CN113447871B - 校准方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种校准方法及装置,该方法应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,包括:获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。与现有技术相比,本申请通过校准系数消除了数据采集器、分流器和分压电路的内阻的影响,提高了电池管理系统的高压采集和电流采集的精度。
Description
技术领域
本申请涉及动力电池数据处理技术领域,尤其涉及一种校准方法及装置。
背景技术
电池管理系统(Battery Management System,BMS)的主要功能是管理动力电池,包括:电池信息采集、算法及控制保护策略等。其中,电池包的高压采集和电流采集是算法开发和控制保护策略执行的数据依据。
目前,BMS高压采集的方法主要是:依靠分压电阻分出1V-3V左右的电压,依靠BMS上的微控制器(Micro Controller Unit,MCU)自带的12位模数转换器(Analog Digitalconverter,AD)的采集模块进行采集;电流采集的方法是:依靠霍尔传感器或者分流器输出给单片机自带的AD采集模块进行采集。
但是,现有方法中,由于高压采集时分压电阻的电压不可控、AD采集模块的精度较低、霍尔传感器的精度不够高且存在零漂的现象以及分流器存在内阻造成BMS的高压采集和电流采集的精度较低,不利于对电池的控制。因此,现有的方案中存在电池管理系统的高压采集和电流采集的精度低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种校准方法及装置,以解决现有技术中电池管理系统的高压采集和电流采集的精度低的问题。
本申请的第一方面提供一种校准方法,所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括电池组和电池管理系统,所述电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,所述方法包括:
获取在所述分流器或者所述分压电路处于短接状态时所述数据采集器的第一输出数据,并获取所述电池系统连接固定负载时所述数据采集器的第二输出数据;
根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数;
根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
在一种可选的实施方式中,根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数,具体包括;
将所述第二输出数据减去所述第一输出数据,得到第一中间值;
计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;
截取所述增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;
根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;
判断所述第二中间值和所述负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,所述处理后的增益值为所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数,具体包括;
若否,使用第二中间值更新所述第一中间值,并继续执行计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取所述增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至所述第二中间值和所述负载值之间的差值小于所述预设阈值为止,并根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数,具体包括:
将每个循环内的所述处理后的增益值相乘后获得所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果,具体包括:
将对所述数据采集器输出的实时数据减去所述数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;
将所述校准系数与所述第三中间值相乘后,输出所述校准结果。
本申请的第二方面提供一种校准装置,所述装置应用于电池系统,所述电池系统包括电池组和电池管理系统,所述电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,所述装置包括:
获取模块,用于获取在所述分流器或者分压电路处于短接状态时所述数据采集器的第一输出数据,并获取所述电池系统连接固定负载时所述数据采集器的第二输出数据;
处理模块,用于根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数;
校准模块,用于根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
在一种可选的实施方式中,所述处理模块,具体用于将所述第二输出数据减去所述第一输出数据,得到第一中间值;计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;截取所述增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;判断所述第二中间值和所述负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,所述处理后的增益值为所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,所述处理模块,具体用于若否,使用第二中间值更新所述第一中间值,并继续执行计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取所述增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至所述第二中间值和所述负载值之间的差值小于所述预设阈值为止,并根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,所述处理模块,具体用于将每个循环内的所述处理后的增益值相乘后获得所述校准系数。
在一种可选的实施方式中,所述校准模块,具体用于将对所述数据采集器输出的实时数据减去所述数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;将所述校准系数与所述第三中间值相乘后,输出所述校准结果。
本申请的第三方面提供一种电子设备,包括:处理器与存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如第一方面所述的方法。
本申请的第四方面提供一种计算机可读存储介质,用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如第一方面所述的方法。
本申请的第五方面提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
本申请实施例提供的校准方法及装置,应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,该方法包括:获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。与现有技术相比,本申请通过使用分流器进行电流采集,克服了使用霍尔传感器进行电流采集时,由于霍尔传感器的精度和零点漂移现象造成的采集精度较低的问题,本申请中通过分流器或者分压电路处于短路状态时的第一输出数据,消除了数据采集器对于电池管理系统的采集精度的影响,然后根据将电池系统连接固定负载时的负载值、第二输出数据获得校准系数,并且对校准系数进行迭代,得到满足电池管理系统的数据采集的精度的校准系数,通过校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,消除了分流器和分压电路对电池管理系统的数据采集的精度的影响,从而提高了电池管理系统的高压采集和电流采集的采集数据的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种校准方法的应用场景示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种电池管理系统进行高压采集时分压电阻的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种电池管理系统的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种校准方法的流程示意图;
图6为本申请实施例提供的另一种校准方法的流程示意图;
图7为本申请实施例提供的再一种校准方法的流程示意图;
图8为本申请实施例提供的一种校准装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
电池管理系统(Battery Management System,BMS)的主要功能是管理动力电池,包括:电池信息采集、算法及控制保护策略等。其中,电池包的高压采集和电流采集是算法开发和控制保护策略执行的数据依据。目前,BMS高压采集的方法主要是:依靠分压电阻分出1V-3V左右的电压,依靠BMS上的微控制器(Micro Controller Unit,MCU)自带的12位模数转换器(Analog Digital converter,AD)的采集模块进行采集;电流采集的方法是:依靠霍尔传感器或者分流器输出给单片机自带的AD采集模块进行采集。
但是,现有方法中,由于高压采集时分压电阻的电压不可控、AD采集模块的精度较低、霍尔传感器的精度不够高且存在零漂的现象以及分流器存在内阻造成BMS的高压采集和电流采集的精度较低,不利于对电池的控制。因此,现有的方案中存在电池管理系统的高压采集和电流采集的精度低的问题。
为解决上述问题,本申请提供了一种校准方法及装置,应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统中包括分流器、分压电路和数据采集器,通过分流器和数据采集器进行电流采集,分压电路和数据采集器进行高压采集,并且通过校准方法消除分流器、分压电路和数据采集器对于高压采集和电流采集的影响,从而提高电池管理系统的高压采集和电流采集的精度。
首先对本申请所涉及的名词进行解释:
霍尔传感器:是指一种电磁型电流传感器。
分流器:是指一种电阻性电流传感器,用于将电流信号转换为电压信号。
数模转换器(Analog to Digital,AD):用于将模拟电压信号转换为数字信号。
下面对本申请的应用场景进行说明。
图1为本申请实施例提供的一种校准方法的应用场景示意图。如图1所示,包括:电池组001、电池管理系统002和控制设备003。电池管理系统002对电池组001的电压和电流进行采集和计算,确定电池组001的剩余容量和充放电功率,确定电池组001的使用状态以及根据电池组001的使用状态进行控制调整和策略实施,并将采集的数据发送给控制设备003,实现对电池组001的使用安全的检测和控制。
其中,控制设备可以为微控制器(Micro Controller Unit,MCU)、整车控制器(Vehicle Control Unit,VCU)等。
下面对现有技术中通过BMS对电池组的使用状态的检测的情况进行说明。
图2为本申请实施例提供的一种电池管理系统的结构示意图。如图2所示,包括:电池组001、霍尔传感器102、运算放大器103和微控制器104,其中,微控制器104中配置有数模转换器105。电池管理系统中采用霍尔传感器102将电池组001的电流信号转化为电压信号,经运算放大器103进行计算,然后采用电子控制单元104中的数模转换器105采集电压,实现电流采集。
进一步的,在电池管理系统进行高压采集时,通过分压电阻的方式进行采集,图3为本申请实施例提供的一种电池管理系统进行高压采集时分压电阻的结构示意图,如图3所示,包括:电池组001和分压电阻模块106,其中,分压电阻模块由多个电阻1061组成,对于电阻1061的数量以及电阻值根据实际情况进行设置。可以理解的是,图3中示出的只是电池组001和分压电阻模块106,在实际情况中,需要通过数模转换器105采集分压电阻模块106中其中一个电阻上的电压值,在对电压值进行运算获得电池组001的真实的输出电压。
但是,使用图2和图3的电池管理系统进行高压采集,分压电阻的电压不可控制,若使用高精密的电阻,则会增加电池管理系统的成本;电流采集电路中霍尔传感器的精度较低以及存在零漂;以及数模转换器的带宽较低,造成采集数据的精度降低的问题。
本申请实施例中针对上述现象对电池管理系统进行了改进,图4为本申请实施例提供的另一种电池管理系统的结构示意图,如图4所示,电池管理系统中包括:分流器201、分压电路204和数据采集器205。其中电池管理系统对电池组001进行数据采集,电池组001的动力线正极202和动力线负极203用于连接负载,电池管理系统可以将采集的数据发送给微控制器104。其中,分流器201不存在零漂的问题,本申请中使用单独的数据采集器205进行数据采集,为了克服数据采集器的带宽低的问题,数据采集器205为带宽为24位的数模转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)。
在图4中的电池管理系统的基础上,本申请实施例还提供一种电池管理系统的校准方法,用于消除电池管理系统中分流器、分压电路和数据采集器的影响,提高电池管理系统中高压采集和电流采集的精度。
本申请实施例中,用于实现校准功能的装置可以是控制设备,也可以是能够支持实现该功能的装置,例如芯片系统,该装置可以被安装在控制设备或者电池管理系统中。本申请实施例中,芯片系统可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
需要说明的是,本申请技术方案的应用场景可以是图1中的场景,但并不限于此,还可以应用于其他需要进行电池管理系统的校准的场景。
可以理解,上述校准方法可以通过本申请实施例提供的校准装置实现,校准装置可以是某个设备的部分或全部,例如为上述控制设备或者电池管理系统的芯片。
下面以集成或安装有相关执行代码的校准装置为例,以具体地实施例对本申请实施例的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图5为本申请实施例提供的一种校准方法的流程示意图,本实施例的执行主体是控制设备,涉及的是校准的具体过程。如图5所示,该方法包括:
S301、获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据。
其中,固定负载是指在电池系统中电池组的动力线正极和动力线负极之间连接电阻值确定的负载,通过电阻值以及电池组的电压数据可以确定将固定负载连接到电路上时固定负载上的电压数据和电流数据。
并且,第一输出数据和第二输出数据为电池管理系统中数据采集器测得的数据。在本申请实施例中对于第一输出数据和第二输出数据的类型不做限制,可以根据具体的情况设置,示例性的,当通过电池管理系统对电池组的进行电流采集时,则第一输出数据和第二输出数据可以为电流数据,当通过电池管理系统进行电压采集时,则第一输出数据和第二输出数据可以为电压数据。
在本申请实施例中对于将分流器或者分压电路处于短路状态的方式不做限制,示例性的,在进行电流采集时,将电池管理系统中分流器的两端短路;在进行高压采集时,将分压电路的两端进行短路。
其中,将分流器或者分压电路处于短路状态时,电池组的动力线正极和动力线负极之间不连接任何负载。
进一步的,通过数据采集器获取短路后的电路中的第一输出数据,示例性的,在进行电流采集时,将分流器的两端短路,然后通过数据采集器获取此时电路中的电流数据,其中,电路数据为电流采集时的第一输出数据;在进行高压采集时,将分压电路的两端短路,然后通过数据采集器获取此时电流中的电压数据,其中,电压数据为高压采集时的第一输出数据。
可以理解的是,将分流器两端短路后,理论上电路中的电流应该为零,但是由于数据采集器自身内阻的原因,电路中会存在很小的电流,此时测量分流器两端的电压有不为零的现象;将分压电路的两端短路后,理论上电路中的电压应该为零,但是由于数据采集器自身内阻的原因,电路中会存在很小的电压,此时测量分压电路两端的电压有不为零的现象。
其中,分流器将电流数据转换为电压数据,然后数据采集器将电压数据转换为数字数据,在本申请实施例中进行电流采集时的第一输出数据可以为数据采集器测得的数字数据,数字数据可以反应电路中的电流数据;也可以为将数字数据进行转换得到的对应的电流数据。
可选的,可以通过统计的方式获得第一输出数据的平均值,将第一输出数据的平均值,作为第一输出数据的取值。
具体的,数据采集器对第一输出数据进行多次采集,然后获得多组采集数据,对多组采集数据求平均值,作为第一输出数据的取值。
在本申请实施例中通过第一输出数据可以消除数据采集器的自身内阻对于电池管理系统的精度的影响,从而提高电池管理系统的电流采集和高压采集的精度。
进一步的,在获取到第一输出数据后,将电池系统连接固定负载,并获取数据采集器的第二输出数据。
下面分别对于通过电池管理系统进行电流采集和高压采集时的情况进行说明。
第一种情况,通过电池管理系统进行电流采集。
具体的,在电池系统中电池组的动力线正极和动力线负极之间连接电阻值确定的负载,然后分流器测量此时电路中的电流数据,并且将电流数据转换为电压数据,通过数据采集器获得分流器两端的电压数据,进而获得第二输出数据,此时,第二输出数据可以反应电流数据,示例性的,为电流数据对应的电压数据。
可以理解的是,分流器自身有内阻,会对电流数据的大小产生影响。
第二种情况,通过电池管理系统进行高压采集。
具体的,在电池系统中电池组的动力线正极和动力线负极之间连接电阻值确定的负载,然后通过数据采集器获得分压电路两端的电压数据,进而获得第二输出数据,此时,第二输出数据可以反应电压数据。
可以理解的是,为了保护数据采集器,分压电路中为多个电阻的串联,实现对电池组的电压的分压,数据采集器测量多个电阻中任意一个电阻上分得的电压,然后在控制设备中通过换算关系得到分压电路上的电压数据。
其中,因为电阻的精度的问题,造成分压电路中的电阻有误差,会对电压数据有影响。
S302、根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数。
其中,通过固定负载的负载值可以确定当电池系统中电池组的动力线正极和动力线负极之间连接负载值确定的负载时,电路中实际的电压数据和电流数据。
本申请中对于负载值的大小和类型不做限制,示例性的,可以为固定负载的电阻值,也可以为固定负载对应的电压数据或者电流数据。
可以就理解的是,当电池系统中电池组的动力线正极和动力线负极之间连接负载值确定的负载时,若没有电池管理系统中的分流器、分压电路和数据采集器的影响时,固定负载的电压应该为电池组的电压,固定负载的电流应该为电池组的电压与固定负载的电阻值的比值,即为真实值。
可选的,通过负载值获得固定负载的电压数据以及电流数据,然后与第二输出数据与第一输出数据的差值进行比较,获得数据采集机器的校准数据。
其中,第二输出数据与第一输出数据的差值为电路中连接固定负载时数据采集器的值去除数据采集器自身的内阻的影响后,获得的测量值。
进一步的,若测量值与真实值的误差不在预设阈值内,则将真实值与测量值进行比较,获得真实值与测量值的比值,即为数据采集器的校准系数,通过校准系数对测量值进行校准,以使测量值与真实值的误差在预设阈值之内。
本申请实施例中对于预设阈值的设置不做限制,示例性的,可以设置为千分之三。
S303、根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
其中,获得校准系数后,则通过校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出准确的校正结果,更好的进行电流采集和高压采集,以更好的对电池组进行管理和监控,为算法开发和控制保护策略提供精确的数据依据。
本申请实施例的校准方案较简单,不要求某一特定电压或者电流,只要求输出一个稳定的电压,且数据采集器可以读数即可。
本申请实施例提供的校准方法,应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,该方法包括:获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。与现有技术相比,本申请通过使用分流器进行电流采集,克服了使用霍尔传感器进行电流采集时,由于霍尔传感器的精度和零点漂移现象造成的采集精度较低的问题,并且本申请中数据采集器使用带宽为24位的模数转换器,克服了微控制器中带宽为12位的模数转换器的精度低导致的采集精度低的问题,本申请中通过分流器或者分压电路处于短路状态时的第一输出数据,消除了数据采集器对于电池管理系统的采集精度的影响,然后根据将电池系统连接固定负载时的负载值、第二输出数据获得校准系数,并且对校准系数进行迭代,得到满足电池管理系统的数据采集的精度的校准系数,通过校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,消除了分流器和分压电路对电池管理系统的数据采集的精度的影响,从而提高了电池管理系统的高压采集和电流采集的采集数据的精度。
在上述实施例的基础上,下面对于本申请中提供的校准方法进行进一步的说明。图6为本申请实施例提供的另一种校准方法的流程示意图,如图6所示,该方法包括:
S401、获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据。
S401的技术名词、技术效果、技术特征,以及可选实施方式,可参照图5所示的S301理解,对于重复的内容,在此不再累述。
S402、根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数。
可选的,将第二输出数据减去第一输出数据,得到第一中间值;计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;截取增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,处理后的增益值为校准系数。若否,使用第二中间值更新第一中间值,并继续执行计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至第二中间值和负载值之间的差值小于预设阈值为止,并根据每个循环内的处理后的增益值获得校准系数。
其中,将每个循环内的处理后的增益值相乘后获得校准系数。
可知的是,第二输出数据减去第一输出数据可以将数据采集器自身内阻对数据采集精度的影响去除,从而提高数据采集的精度。
在本申请实施例中对增益值进行截取,获得处理后的增益值,其中,对于增益值的截取是由于第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,不是整数的原因,在对增益值进行处理的时候,根据计算机程序,会对增益值进行截取,示例性的,截取操作可以为保留增益值的数据中前三位小数的形式。
其中,负载值为对应的电压数据或者电流数据。
进一步的,得到增益值后,将增益值与第一中间值相乘获得第二中间值,其中,第二中间值,然后将第二中间值与负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,则截取后的增益值为校准系数;若否,则使用第二中间值更新第一中间值,并继续执行计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至第二中间值和负载值之间的差值小于预设阈值为止,并根据每个循环内的处理后的增益值获得校准系数。
本申请中根据每个循环内的处理后的增益值获得校准系数,包括:将每个循环内的处理后的增益值相乘后获得校准系数。
S403、根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
可选的,将对数据采集器输出的实时数据减去数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;将校准系数与第三中间值相乘后,输出校准结果。
通过本申请实施例提供的校准方法,通过校准系数,消除掉分流器和分压电阻对于电流采集和高压采集的影响,并且,通过第二输出数据与第一输出数据的差值的方式,去除掉数据采集器对于电流采集和高压采集的影响,从而提高了电池管理系统中电流采集和高压采集的精度,以更好的对电池组进行管理和监控。
本申请实施例提供的校准方法,应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,该方法包括:获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。与现有技术相比,本申请通过使用分流器进行电流采集,克服了使用霍尔传感器进行电流采集时,由于霍尔传感器的精度和零点漂移现象造成的采集精度较低的问题,并且本申请中数据采集器使用带宽为24位的模数转换器,克服了微控制器中带宽为12位的模数转换器的精度低导致的采集精度低的问题,本申请中通过分流器或者分压电路处于短路状态时的第一输出数据,消除了数据采集器对于电池管理系统的采集精度的影响,然后根据将电池系统连接固定负载时的负载值、第二输出数据获得校准系数,并且对校准系数进行迭代,得到满足电池管理系统的数据采集的精度的校准系数,通过校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,消除了分流器和分压电路对电池管理系统的数据采集的精度的影响,从而提高了电池管理系统的高压采集和电流采集的采集数据的精度。
在上述实施例的基础上,图7为本申请实施例提供的再一种校准方法的流程示意图,如图7所示,该方法包括:
S501、获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据。
在本步骤中,控制设备获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据。
S502、将第二输出数据减去第一输出数据,得到第一中间值。
在本步骤中,当控制设备获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据后,则将第二输出数据减去第一输出数据,得到第一中间值。
S503、计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,获得增益值。
在本步骤中,当控制设备将第二输出数据减去第一输出数据,得到第一中间值后,则计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,获得增益值。
S504、截取增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值。
在本步骤中,当控制设备计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,获得增益值后,则截取增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值。
S505、根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值。
在本步骤中,当控制设备截取增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值后,则根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值。
S506、判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值。
在本步骤中,当终端设备根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值后,则判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值。
S507、若是,则确定处理后的增益值为校准系数。
在本步骤中,当控制设备判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值后,用于若是,则确定处理后的增益值为校准系数。
S508、若否,则使用第二中间值更新第一中间值。
在本步骤中,当控制设备判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值后,用于若否,则使用第二中间值更新第一中间值,并继续执行步骤S503。
S509、根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
在本步骤中,当控制设备则确定处理后的增益值为校准系数后,则根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
本申请实施例提供的校准方法,应用于电池系统,电池系统包括电池组和电池管理系统,电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,该方法包括:获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。与现有技术相比,本申请通过使用分流器进行电流采集,克服了使用霍尔传感器进行电流采集时,由于霍尔传感器的精度和零点漂移现象造成的采集精度较低的问题,并且本申请中数据采集器使用带宽为24位的模数转换器,克服了微控制器中带宽为12位的模数转换器的精度低导致的采集精度低的问题,本申请中通过分流器或者分压电路处于短路状态时的第一输出数据,消除了数据采集器对于电池管理系统的采集精度的影响,然后根据将电池系统连接固定负载时的负载值、第二输出数据获得校准系数,并且对校准系数进行迭代,得到满足电池管理系统的数据采集的精度的校准系数,通过校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,消除了分流器和分压电路对电池管理系统的数据采集的精度的影响,从而提高了电池管理系统的高压采集和电流采集的采集数据的精度。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例还提供的一种校准装置,图8为本申请实施例提供的一种校准装置的结构示意图,该校准装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现,以执行上述实施例中校准方法。如图8所示,该校准装置600包括:获取模块601、处理模块602和校准模块603。
获取模块601,用于获取在分流器或者分压电路处于短接状态时数据采集器的第一输出数据,并获取电池系统连接固定负载时数据采集器的第二输出数据;
处理模块602,用于根据第一输出数据、第二输出数据以及固定负载的负载值确定数据采集器的校准系数;
校准模块603,用于根据校准系数对数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果。
在一种可选的实施方式中,处理模块602,具体用于将第二输出数据减去第一输出数据,得到第一中间值;计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;截取增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;判断第二中间值和负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,处理后的增益值为校准系数。
在一种可选的实施方式中,处理模块602,具体用于若否,使用第二中间值更新第一中间值,并继续执行计算第一中间值和固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至第二中间值和负载值之间的差值小于预设阈值为止,并根据每个循环内的处理后的增益值获得校准系数。
在一种可选的实施方式中,处理模块602,具体用于将每个循环内的处理后的增益值相乘后获得校准系数。
在一种可选的实施方式中,校准模块603,具体用于将对数据采集器输出的实时数据减去数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;将校准系数与第三中间值相乘后,输出校准结果。
图9为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。如图9所示,该电子设备可以包括:至少一个处理器701和存储器702。图9示出的是以一个处理器为例的电子设备。
存储器702,用于存放程序。具体地,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。
存储器702可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
处理器701用于执行存储器702存储的计算机执行指令,以实现上述校准方法;
其中,处理器701可能是一个中央处理器(Central Processing Unit,简称为CPU),或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称为ASIC),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
可选的,在具体实现上,如果通信接口、存储器702和处理器701独立实现,则通信接口、存储器702和处理器701可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,简称为ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended IndustryStandard Architecture,简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果通信接口、存储器702和处理器701集成在一块芯片上实现,则通信接口、存储器702和处理器701可以通过内部接口完成通信。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质,具体的,该计算机可读存储介质中存储有程序信息,程序信息用于上述校准方法。
本申请实施例还提供一种程序,该程序在被处理器执行时用于执行以上方法实施例提供的校准方法。
本申请实施例还提供一种程序产品,例如计算机可读存储介质,该程序产品中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述方法实施例提供的校准方法。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种校准方法,其特征在于,所述方法应用于电池系统,所述电池系统包括电池组和电池管理系统,所述电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,所述分流器的一端与所述电池组的正极连接,另一端分别与所述分压电路和所述数据采集器连接;所述分压电路的一端与所述电池组的动力线负极连接,另一端分别与所述分流器和所述数据采集器连接;所述方法包括:
获取在所述分流器或者所述分压电路处于短接状态时所述数据采集器的第一输出数据,并获取所述电池系统连接固定负载时所述数据采集器的第二输出数据;
根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数;
根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果;
根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数,具体包括;
将所述第二输出数据减去所述第一输出数据,得到第一中间值;
计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;
截取所述增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;
根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;
判断所述第二中间值和所述负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,所述处理后的增益值为所述校准系数;
若否,使用第二中间值更新所述第一中间值,并继续执行计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取所述增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至所述第二中间值和所述负载值之间的差值小于所述预设阈值为止,并根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数;
根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果,具体包括:
将所述数据采集器输出的实时数据减去所述数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;
将所述校准系数与所述第三中间值相乘后,输出所述校准结果。
2.根据权利要求1所述的校准方法,其特征在于,根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数,具体包括:
将每个循环内的所述处理后的增益值相乘后获得所述校准系数。
3.一种校准装置,其特征在于,所述装置应用于电池系统,所述电池系统包括电池组和电池管理系统,所述电池管理系统包括分流器、分压电路和数据采集器,所述分流器的一端与所述电池组的正极连接,另一端分别与所述分压电路和所述数据采集器连接;所述分压电路的一端与所述电池组的动力线负极连接,另一端分别与所述分流器和所述数据采集器连接;所述装置包括:
获取模块,用于获取在所述分流器或者分压电路处于短接状态时所述数据采集器的第一输出数据,并获取所述电池系统连接固定负载时所述数据采集器的第二输出数据;
处理模块,用于根据所述第一输出数据、所述第二输出数据以及所述固定负载的负载值确定所述数据采集器的校准系数;
校准模块,用于根据所述校准系数对所述数据采集器输出的实时数据进行校正处理,以输出校准结果;
所述处理模块,具体用于将所述第二输出数据减去所述第一输出数据,得到第一中间值;计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值,获得增益值;截取所述增益值的小数位前部分,以获得处理后的增益值;根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值;判断所述第二中间值和所述负载值之间的差值是否小于预设阈值,若是,所述处理后的增益值为所述校准系数;
若否,使用第二中间值更新所述第一中间值,并继续执行计算所述第一中间值和所述固定负载的负载值之间的比值获得增益值,截取所述增益值的小数位前部分以获得处理后的增益值,以及根据所述处理后的增益值以及第一中间值计算获得第二中间值,直至所述第二中间值和所述负载值之间的差值小于所述预设阈值为止,并根据每个循环内的所述处理后的增益值获得所述校准系数;
所述校准模块,具体用于将所述数据采集器输出的实时数据减去所述数据采集器的第一输出数据,得到第三中间值;将所述校准系数与所述第三中间值相乘后,输出所述校准结果。
4.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器与存储器;
所述存储器用于存储计算机程序;
所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序,执行如权利要求1-2中任一项所述的方法。
5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机程序,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-2中任一项所述的方法。
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