置于PCB采集板两端，分别连接分流器和PCB采集板，并用于采集分流器两端的电压；本发明通过采用电流传感器精度修正方法及装置，能够获取高精度的电流数据；本发明提供的装置和方法具有成本低，模块化结构易安装，检测精度高、可靠的优点，为车载直流电流系统的电流检测提供了最具性价比的解决方案及实现方法。
Description
技术领域
本发明属于电流传感器技术领域，具体涉及一种电流传感器精度修正装置及方法。
背景技术
随着新能源电动汽车的发展，越来越多的新能源车进入到人们的生活中；新能源电动汽车由于其环保、无污染的优点，因此已经日渐成为人们出行的重要交通工具；目前新能源车大多都是使用直流高压系统，随着纯电动车的发展对电流检测的准确性也渐渐的被人们重视，特别是BMS对电流的检测，直接影响到电池的SOC计算的准确性，很多时候会因SOC计算不准确，对人们的出行造成很大的麻烦；并且在一定程度上影响了用户使用新能源车的热情。
基于上述新能源电动汽车上电路检测中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种电流传感器精度修正装置及方法，以解决现有新能源电动汽车电流检测不准确的问题。
本发明提供一种电流传感器精度修正装置，包括分流器、PCB采集板、电压检测装置以及温度传感器；PCB采集板与分流器焊接成一体；温度传感器设置在PCB采集板上，并与分流器紧贴在一起；PCB采集板上还设有分流器采集点和外接线束；电压检测装置用于检测温度传感器和电流传感器的电压；分流器采集点分别设置于PCB采集板两端，分别连接分流器和PCB采集板，并用于采集分流器两端的电压。
进一步地，还包括控制器；电压检测装置设置于PCB采集板上；控制器通过外接线束与PCB采集板电气连接；通过PCB板将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给控制器。
进一步地，还包括控制器；控制器与电压检测装置通信连接；通过电压检测装置将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给控制器。
进一步地，PCB采集板和分流器与电流传感器焊接成一体；电流传感器与直流高压系统电气连接。
进一步地，温度传感器焊接在PCB板上并打胶进行固定；温度传感器用导热硅胶紧贴在分流器上进行温度采集。
进一步地，分流器电阻材料为的锰铜材料。
本发明还提供一种电流传感器精度修正方法，包括上述所述的电流传感器精度修正装置；还包括以下步骤：
S1：电压检测装置分别检测电流传感器两端电压和温度传感器两端的电压，并传输于控制器；
S2：控制器判断电流传感器两端的电压是否在正常范围内，当电流传感器两端电压不在正常范围内时，电流传感器故障发出报警；
S3：当电流传感器两端电压在正常范围内时，控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内；
S4：控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内，当温度传感器两端的电压不在正常范围内时，温度传感器报出故障；
S5：当温度传感器两端的电压在正常范围内时，根据温度传感器两端的电压换算出实际温度值。
S6：最后根据电流传感器实际温度值与电流传感器两端电压差查找对应补偿系数，并计算实际电流值。
本发明通过采用电流传感器精度修正方法及装置，来检测车载直流系统的电流，通过使用高灵敏度温度传感器采集分流器实际温度，来修正电流传感器的温漂，并使用高分辨率差分电压采集芯片采集电流传感器两端电压，从而获取高精度的电流数据；该装置和方法将分流器、PCB采集板及温度传感器做成一体，通过PCB采集板将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给外部检测，通过控制器软件对信号量进行处理、修正电流数据，从而得到高精度电流；本发明提供的装置和方法具有成本低，模块化结构易安装，检测精度高、可靠的优点，为车载直流电流系统的电流检测提供了最具性价比的解决方案及实现方法。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图 1 为本发明一种电流传感器精度修正装置；
图2 为本发明一种电流传感器精度修正方法实施例一流程图；
图3 为本发明一种电流传感器精度修正方法实施例二流程图。
图中：1、PCB采集板；2、温度传感器；3、分流器；4、外接线束；5、分流器采集点。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图 1所示，本发明提供一种电流传感器精度修正装置，应用于新能源电动汽车直流高压系统电流检测中；包括分流器3、PCB采集板1、电压检测装置（未示出）以及温度传感器2；其中，PCB采集板1与电流传感器内的分流器3上的引针焊接成一体；电压检测装置为高分辨率差分电压采集芯片；温度传感器2设置在PCB采集板1上，并与分流器3紧贴在一起，用于检测分流器3上的温度，从而间接检测电流传感器的温度；PCB采集板1上还设有分流器采集点5和外接线束4；电压检测装置分别与温度传感器2和电流传感器的电气连接；分流器采集点5分别设置于PCB采集板1的两端，分别连接分流器3和PCB采集板1，并用于采集分流器3两端的电压；电压检测装置通过分流器采集点5检测采集分流器3两端的电压，电流传感器电压通过隔离放大电路后进入高精度的AD转换模块进行AD转换而得到；本发明通过使用高灵敏度温度传感器采集分流器实际温度，来修正电流传感器的温漂，并使用高分辨率差分电压采集芯片采集电流传感器两端电压，从而获取高精度的电流数据；该装置将分流器、PCB采集板及温度传感器做成一体，通过PCB采集板将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给外部检测，通过控制器对信号量进行处理、修正电流数据，从而得到高精度电流；该装置具有成本低，模块化结构易安装，检测精度高、可靠的优点。
优选地，结合上述方案，本实施例中，还包括控制器；电压检测装置设置于PCB采集板上；控制器通过外接线束与PCB采集板电气连接；通过PCB板将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给控制器，由控制器进行信号量进行处理、修正电流数据，在使用过程中实际测试修正系数对电流传感器进行补偿，从而得到高精度电流；。
优选地，结合上述方案，本实施例中，还包括控制器；控制器与电压检测装置通信连接；通过电压检测装置将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给控制器；由控制器进行信号量进行处理、修正电流数据，在使用过程中实际测试修正系数对电流传感器进行补偿，从而得到高精度电流。
优选地，结合上述方案，本实施例中，PCB采集板和分流器与电流传感器焊接成一体；电流传感器与直流高压系统电气连接，这样可以提高温度检测精度；同时可以提高对新能源电动汽车直流高压系统电流检测准确性，避免影响到电池的SOC计算。
优选地，结合上述方案，本实施例中，温度传感器焊接在PCB板上并打胶进行固定；温度传感器用导热硅胶紧贴在分流器上进行温度采集，这样可以提高温度监测准确性，避免长期高温工作导致失效脱落。
优选地，结合上述方案，本实施例中，分流器电阻材料为的锰铜材料；由于锰铜材料的敏感性，可以提高温度检测的精确性。
相应地，如图2所示，结合上述方案，本发明还提供一种电流传感器精度修正方法，包括上述所述的电流传感器精度修正装置；其中还包括以下步骤：
S1：电压检测装置分别检测电流传感器两端电压和温度传感器两端的电压，并传输于控制器；
S2：控制器判断电流传感器两端的电压是否在正常范围内，当电流传感器两端电压不在正常范围内时，电流传感器故障发出报警；
S3：当电流传感器两端电压在正常范围内时，控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内；
S4：控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内，当温度传感器两端的电压不在正常范围内时，温度传感器报出故障；
S5：当温度传感器两端的电压在正常范围内时，根据温度传感器两端的电压换算出实际温度值。
S6：最后根据电流传感器实际温度值与电流传感器两端电压差查找并计算实际电流值。
本发明提供的补偿方法中，电流传感器实际温度值与电流传感器两端电压差查找为控制器内部存储根据实际测试的补偿系数生成对应数据表，进行查询；电流传感器的实际电流，通过欧姆定律计算出得出电流值，再根据实际测试的数据进行系数补偿。
优选地，结合上述方案，本实施例中，在S4步骤中：控制器判断温度传感器两端的电压不在正常范围内时，电流传感器的温度采用默认温度值；最后根据电流传感器默认温度值与电流传感器两端电压差查找并计算实际电流值；其中，默认温度值为使用常温下的修正系数。
优选地，结合上述方案，如图3所示，本实施例中，在S1步骤中还包括以下步骤：
S11：电压检测装置多次检测电流传感器两端电压和温度传感器两端电压，并依次记录次数；当记录次数达到预定值时，对电流传感器两端电压和温度传感器两端电压进行滤波处理；
S12：判断滤波处理前的温度AD原始数据是否在正常范围内，温度AD原始数据为AD模块刚采集到的纯数字信号；当温度AD原始数据超出预设范围时，进行故障处理；当温度AD原始数据属于预设范围时，进一步判断经滤波处理后分流器的原始数据是否在正常范围内；
S13：当经滤波处理后分流器的原始数据超出正常范围时，进行故障处理，原始数据为分流器刚采集到的纯数字信号；当经滤波处理后分流器的原始数据属于正常范围时，将温度AD原始数据转换为实际温度值。
优选地，结合上述方案，如图3所示，本实施例中，在S1步骤中还包括以下步骤：
S14：当实际温度值为-20°C至10°C时，采用修正系数一修正分流器参数，修正系数一具体为：1.00254453；当实际温度值为10°C至80°C时，采用修正系数二修正分流器参数，修正系数二具体为：0.99847947；当实际温度值为80°C至120°C时，采用修正系数三修正分流器参数，修正系数三具体为：0.99494949；分流器参数为一个系数，测量的电流值乘于该系数即可。
S15：用分流器修正系数修正当前分流器对应的电流参数；
S16：最后通过欧姆定律换算出实际电流值，并记录实际电流值的次数；
S17：依此电流传感器精度修正方法不断重复对电流传感器进行实际电流检测。
本发明通过采用电流传感器精度修正方法及装置，来检测车载直流系统的电流，通过使用高灵敏度温度传感器采集分流器实际温度，来修正电流传感器的温漂，并使用高分辨率差分电压采集芯片采集电流传感器两端电压，从而获取高精度的电流数据；该装置和方法将分流器、PCB采集板及温度传感器做成一体，通过PCB采集板将分流器两端电压及温度传感器两端电压传送给外部检测，通过控制器软件对信号量进行处理、修正电流数据，从而得到高精度电流；本发明提供的装置和方法具有成本低，模块化结构易安装，检测精度高、可靠的优点，为车载直流电流系统的电流检测提供了最具性价比的解决方案及实现方法。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种电流传感器精度修正装置，其特征在于，包括分流器、PCB采集板、电压检测装置以及温度传感器；所述PCB采集板与所述分流器焊接成一体；所述温度传感器设置在所述PCB采集板上，并与所述分流器紧贴在一起；所述PCB采集板上还设有分流器采集点和外接线束；所述电压检测装置用于检测所述温度传感器和电流传感器的电压；所述分流器采集点分别设置于所述PCB采集板两端，分别连接所述分流器和所述PCB采集板，并用于采集所述分流器两端的电压。
2.根据权利要求1所述的电流传感器精度修正装置，其特征在于，还包括控制器；所述电压检测装置设置于所述PCB采集板上；所述控制器通过所述外接线束与所述PCB采集板电气连接；通过所述PCB板将所述分流器两端电压及所述温度传感器两端电压传送给所述控制器。
3.根据权利要求1所述的电流传感器精度修正装置，其特征在于，还包括控制器；所述控制器与所述电压检测装置通信连接；通过所述电压检测装置将所述分流器两端电压及所述温度传感器两端电压传送给所述控制器。
4.根据权利要求1所述的电流传感器精度修正装置，其特征在于，所述PCB采集板和所述分流器与所述电流传感器焊接成一体；所述电流传感器与直流高压系统电气连接。
5.根据权利要求1所述的电流传感器精度修正装置，其特征在于，所述温度传感器焊接在所述PCB板上并打胶进行固定；所述温度传感器用导热硅胶紧贴在所述分流器上进行温度采集。
6.根据权利要求1所述的电流传感器精度修正装置，其特征在于，所述分流器电阻材料为的锰铜材料。
7.一种电流传感器精度修正方法，其特征在于，包括上述权利要求1至6任一项所述的电流传感器精度修正装置；还包括以下步骤：
S1：电压检测装置分别检测电流传感器两端电压和温度传感器两端的电压，并传输于控制器；
S2：控制器判断电流传感器两端的电压是否在正常范围内，当电流传感器两端电压不在正常范围内时，电流传感器故障发出报警；
S3：当电流传感器两端电压在正常范围内时，控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内；
S4：控制器判断温度传感器两端的电压是否在正常范围内，当温度传感器两端的电压不在正常范围内时，温度传感器报出故障；
S5：当温度传感器两端的电压在正常范围内时，根据温度传感器两端的电压换算出实际温度值；
S6：最后根据电流传感器实际温度值与电流传感器两端电压差查找对应补偿系数，并计算实际电流值。
8.根据权利要求7所述的电流传感器精度修正方法，其特征在于，在S4步骤中：控制器判断温度传感器两端的电压不在正常范围内时，电流传感器的温度采用默认温度值；最后根据电流传感器默认温度值与电流传感器两端电压差查找并计算实际电流值。
9.根据权利要求7所述的电流传感器精度修正方法，其特征在于，在S1步骤中还包括以下步骤：
S11：电压检测装置多次检测电流传感器两端电压和温度传感器两端电压，并依次记录次数；当记录次数达到预定值时，对电流传感器两端电压和温度传感器两端电压进行滤波处理；
S12：判断滤波处理前的温度AD原始数据是否在正常范围内；当温度AD原始数据超出预设范围时，进行故障处理；当温度AD原始数据属于预设范围时，进一步判断经滤波处理后分流器的原始数据是否在正常范围内；
S13：当经滤波处理后分流器的原始数据超出正常范围时，进行故障处理；当经滤波处理后分流器的原始数据属于正常范围时，将温度AD原始数据转换为实际温度值。
10.根据权利要求9所述的电流传感器精度修正方法，其特征在于，在S1步骤中还包括以下步骤：
S14：当实际温度值为-20°C至10°C时，采用修正系数一修正分流器参数；当实际温度值为10°C至80°C时，采用修正系数二修正分流器参数；当实际温度值为80°C至120°C时，采用修正系数三修正分流器参数；
S15：用分流器修正系数修正当前分流器的电流参数；
S16：最后通过欧姆定律换算出实际电流值。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180209 |