CN117665613B - 电压检测方法、装置、系统和计算机设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电压检测方法、装置、系统和计算机设备、存储介质，包括：获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个采集通道组对应连接若干电池单元，多个电池单元串联设置；获取每个采集通道组对应的共模电压值；根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值。可避免电池单元对应的共模电压值对采集通道组的检测精度造成影响，实现对各采集通道组的电压测量精度进行实时校准，确保电压测量的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及数据校准技术领域，特别是涉及一种电压检测方法、装置、系统和计算机设备、存储介质。
背景技术
电压采集精度作为电压采集芯片的核心参数之一，电压采集芯片保持较高的电压采集精度可以提供更可靠和准确测量结果，从而支持可靠的信号处理以保证系统性能。然而，随着电池串联的数量增多，在电压采集芯片中，与各电池对应的采集通道的电压测量精度不一致，导致降低电压测量的准确性和可靠性。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中随着电池串联的数量增多，在电压采集芯片中，与各电池对应的采集通道的电压测量精度不一致，导致降低电压测量的准确性和可靠性的问题提供一种电压检测方法、装置、系统和计算机设备、存储介质。
为了实现上述目的，本申请提供了一种电压检测方法，包括：
获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，多个所述电池单元串联设置；
获取每个采集通道组对应的共模电压值；
根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，所述每个采集通道组包括至少一对电压采集通道，一对电压采集通道对包括两个电压采集通道，所述两个电压采集通道分别与对应的电池单元的正极和负极连接，以测量得到所述电池单元的采样电压值；
其中，所述共模电压值为每对电压采集通道中的一个电压采集通道与多个电池单元接地端之间的电压。
在其中一个实施例中，所述每个采集通道组包括一对电压采集通道，所述每个采集通道组对应的共模电压值，包括每对电压采集通道所对应的共模电压值；
所述根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括：
根据每对电压采集通道测量得到的采样电压值和每对电压采集通道所对应的共模电压值，获取每对电压采集通道对应连接的电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，所述每个采集通道组包括多对电压采集通道，所述每个采集通道组对应的共模电压值，包括目标采集通道对所对应的共模电压值，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道；
所述根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括：
根据每对电压采集通道测量得到的采样电压值和所述目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每对电压采集通道对应连接的电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道，包括：
确定每个采集通道组中电压处于中间电位的电池单元；
将与电压处于中间电位的电池单元对应连接的一对电压采集通道作为所述目标采集通道对。
在其中一个实施例中，所述根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括：
根据所述每个采集通道组对应的共模电压值，获取共模电压校准参数；
根据所述共模电压校准参数和所述每个采样电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，提供一种电压检测装置，包括：
检测模块，用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，多个所述电池单元串联设置；
控制模块，用于获取每个采集通道组对应的共模电压值，根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，提供一种电压检测系统，包括：
电池模块，包括多个电池单元，所述多个电池单元串联设置；
电压检测电路，用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，获取每个采集通道组对应的共模电压值，并根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
在其中一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
在其中一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
上述电压检测方法、装置、系统和计算机设备、存储介质，通过获取每个采集通道组测量得到的采样电压值，以及获取每个采集通道组对应的共模电压值，根据每个采集通道组测量得到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的正极与负极之间的实际电压值，由此可以避免电池单元对应的共模电压值对采集通道组的检测精度造成影响，实现对各采集通道组的电压测量精度进行实时校准，确保电压测量的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一实施例中提供的电压检测方法的流程示意图之一；
图2为一实施例中提供的电压检测系统的结构示意图之一；
图3为一实施例中提供的电压检测系统的结构示意图之二；
图4为一实施例中提供的电压检测系统的结构示意图之三；
图5为一实施例中提供的电压检测系统的结构示意图之四；
图6为一实施例中提供的测量误差曲线对比图；
图7为一实施例中提供的电压检测方法的流程示意图之二。
附图标记说明：
电池单元：100；采集通道组：200；一对电压采集通道：210；目标采集通道对：220；数据处理模块：300。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本申请涉及的电压检测方法可由电压采集芯片执行以提供对各采集通道组的电压检测精度进行校准的功能。电压采集芯片可以是模拟前端（Analog Front-End Chip，AFE）芯片，AFE芯片是电池管理系统（Battery Management System，BMS）中的一个重要组成部分，它主要负责对电池的模拟信号进行采集、处理和转换，所述模拟信号可以是电压、电流、温度等与电池性能相关的信号，将电池单体的实时状态转换为数字信号，以便BMS监测电池的状态、性能和健康状况，BMS基于AFE芯片提供的数据，实施充放电控制、温度管理、故障检测、均衡控制等管理操作，进而实现对各电池单元的全面管理。其中，AFE芯片的电压检测精度对于电池管理系统非常重要，因为电池的电压对于了解电池的剩余容量和状态具有关键意义，通过高精度的电压采集，可以准确地监测电池的电压变化，并实时了解电池的健康状况和剩余容量，同时还可以及时检测到异常情况，以防止电池的过充或过放，提高电池的安全性，故AFE芯片的电压检测精度对于电池管理系统是至关重要的，它直接关系到系统的性能、安全性和可靠性，高精度的电压检测能够提供精准的电池状态信息，帮助BMS系统更有效地管理电池组。
进一步地，电压采集芯片可包括多对传输通道，多对传输通道分别作为采集通道组以接收来自各个电池单元的电压信号，每对传输通道分别连接一个电池单元的正极和负极，且每对传输通道可采用开关电容电路来实现电荷转移，进而对电池单元进行电压测量。然而，多个电池单元串联起来虽然可以形成高电压、大容量的电池包，但串联的电池单元会产生较大的共模电压，由于电容器件的参数信息与其对应的电池单元产生的共模电压之间存在非线性关系，那么在多级串联的电池单元中，每对传输通道中的电容器件所承受来自电池单元的共模电压值均不同，各传输通道中电容器件受到的影响也随之不同，从而使得多对传输通道的电压测量精度不一致，并且越远离接地端（即处于高电位）的电池单元所产生的共模电压越大，该电池单元对应的传输通道的电压测量精度受到的影响和产生的测量误差也越大。
在相关技术中，通常对布局进行优化以减小电容器件在不同区域的不一致性，从而改善和减少共模电压对电容器件的参数信息的影响，但在半导体制造过程中，对工艺精度的控制是有限的，硅电容器在每一片芯片上仍会呈现不同的特性，那么电容器仍会响应于不同的共模电压而产生较大的不一致性，从而造成不同电池单元的电压测量精度不一致，引入了误差而降低测量的准确性。基于此，本实施例提供一种电压检测方法来降低不同电池单元对应的不同共模电压对电压检测精度的影响。
在一个实施例中，请参阅图1，提供一种电压检测方法，包括步骤S102~步骤S106。
步骤S102：获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个采集通道组对应连接若干电池单元，多个电池单元串联设置。
其中，在电池系统中，电池单元是构成电池组的基本单元，每个电池单元可以包括电池单体，电池单体通常包含正极、负极、电解质和隔膜等组成部分，它可以是各种类型的电池，如锂离子电池、铅酸电池、镍镉电池等，具体取决于应用的要求和性能需求。多个电池单元串联在一起可以增加电池组的总电压，这种串联结构可以理解为处在最低电位的电池单元的负极连接至接地端，该最低电位的电池单元的正极与相邻电池单元的负极连接，依次类推直至最高电位的电池单元的负极连接至次高电位的电池单元的正极。
进一步地，每个采集通道组可以包括一对电压采集通道，也可以包括多对电压采集通道，此处的电压采集通道可以理解为前文所述的“传输通道”，具体请结合参考图2，其中每对电压采集通道CN和CN-1分别连接一个电池单元CELL的正极和负极，且每对电压采集通道可采用开关电容电路来实现电荷转移，进而对电池单元进行电压测量。示例性地，图2利用Ø1和Ø2两组开关将电池单元CELL N的两端交替导通至电容CCELLN_P和CCELLN_N，例如在第一阶段，电池单元的正极连接至电容CCELLN_P，电池单元的负极连接至电容CCELLN_N，在第二阶段，电池单元的正极连接至电容CCELLN_N，电池单元的负极连接至电容CCELLN_P，以开关切换导通至两个电容进行电池单元正端和负端的采样。
在每个采集通道组包括一对电压采集通道的情况下，成对的电压采集通道分别连接至一个电池单元的正极和负极，意味着单对电压采集通道直接作为一个采集通道组，以便在后续步骤中每对电压采集通道可独立利用自身对应的共模电压值，获取其对应的电池单元的实际电压值，从而避免共模电压对每对电压采集通道造成检测精度不一致的问题。
在每个采集通道组包括多对电压采集通道的情况下，每对电压采集通道仍分别连接至一个电池单元的正极和负极，但在这种情况下，意味着多对电压采集通道被划分在一个采集通道组中，以便在后续步骤中处在同一采集通道组中的多对电压采集通道可共用同一个共模电压值，从而多对电压采集通道基于共用的共模电压值可分别获取各自对应电池单元的实际电压值，由此在保持测量精度一致性的同时可以节省校准时间、校准算力和校准存储开销。
其中，多对电压采集通道作为高压采样前端还可连接至数据处理模块（参考图2中的300），数据处理模块可以理解为AFE芯片中用于进行数据测量和数据处理的模块，数据测量模块可以包括电荷转移电路和模数转换器ADC等器件，这些器件共同协同工作，实现模拟信号的采集、转换和处理。
步骤S104：获取每个采集通道组对应的共模电压值。
其中，在每个采集通道组包括一对电压采集通道的情况下，则需要获取各对电压采集通道对应的共模电压值，该共模电压值可以是各对电压采集通道中连接在电池单元正极的电压采集通道至接地端之间的电压值。而在每个采集通道组包括多对电压采集通道的情况下，可以获取每组中的至少一对电压采集通道对应的共模电压值作为共用值，以供组内的多对电压采集通道复用，示例性地，假设存在20个电池单元串联设置，将20个电池单元对应的20对电压采集通道平均分为两个采集通道组，其中每个采集通道组包括10对电压采集通道，每对电压采集通道对应连接一个电池单元，由此可以获取每个采集通道组中排位处于第五位的电池单元对应的共模电压值作为组内其他电池单元复用的共模电压，第五位的电池单元对应的共模电压值为第五位电池单元的正极至接地端之间的电压，故在后续步骤中，每个采集通道组的各对电压采集通道可共用第五位电池单元对应的共模电压值来获取自身对应电池单元的实际电压值。
步骤S106：根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值。
其中，可以理解，对每一电池单元而言，电池单元的正极至接地端所产生的共模电压值会对电压采集通道上的电容的容值造成影响，从而对电压采集通道的电压测量带来误差因子，误差因子与共模电压值组成的误差系数将反映在电压采集通道的电压测量中，由于误差因子的数量级较小，可以在10-5左右，而单体电池的电压范围可以处在1V~4.5V之间，对于单个电池单元来说，由于其共模电压值在5V左右波动，该共模电压值与误差因子组成的误差系数较小，所对应的电压采集通道的电压测量精度受到影响不大，但随着电池单元的串联数量增多，处在最高电位的电池单元对应的共模电压值远远大于5V，例如第20个电池单元对应的共模电压值在100V左右波动，那么共模电压对第20个电池单元的电压采集通道造成的测量误差将大于1mV。所以共模电压值越大，其与误差因子组成的误差系数会对电压采集通道的电压测量精度造成很大影响，不仅导致与其他电压采集通道的测量精度出现不一致的情况，而且会在电压测量过程引进较大的误差和偏差，使得电压采集通道采集到的电压数据偏离电池单元的实际值。
基于此，在每个采集通道组包括一对电压采集通道的情况下，每对电压采集通道检测对应电池单元的正极至负极之间的电压，以作为电池单元的采样电压值，并且计算每对电压采集通道在电池单元正极至多个电池单元接地端之间的电压，以作为每对电压采集通道对应的共模电压值，故在每对电压采集通道中，可获取共模电压值与误差因子组成的误差系数，基于电池单元的采样电压值与误差系数的比值，可以直接获取对应电池单元的实际电压值。由此可以直接利用共模电压带来的误差，实现实时修正采集通道组检测的采样电压值，以获取更准确和可靠的实际电压值，有效降低共模电压值对电压测量精度的影响，确保电压测量的准确性。
在每个采集通道组包括多对电压采集通道的情况下，每对电压采集通道检测对应电池单元的正极至负极之间的电压以作为电池单元的采样电压值，在每个采集通道组中，可计算任一对电压采集通道（例如在组内处于中间电位处的电压采集通道对）在其对应的电池单元正极至接地端之间的电压，以作为该组内多对电压采集通道复用的共模电压值，故在每对电压采集通道中，可获取其所在组内公用的共模电压值与误差因子组成的误差系数，基于电池单元的采样电压值与误差系数的比值，可以直接获取对应电池单元的实际电压值。在采集通道组内的多对电压采集通道复用共模电压值，可避免对每对电压采集通道分别进行共模电压值和误差系数的计算，在保证检测和校准精度的同时可以节省实际应用端的资源开销和校准时间，同样可达到有效降低共模电压值对电压测量精度的影响的效果。
在上述电压检测方法中，通过获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，以及获取每个采集通道组对应的共模电压值，根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值，可有效降低共模电压值对采集通道组的电压测量精度造成的影响，实现对各采集通道组的电压测量精度进行实时校准，确保电压测量的准确性。
在一个实施例中，每个采集通道组包括至少一对电压采集通道，一对电压采集通道对包括两个电压采集通道，两个电压采集通道分别与对应的电池单元的正极和负极连接，以测量得到电池单元的采样电压值。其中，共模电压值为每对电压采集通道中的一个电压采集通道与多个电池单元接地端之间的电压。
其中，每个采集通道组包括至少一对电压采集通道可以理解为每个采集通道组包括一对或者多对电压采集通道，每对电压采集通道的两个通道分别连接在一个电池单元的正极和负极。在每个采集通道组包括一对电压采集通道的情况下，可获取每对电压采集通道对应的电池单元的共模电压值，各对电压采集通道独立地利用其对应的共模电压值对采样电压值进行校正，以获取对应电池单元的实际电压值，故各对电压采集通道基于自身对应电池单元的共模电压值来对通道的测量精度进行更精细的调节和校准，有利于进一步优化通道的性能，使其的测量更加准确和可靠。
在每个采集通道组包括多对电压采集通道的情况下，将相邻的多对电压采集通道分为一个采集通道组，每组内的多对电压采集通道复用任意一对电压采集通道对应的共模电压值，组内的各对电压采集通道利用共享的共模电压值对自身的采样电压值进行校准，以获取对应电池单元的实际电压值，可避免逐个计算每对电压采集通道对应的共模电压值及误差系数，在提高通道测量精度和确保通道之间的一致性的同时，可节省芯片内部的存储空间，降低成本和减少校准时间，达到测量精度和资源开销的平衡。
在一个实施例中，每个采集通道组包括一对电压采集通道，每个采集通道组对应的共模电压值，包括每对电压采集通道所对应的共模电压值。步骤S106根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括以下步骤：根据每对电压采集通道测量得到的采样电压值和每对电压采集通道所对应的共模电压值，获取每对电压采集通道对应连接的电池单元的实际电压值。
其中，对于单个电池单元而言，其共模电压值对采集通道上电容容值的影响会反映在电压测量的误差公式上，由于电容器件的容值与电容正负级之间的共模电压存在二次甚至多次的函数关系，所以共模电压值带来的误差因子会与共模电压值的一次项或二次项甚至多次项组成误差系数，从而影响采集通道对于电池单元的电压测量。误差系数对采集通道的测量精度影响体现在公式（1）中。
--（1）
其中，VOUT_N为一对电压采集通道测量得到的采样电压值，VIN_N为该对电压采集通道连接的电池单元的实际电压值，K1为第一误差因子，数量级是10-5，K2为第二误差因子，数量级是10-8，VCELLN_POSITIVE_COMM为该对电压采集通道对应的电池单元的共模电压值。需要说明的是，基于电容器件的物理特性，还可存在数量级很小的多个误差因子，本实施例以误差系数由两个误差因子组成为例进行说明，进而K1误差因子与共模电压值的一次项的乘积，以及K2误差因子与共模电压值的二次项的乘积，共同组成共模电压所产生的误差系数。所以由公式（1）可得知，随着电池单元的串联数量增多，处在高电位的电池单元对应的共模电压值越大，误差系数随之增大，进而对电压采集通道的电压测量精度造成很大影响。
因此，如图3所示，在每对电压采集通道210中，每对电压采集通道210测量得到的采样电压值为电池单元100正极和负极之间的电压，各电池单元100的采样电压值可依次记作VOUT_MEASURE_（1）~ VOUT_MEASURE_（n）。而每对电压采集通道210所对应的共模电压值可以理解为连接在电池单元100正极端至多个电池单元100接地端之间的电压，也即，任一电池单元100的正极产生对接地端的共模电压值，任一电池单元100的共模电压值可以参考公式（2）计算得到：
---（2）
其中，VCELLN_COMM为第N个电池单元100对应的共模电压值，公式（2）则表示从第1~N个电池单元累计的采样电压值可作为第N个电池单元100对应的共模电压值。
进一步地，每对电压采集通道210可基于电池单元100的采样电压值与误差系数的比值，可以直接获取对应电池单元100的实际电压值，其中可根据公式（3）来获取电池单元100的实际电压值。
---（3）
由此可以直接利用共模电压带来的误差，实现实时修正采集通道组检测的采样电压值，以获取更准确和可靠的实际电压值，有效降低共模电压值对电压测量精度的影响，确保电压测量的准确性。
在一个实施例中，每个采集通道组包括多对电压采集通道，每个采集通道组对应的共模电压值，包括目标采集通道对所对应的共模电压值，目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道。步骤S106根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括以下步骤：根据每对电压采集通道测量得到的采样电压值和目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每对电压采集通道对应连接的电池单元的实际电压值。
其中，为了达到测量精度和资源开销的平衡，可以将多对电压采集通道分为一组，组内的多对电压采集通道复用目标采集通道对所对应的共模电压值，目标采集通道对所对应的共模电压值可以是组内任一对电压采集通道对应的共模电压值，也可以是至少两对电压采集通道对应的共模电压值取得的平均值。
其中，每对电压采集通道测量得到的采样电压值为电池单元正极和负极之间的电压，各电池单元的采样电压值可依次记作VOUT_MEASURE_（1）~ VOUT_MEASURE_（n）。进一步地，需要根据实际应用对多对电压采集通道进行分组，请结合参考图4和图5，图4示出将多个电池单元C01~C20分为两组，且N/2对电压采集通道归为一个采集通道组200的情况，图5示出将多个电池单元分为四组，且N/4对电压采集通道归为一个采集通道组200。
示例性地，假设将N个电池单元平均分为K组，不足K的部分取整，那么第S个采集通道组共用的共模电压值可参考公式（4）计算得到：
---（4）
其中，VCOMM_S为第S个采集通道组共用的共模电压值。
那么位于第S个采集通道组内的各对电压采集通道对应电池单元的实际电压值可参考公式（5）计算得到：
---（5）
由此可避免逐个计算每对电压采集通道对应的共模电压值及误差系数，在提高通道测量精度和确保通道之间的一致性的同时，有效节省芯片内部的存储空间，降低成本和减少校准时间，从而在性能和算力存储复杂度上达到合理的平衡。
在一个实施例中，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道，包括以下步骤：确定每个采集通道组中电压处于中间电位的电池单元；将与电压处于中间电位的电池单元对应连接的一对电压采集通道作为目标采集通道对。
在每个采集通道组中，目标采集通道对与电压处于中间电位的电池单元对应连接。其中，处于中间电位的电池单元可以理解为在串联顺序上处于中间位置的电池单元，例如图4所示，第一个采集通道组200对应十个串联的电池单元，第一个电池单元C01的负极接入接地端，则第五个电池单元C05处于中间电位且其对应的一对电压采集通道作为目标采集通道对220，第二个采集通道组200同样对应十个串联的电池单元，第十五个电池单元C15处于中间电位且其对应的一对电压采集通道作为目标采集通道对220。
继续如图5所示，第一个采集通道组200对应五个串联的电池单元，则第三个电池单元C03处于中间电位且其对应的一对电压采集通道作为目标采集通道对220，而第二个采集通道组200同样对应五个串联的电池单元，第八个电池单元C08处于中间电位且其对应的一对电压采集通道作为目标采集通道对220。
可以理解的是，为了提高每个采集通道组的多对电压采集通道之间的一致性，可以将组内处于中间电位的电池单元对应的共模电压值作为复用值，有助于进一步减小各对电压采集通道之间的误差，从而提高系统的测量精度。
在一个实施例中，如图6所示，图6示出单对电压采集通道利用独立共模电压值的校准方案与多对电压采集通道共用共模电压值的校准方案的测量误差对比曲线，其中，曲线A示出多对电压采集通道分为两个采集通道组的校准方案，曲线A与实际电压值的最大测量误差约为440uV。曲线B示出多对电压采集通道分为四个采集通道组的校准方案，曲线B与实际电压值的最大测量误差约为226uV。曲线C示出单对电压采集通道利用独立共模电压值的校准方案，曲线C与实际电压值的最大测量误差约为0.2uV。通过图6的曲线图可知，单对电压采集通道利用独立共模电压值的校准方案的校准精度最高，虽然多对电压采集通道共用共模电压值的校准方案的校准精度略小于单对电压采集通道独立校准的精度，但多对电压采集通道共用共模电压值的方案校准后与实际电压值之间的误差已非常小，达到可忽略不计的程度，由此不仅提高通道测量精度和确保通道之间的一致性，还可节省芯片内部的存储空间，降低开销和减少校准时间。
在一个实施例中，如图7所示，步骤S106根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值，包括步骤S202和步骤S204。
步骤S202：根据每个采集通道组对应的共模电压值，获取共模电压校准参数。
其中，共模电压校准参数可由共模电压值与误差因子组成，由于电容器件的容值与电容正负级之间的共模电压存在二次甚至多次的函数关系，所以共模电压值带来的误差因子会与共模电压值的一次项或二次项甚至多次项组成误差系数，从而影响采集通道的对于电池单元的电压测量。产生误差的原理可参考公式（6）：
---（6）
其中，VOUT_N_MEASURE为一对电压采集通道测量得到的采样电压值，VIN_N为该对电压采集通道对应连接的电池单元的实际电压值，K1为第一误差因子，K2为第二误差因子，VCELLN_POSITIVE_COMM为该对电压采集通道对应的共模电压值。所以误差因子与共模电压值的一次项、二次项甚至多次项以共同组成共模电压校准参数。需要说明的是，在每个采集通道组包括一对电压采集通道时，VCELLN_POSITIVE_COMM为单对电压采集通道对应的独立共模电压值。在每个采集通道组包括多对电压采集通道时，VCELLN_POSITIVE_COMM为组内目标采集通道对所对应的共模电压值，组内的多对电压采集通道复用该共模电压值。
步骤S204：根据共模电压校准参数和每个采样电压值，获取每一电池单元的实际电压值。
其中，每对电压采集通道可基于电池单元的采样电压值与共模电压校准参数的比值，可以直接获取对应电池单元的实际电压值，其中可根据公式（7）来获取电池单元的实际电压值。
---（7）
可有效降低共模电压值对采集通道组的电压测量精度造成的影响，实现对各采集通道组的电压测量精度进行实时校准，保证各对电压采集通道之间电压测量精度的一致性，确保电压测量的准确性。
在一个实施例中，提供一种电压检测装置，包括：检测模块和控制模块。
检测模块用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个采集通道组对应连接若干电池单元，多个电池单元串联设置。控制模块用于获取每个采集通道组对应的共模电压值，根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值。
其中，检测模块和控制模块请参考上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供一种电压检测系统，包括：电池模块和电压检测电路。
电池模块包括多个电池单元，多个电池单元串联设置。电压检测电路用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个采集通道组对应连接若干电池单元，获取每个采集通道组对应的共模电压值，并根据每个采集通道组检测到的采样电压值和每个采集通道组对应的共模电压值，获取每一电池单元的实际电压值。
其中，电池模块和电压检测电路请参考上述实施例中的相关描述，在此不再赘述。
可以理解的是，本实施例提供的电压检测系统基于上述实施例所述的电压检测方法，可有效降低共模电压值对电压测量精度的影响，以获取更准确和可靠的实际电压值，保证各对电压采集通道的检测精度一致性和准确性。
在一个实施例中，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。
在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
在一个实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法的步骤。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RM以多种形式可得，诸如静态 RM (SRM)、动态 RM (DRM)、同步 DRM (SDRM)、双数据率 SDRM (DDR SDRM)、增强型SDRM(ESDRM)、同步链路(Synchlink)DRM(SLDRM)、存储器总线(Rmbus)直接RM(RDRM)、直接存储器总线动态RM(DRDRM)、以及存储器总线动态RM(RDRM)。
应该理解的是，虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种电压检测方法，其特征在于，包括：
获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，多个所述电池单元串联设置；
获取每个采集通道组对应的共模电压值，其中，所述每个采集通道组包括多对电压采集通道，所述每个采集通道组对应的共模电压值包括目标采集通道对所对应的共模电压值，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道；
根据每个采集通道组中每对电压采集通道检测到的采样电压值和每个采集通道组的所述目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
2.根据权利要求1所述的电压检测方法，其特征在于，每对电压采集通道包括两个电压采集通道，所述两个电压采集通道分别与对应的电池单元的正极和负极连接，以测量得到所述电池单元的采样电压值；一对电压采集通道的所述共模电压值为与其对应的所述电池单元的正极连接的电压采集通道与多个电池单元接地端之间的电压。
3.根据权利要求1所述的电压检测方法，其特征在于，所述目标采集通道对所对应的共模电压值包括组内任一对电压采集通道对应的共模电压值，或者包括组内至少两对电压采集通道对应的共模电压值取得的平均值。
4.根据权利要求1所述的电压检测方法，其特征在于，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道，包括：
确定每个采集通道组中电压处于中间电位的电池单元；
将与电压处于中间电位的电池单元对应连接的一对电压采集通道作为所述目标采集通道对。
5.根据权利要求1所述的电压检测方法，其特征在于，所述根据每个采集通道组中每对电压采集通道检测到的采样电压值和每个采集通道组的所述目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值，包括：
根据所述每个采集通道组对应的共模电压值，获取共模电压校准参数；
根据所述共模电压校准参数和每个采样电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
6.一种电压检测装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，多个所述电池单元串联设置；
控制模块，用于获取每个采集通道组对应的共模电压值，其中，所述每个采集通道组包括多对电压采集通道，所述每个采集通道组对应的共模电压值包括目标采集通道对所对应的共模电压值，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道；所述控制模块还用于根据每个采集通道组中每对电压采集通道检测到的采样电压值和每个采集通道组的所述目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
7.一种电压检测系统，其特征在于，包括：
电池模块，包括多个电池单元，所述多个电池单元串联设置；
电压检测电路，用于获取每个采集通道组检测到的各电池单元的采样电压值及每个采集通道组对应的共模电压值，其中，每个所述采集通道组对应连接若干所述电池单元，所述每个采集通道组包括多对电压采集通道，所述每个采集通道组对应的共模电压值包括目标采集通道对所对应的共模电压值，所述目标采集通道对为每个采集通道组中的至少一对电压采集通道；所述电压检测电路还用于根据每个采集通道组中每对电压采集通道检测到的采样电压值和每个采集通道组的所述目标采集通道对所对应的共模电压值，获取每一所述电池单元的实际电压值。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的电压检测方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的电压检测方法的步骤。
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