CN117783649A - 电流检测方法及系统 - Google Patents

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CN117783649A CN202211145572.XA CN202211145572A CN117783649A CN 117783649 A CN117783649 A CN 117783649A CN 202211145572 A CN202211145572 A CN 202211145572A CN 117783649 A CN117783649 A CN 117783649A
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刘启帆
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Abstract

本申请提供一种电流检测方法及系统,所述方法包括:获取预设标定参数信息;获取第一电流检测模块检测到的第一检测信号,得到第一电流值;获取第二电流检测模块检测到的第二检测信号,得到第二电流值;其中,第一电流检测模块和第二电流检测模块为不同类型的检测模块;判断第一电流检测模块和第二电流检测模块的工作状态是否均正常;在确定第一电流检测模块、第二电流检测模块的工作状态均正常时,根据第一电流值、第二电流值以及预设标定参数信息,将第一电流值和第二电流值中具有较高精度等级的电流值确定为目标电路的工作电流值。本申请提供的电流检测方法,不仅可以提升电流检测的可靠性,还能够提升检测结果的准确性。

Description

电流检测方法及系统
技术领域
本申请涉及电流检测领域,尤其涉及一种电流检测方法及系统。
背景技术
现阶段,电动汽车逐渐成为主流,未来电动汽车的驾驶人群会越来越多。目前,电动汽车的电流检测系统主要通过分流器型的电流互感器来检测电池组的电流。
随着电动汽车技术不断发展,电动汽车上的电子电气元件越来越多,如此,使得电动汽车出现故障的概率随之上升。因此,为了提升电动汽车的安全性能,现有技术通常采用提高硬件元器件的失效诊断覆盖度的手段来提升产品的可靠性,从而降低因电子电气元件失效所带来的风险。然而,当分流器型的电流传感器发生阻值漂移、短路或者开路故障时,现有的电流检测系统无法正常检测到电池组的电流,可靠性不高,并且,系统无法诊断出电流传感器失效的类型,失效诊断覆盖度较低。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种电流检测方法及系统。
为实现上述目的,本申请提供一种电流检测方法,应用于电流检测系统,所述电流检测系统采用第一电流检测模块以及第二电流检测模块分别检测目标电路中的电流,所述电流检测方法包括:获取预设标定参数信息;获取所述第一电流检测模块检测到的第一检测信号,并基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值;获取所述第二电流检测模块检测到的第二检测信号,并基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值;其中,所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块为不同类型的检测模块;基于所述第一电流值和所述第二电流值判断所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态是否均正常;在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块的工作状态均正常时,根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。
本申请提供的电流检测方法,通过第一电流检测模块以及第二电流检测模块分别检测目标电路中的电流,分别得到第一电流值、第二电流值,并根据第一电流值、第二电流值判断第一电流检测模块和第二电流检测模块的工作状态是否均正常,以及在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块的工作状态均正常时,将所述第一电流值和所述第二电流值中具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值,不仅可以提升电流检测的可靠性,还能够提升检测结果的准确性。
本申请还提供一种电流检测系统,所述电流检测系统包括第一电流检测模块、第二电流检测模块以及处理单元。所述第一电流检测模块用于检测目标电路中的电流,得到并输出第一检测信号。所述第二电流检测模块用于检测所述目标电路中的所述电流,得到并输出第二检测信号。其中,所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块为不同类型的检测模块。所述处理单元分别与所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块电连接,所述处理单元用于获取预设标定参数信息。所述处理单元还用于基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值,并基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值,以及基于所述第一电流值和所述第二电流值判断所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态是否均正常。所述处理单元还用于在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块的工作状态均正常时,根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例提供的第一种电流检测系统的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的第一精度标定表的示意图。
图3是本申请实施例提供的第二种电流检测系统的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的第三种电流检测系统的结构示意图。
图5是本申请实施例提供的第四种电流检测系统的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的第五种电流检测系统的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的电流检测方法的流程图。
图8是图7所示的实施例中步骤650的细化流程图。
附图标记说明如下:
电流检测系统 100~150
第一电流检测模块 10、10'、10”
第二电流检测模块 20、20”
处理单元 30
第一处理单元 31
第二处理单元 32
霍尔传感器 101
滤波调理电路 102
运算放大电路 103
分流电阻检测电路 200
分流电阻 201
差分调理电路 202
温度检测电路 203
隔离放大电路 204
电源接口 40
通讯接口 50
隔离电源模块 60
通讯转换模块 70
通讯模块 80
如下具体实施方式将结合上述附图说明本申请。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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付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。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1,本申请提供一种电流检测系统100,所述电流检测系统100用于检测目标电路(图中未示)中的电流得到所述目标电路的工作电流值。所述电流检测系统100包括第一电流检测模块10、第二电流检测模块20以及处理单元30。
所述第一电流检测模块10用于检测所述目标电路中的电流,得到并输出第一检测信号。所述第二电流检测模块20用于检测所述目标电路中的所述电流,得到并输出第二检测信号。其中,所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20选用不同类型的检测模块。示例性地,所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20采用分流型电流检测模块或霍尔型电流检测模块。在本实施例中,所述第一电流检测模块10采用霍尔型电流检测模块,第二电流检测模块20采用分流型电流检测模块。
霍尔型电流检测模块是利用霍尔效应来测量电流的,即通过测量载流导体周围的磁场,再根据载流导体周围的磁场与电流的正比关系计算出电流值。具体地,霍尔型电流检测模块包括霍尔传感器101、滤波调理电路102以及运算放大电路103,其中,所述霍尔传感器101与所述目标电路耦合,所述霍尔传感器101用于检测所述目标电路中的电流得到相应的电信号(例如电流信号或电压信号,本申请实施例以电压信号为例),所述滤波调理电路102和所述运算放大电路103依次与所述霍尔传感器101电连接,所述滤波调理电路102用于滤除所述电信号中的噪声,所述运算放大电路103用于对滤波后的电信号进行放大处理,得到并输出所述第一检测信号。霍尔型电流检测模块的优点是测量电路和目标电路之间通过霍尔传感器实现了电气隔离,而缺点是响应速度慢、对小电流的检测精度不高。
分流型电流检测模块的测量原理是通过测量所述分流电阻两端的电压,再将该电压与所述分流电阻的阻值相比得到电流值。具体地,分流型电流检测模块包括分流电阻201和差分调理电路202,所述分流电阻201串联在所述目标电路中,所述霍尔传感器101用于检测所述目标电路中的电流得到相应的电压信号,所述差分调理电路202与所述分流电阻201电连接,所述差分调理电路202用于滤除掉所述电压信号中的典型噪声,得到并向所述处理单元30输出所述第二检测信号。分流型电流检测模块的优点是响应速度快、成本低,而缺点则是测量电路与目标电路没有电气隔离,需要增设隔离电路来避免测量电路对其他电路的干扰。可选地,分流型电流检测模块还可以包括温度检测电路203,所述温度检测电路203用于检测所述分流电阻201的温度,所述处理单元30可以根据该温度对所述第二检测信号进行温度补偿,从而消除温度变化所引起的检测误差,如此,不仅让所述分流型电流检测模块能够适用于较广的温度范围(例如-50度到160度),还可以提升检测结果的准确性。
所述处理单元30分别与所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20电连接,所述处理单元30用于获取预设标定参数信息。所述处理单元30还用于基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值I1,并基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值I2,以及基于所述第一电流值I1和所述第二电流值I2判断所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的工作状态是否均正常。所述处理单元30还用于在确定所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20的工作状态均正常时,根据所述第一电流值I1、所述第二电流值I2以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。其中,电流检测模块的预设标定参数信息可以是在组装成产品后,通过试验标定,并存储在存储器(图中未示)当中的,示例性地,所述存储器可以包括易失性存储器(Vol atileMemory,VM),例如随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如只读存储器(Read-Only Memory,ROM),快闪存储器(flash memory),硬盘(Hard Disk Drive,HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)。
如前文所述,不同类型的电流检测模块具有不同的最佳检测范围,而且电流检测模块组件自身的特性、生产组装的工艺等外界原因都会影响其检测精度。因此,同时采用两种不同类型的电流检测模块来检测电流,根据被测电流的大小来选择检测精度较高的检测值作为目标电路的工作电流值,可以让两种类型的电流检测模块实现特性互补,能够提升检测结果的准确性。
具体地,所述预设标定参数信息包括所述分流电阻201的阻值R、霍尔传感器的计算参数K,其中,K根据霍尔传感器的实际参数确定,属于现有技术,此处不作具体介绍。定义所述第一检测信号的电压值为U1,所述第二检测信号的电压值为U2,那么,所述第一电流值I1和所述第二电流值I2可以通过以下公式得到:
I1=U1*K
I2=U2/R
所述预设标定参数信息还包括与所述第一电流检测模块10关联的第一精度标定表、与所述第二电流检测模块20关联的第二精度标定表,所述第一精度标定表和所述第二精度标定表中均记录有多个电流数据范围与多个精度等级之间的映射关系。示例性地,如图2所示的第一精度标定表,其中,电流数据范围分为I11~I12、I12~I13……I1n-1~I1n,对应的精度等级分别为L1、L2……Ln-1,其中,I11<I12<I13<……<I1n-1<I1n,例如,I12~I13为100A~300A。
在本申请实施例中,所述处理单元30具体用于根据所述第一精度标定表确定所述第一电流值I1对应的第一精度等级,并根据所述第二精度标定表确定所述第二电流值I2对应的第二精度等级,以及将所述第一精度等级和所述第二精度等级进行比较,以从所述第一精度等级和所述第二精度等级确定出一个具有较高等级的目标精度等级,并将目标精度等级所对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值,以及将所述工作电流值输出给至外部电路。可选地,所述处理单元30也可以将所述第一电流值I1、所述第二电流值I2中具有较高精度等级的电流值作为主电流值,具有较低精度等级的电流值作为辅电流值一起输出至外部电路。
进一步地,所述预设标定参数信息还包括预设误差阈值ΔIm。所述处理单元30还用于在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值小于或等于所述预设误差阈值ΔIm时确定所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20均正常,在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值ΔIm时确定至少一个电流检测模块存在故障,并根据所述第一电流值I1和所述第二电流值I2确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。其中,所述预设误差阈值ΔIm可以是在所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20组装完成后,通过试验对比两者的检测结果所得到的最大误差值。可选地,所述预设标定参数信息还包括所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的采样周期信号,所述处理单元30可以根据该采样周期信号对所述第一电流信号和所述第二电流信号处理以使两者同步。
进一步地,电流检测模块的故障类型包括开路故障、旁路故障以及漂移故障,所述故障信号包括旁路故障信号、开路故障信号以及漂移故障信号。所述处理单元30还用于在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值ΔIm,且所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中存在一个电流值小于或等于预设电流下限值(例如0A)时,确定所述电流值对应的电流检测模块被旁路,并生成相应的旁路故障信号,以及将所述旁路故障信号输出至外部电路。可选地,所述处理单元30可以将未被旁路的电流检测模块对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值输出至外部电路。如此,当一个电流检测模块存在旁路故障时,可以让另一个电流检测模块在降级模式下使用,能够提升系统的安全性和可靠性。
所述处理单元30还用于在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值ΔIm,且所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中存在一个电流值大于预设电流上限值(例如所述第一电流检测模块10或所述第二电流检测模块20的最大量程值)时,确定所述电流值对应的电流检测模块存在开路故障,并生成相应的开路故障信号,以及将所述开路故障信号输出至外部电路。其中,所述预设电流上限值大于所述预设电流下限值。可选地,所述处理单元30可以将没有开路故障的电流检测模块对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值输出至外部电路。如此,在一个电流检测模块存在开路故障时,另一个电流检测模块可以备用,可靠性更高。
所述处理单元30还用于在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值,且所述第一电流值I1和所述第二电流值I2均在所述电流下限值和所述电流上限值之间时,确定所述第一电流检测模块10和/或第二电流检测模块20存在漂移故障,并生成漂移故障信号,以及将所述漂移故障信号输出至外部电路。此时,所述处理单元30不能确定是哪一个检测模块存在漂移故障,需要工程师进一步排查。
在本申请实施例中,所述电流检测系统100还包括电源接口40、通讯接口50、隔离电源模块60以及通讯转换模块70。
其中,所述电源接口40用于接收电源电压。所述隔离电源模块60电连接于所述处理单元30和所述电源接口40之间,所述隔离电源模块60用于将所述电源电压转换成所述处理单元30的工作电压VDD,例如5V的直流电压。所述隔离电源模块60还将所述工作电压VDD提供给所述霍尔传感器101以及所述通讯转换模块70。示例性地,所述隔离电源模块60可采用DC-DC转换器。
所述通讯接口50用于与外部电路(图中未示,例如整车控制器)通讯。通讯转换模块70电连接于所述处理单元30和所述通讯接口50之间,所述通讯转换模块70用于将所述处理单元30的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口50。其中,所述处理单元30的输出信号包括所述工作电流值和/或所述故障信号。示例性地,所述预设通讯协议可以是CAN(Controller Area Network,控制器局域网总线)总线协议。优选地,可以在基于CAN总线协议的基础上,增加CRC校验、固定数据地址以及生命帧以确保数据的可靠性,具体地,所述通讯接口50可以采用端对端(E2E)的通讯方式向外部电路上传数据信号。其中,端对端的通讯方式一般包含数据帧校核(例如CheckSum,CRC等)、固定地址通讯、帧有效检验(例如ActiveCounter)。
如前文所述,分流型电流检测模块的测量电路与目标电路没有电气隔离,需要增设隔离电路来避免测量电路对其他电路的干扰。在图1所示的实施例中,所述隔离电源模块60和所述通讯转换模块70共同组成隔离带来实现电气隔离,从而将所述分流型电流检测模块与所述电源接口40以及所述通讯接口50隔离开来。
请参阅图3,图3是本申请实施例提供的第二种电流检测系统110的结构示意图,图3所示的电流检测系统110与图1所示的电流检测系统100电路结构相近,不同之处在于:图3所示的电流检测系统110中的第二电流检测模块20'还包括隔离放大电路204,并且省去了所述隔离电源模块60。
具体地,所述电流检测系统110包括第一电流检测模块10、第二电流检测模块20'、处理单元30、电源接口40、通讯接口50以及通讯转换模块70。
其中,所述第二电流检测模块20'包括分流电阻检测电路200、温度检测电路203以及隔离放大电路204,其中,所述分流电阻检测电路200包括所述分流电阻201和所述差分调理电路202,所述分流电阻检测电路200用于检测所述目标电路中的所述电流得到并输出电压信号。所述隔离放大电路204电连接于分流电阻检测电路200和所述处理单元30之间,所述隔离放大电路204用于对所述分流电阻检测电路200输出的所述电压信号进行电气隔离、放大得到并输出所述第二检测信号。
所述电源接口40与所述处理单元30电连接,所述电源接口40用于接收电源电压并输出给所述处理单元30、通讯转换模块70以及霍尔传感器101。所述通讯接口50用于与外部电路通讯。所述通讯转换模块70电连接于所述处理单元30和所述通讯接口50之间,所述通讯转换模块70用于将所述处理单元30的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口50。
需要说明的是,在图3所示的实施例中,所述隔离放大电路204构成隔离带来实现电气隔离,从而将所述分流型电流检测模块中分流电阻检测电路200的与所述电源接口40以及所述通讯接口50隔离开来。
请参阅图4,图4是本申请实施例提供的第三种电流检测系统120的结构示意图,图4所示的电流检测系统120与图1所示的电流检测系统100电路结构相近,不同之处在于:图4所示的电流检测系统120还包括通讯模块80,所述处理单元30包括相互电连接的第一处理单元31和第二处理单元32。
具体地,所述电流检测系统120包括第一电流检测模块10、第二电流检测模块20、第一处理单元31、第二处理单元32、电源接口40、通讯接口50、隔离电源模块60、通讯转换模块70以及所述通讯模块80。在本实施例中,所述第一电流检测模块10采用霍尔型电流检测模块,所述第二电流检测模块20采用分流型电流检测模块。在另一种实施例中,所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的类型也可以互换,例如,在图5所示的电流检测系统130中,第一电流检测模块10”采用分流型电流检测模块,第二电流检测模块20”采用霍尔型电流检测模块。
所述预设标定参数信息包括第一标定参数信息和第二标定参数信息。所述第一处理单元31还与所述第一电流检测模块10电连接,所述第一处理单元31用于接收并基于所述第一标定参数信息以及所述第一检测信号得到所述第一电流值I1,并将所述第一电流值I1输出给所述第二处理单元32。
所述第二处理单元32还与所述第二电流检测模块20电连接,所述第二处理单元32用于接收并基于所述第二标定参数信息以及所述第二检测信号得到所述第二电流值I2,以及根据所述第一电流值I1、所述第二电流值I2以及所述第二标定参数信息,将所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。
进一步地,所述第二标定参数信息包括所述第一精度标定表、所述第二精度标定表以及所述预设误差阈值ΔIm。所述第二处理单元32还用于在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值小于或等于所述预设误差阈值ΔIm时确定所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的工作状态是否均正常,在所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值ΔIm时确定至少一个电流检测模块存在故障,并根据所述第一电流值I1和所述第二电流值I2确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。其中,所述第二处理单元32确定故障类型以及生成相应的故障信号的方法,可以参照图1所示的实施例,此处不再赘述。
进一步地,所述通讯接口50用于与外部电路通讯。所述通讯转换模块70电连接于所述第二处理单元32和所述通讯接口50之间,所述通讯转换模块70用于将所述第二处理单元32的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口50。其中,所述第二处理单元32的输出信号包括所述工作电流值和/或所述故障信号。
进一步地,所述电源接口40与霍尔型电流检测模块(即所述第一电流检测模块10)及其对应的处理单元(即所述第一处理单元31)分别电连接,所述电源接口40用于接收电源电压并输出给所述霍尔型电流检测模块及其对应的处理单元。所述隔离电源模块60电连接于所述电源接口40和分流型电流检测模块(即所述第二电流检测模块20)对应的处理单元之间,所述隔离电源模块60用于对所述电源接口40接收到的所述电源电压进行电气隔离,并将所述电源电压转换成所述分流型电流检测模块对应的处理单元的工作电压。
所述通讯模块80电连接于所述第一处理单元31和所述第二处理单元32之间,所述隔离通讯模块80用于实现所述第一处理单元31和所述第二处理单元32之间的通讯。
需要说明的是,在图4所示的实施例中,所述隔离电源模块60、所述通讯转换模块70以及所述通讯模块80共同构成隔离带来实现电气隔离。在图5所示的实施例中,所述隔离电源模块60和所述通讯模块80共同构成隔离带来实现电气隔离,从而将所述分流型电流检测模块与所述电源接口40以及所述通讯接口50隔离开来。
请参阅图6,图6是本申请实施例提供的第五种电流检测系统140的结构示意图,图6所示的电流检测系统140与图4所示的电流检测系统120电路结构相近,不同之处在于:图6所示的电流检测系统140中的第二电流检测模块20'还包括隔离放大电路204,并且省去了所述隔离电源模块60。
需要说明的是,在图6所示的实施例中,所述隔离放大电路204构成隔离带来实现电气隔离,从而将所述分流型电流检测模块中分流电阻检测电路200的与所述电源接口40以及所述通讯接口50隔离开来。
请参阅图7,本申请还提供一种电流检测方法,应用于上述的电流检测系统,所述电流检测方法具体包括以下步骤:
步骤610,获取预设标定参数信息。
步骤620,获取第一电流检测模块10检测到的第一检测信号,并基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值I1。
步骤630,获取第二电流检测模块20检测到的第二检测信号,并基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值I2。其中,所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20为不同类型的检测模块。需要说明的是,本申请不对步骤620和步骤630的执行顺序进行限定,即可以是先执行步骤620,后执行步骤630,也可以是先执行步骤630,后执行步骤620,还可以是同时执行步骤620和步骤630。
步骤640,基于所述第一电流值I1和所述第二电流值I2判断所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的工作状态是否均正常。若所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的工作状态均正常,则执行步骤650。否则,执行步骤660。具体地,所述预设标定参数信息还包括预设误差阈值ΔIm,判断所述第一电流检测模块10和所述第二电流检测模块20的工作状态是否均正常,包括:判断所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值是否大于所述预设误差阈值ΔIm。若所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值小于或等于所述预设误差阈值ΔIm,则确定所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20均正常。若所述第一电流值I1和所述第二电流值I2之间的差值大于所述预设误差阈值ΔIm,则确定至少一个电流检测模块存在故障。
步骤650,在确定所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20的工作状态均正常时,根据所述第一电流值I1、所述第二电流值I2以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。其中,所述预设标定参数信息包括与所述第一电流检测模块10关联的第一精度标定表、与所述第二电流检测模块20关联的第二精度标定表,所述第一精度标定表和所述第二精度标定表中均记录有多个电流数据范围与多个精度等级之间的映射关系。
具体地,如图8所示,图8是图7所示的实施例中步骤650的细化流程图,步骤650具体包括以下步骤:
步骤651,根据所述第一精度标定表确定所述第一电流值I1对应的第一精度等级,以及根据所述第二精度标定表确定所述第二电流值I2对应的第二精度等级。
步骤652,将所述第一精度等级和所述第二精度等级进行比较,以从所述第一精度等级和所述第二精度等级确定出一个具有较高等级的目标精度等级,并将目标精度等级所对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值。可选地,步骤652还可以包括:将所述工作电流值输出至外部电路;或者,将所述第一电流值I1、所述第二电流值I2中具有较高精度等级的电流值作为主电流值,具有较低精度等级的电流值作为辅电流值一起输出至外部电路。
步骤660,根据所述第一电流值I1和所述第二电流值I2确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。可选地,步骤660还可以包括:将所述故障信号输出至外部电路。其中,电流检测模块的故障类型包括开路故障、旁路故障以及漂移故障,所述故障信号包括旁路故障信号、开路故障信号以及漂移故障信号。
具体地,若所述第一电流值I1和所述第二电流值I2均在电流下限值和电流上限值之间时,则确定所述第一电流检测模块10和/或第二电流检测模块存在漂移故障,并生成漂移故障信号,以及将所述漂移故障信号输出至外部电路。其中,所述预设电流上限值大于所述预设电流下限值。
若所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中存在一个电流值小于或等于所述预设电流下限值,则确定所述电流值对应的电流检测模块被旁路,并生成相应的旁路故障信号,以及将所述旁路故障信号输出至外部电路。可选地,可以将未被旁路的电流检测模块对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值输出至外部电路。如此,在一个电流检测模块被旁路时,另一个电流检测模块可以备用,可靠性更高。
若所述第一电流值I1和所述第二电流值I2中存在一个电流值大于所述预设电流上限值,则确定所述电流值对应的电流检测模块存在开路故障,并生成相应的开路故障信号,以及将所述开路故障信号输出至外部电路。可选地,可以将没有开路故障的电流检测模块对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值输出至外部电路。如此,在一个电流检测模块存在开路故障时,另一个电流检测模块可以备用,可靠性更高。
可选地,在执行步骤610之前,所述电流检测方法还可以包括:
在所述电流检测系统上电时进行初始化自检,根据自检结果判断系统是否存在异常。若系统存在异常,则根据自检故障类型生成相应的自检故障信号,并将所述自检故障信号输出至所述外部电路。否则,则执行步骤610。示例性地,自检的项目可以包括以下各项中的至少一项:检查外设是否存在异常、检查历史记录中是否存在异常信息、检查处理单元是否存在异常、检查电源管理模块是否存在异常等等。
本申请提供的电流检测方法,通过第一电流检测模块10以及第二电流检测模块20分别检测目标电路中的电流,分别得到第一电流值、第二电流值,并根据第一电流值、第二电流值判断第一电流检测模块10和第二电流检测模块20的工作状态是否均正常,以及在确定所述第一电流检测模块10、所述第二电流检测模块20的工作状态均正常时,将所述第一电流值和所述第二电流值中具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值,不仅可以提升电流检测的可靠性,还能够提升检测结果的准确性。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种电流检测方法,应用于电流检测系统,所述电流检测系统采用第一电流检测模块以及第二电流检测模块分别检测目标电路中的电流,其特征在于,包括:
获取预设标定参数信息;
获取所述第一电流检测模块检测到的第一检测信号,并基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值;
获取所述第二电流检测模块检测到的第二检测信号,并基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值;其中,所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块为不同类型的检测模块;
基于所述第一电流值和所述第二电流值判断所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态是否均正常;以及
在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块的工作状态均正常时,根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。
2.如权利要求1所述的电流检测方法,其特征在于,所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块采用分流型电流检测模块或霍尔型电流检测模块。
3.如权利要求1或2所述的电流检测方法,其特征在于,所述预设标定参数信息包括与所述第一电流检测模块关联的第一精度标定表、与所述第二电流检测模块关联的第二精度标定表,所述第一精度标定表和所述第二精度标定表中均记录有多个电流数据范围与多个精度等级之间的映射关系;
所述根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值,包括:
根据所述第一精度标定表确定所述第一电流值对应的第一精度等级,以及根据所述第二精度标定表确定所述第二电流值对应的第二精度等级;以及
将所述第一精度等级和所述第二精度等级进行比较,以从所述第一精度等级和所述第二精度等级确定出一个具有较高等级的目标精度等级,并将目标精度等级所对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值。
4.如权利要求3所述的电流检测方法,其特征在于,所述预设标定参数信息还包括预设误差阈值;
基于所述第一电流值和所述第二电流值判断所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态是否均正常,包括:
判断所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值是否大于所述预设误差阈值;
若所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值小于或等于所述预设误差阈值,则确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块均正常;
若所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值,则确定至少一个电流检测模块存在故障;
所述电流检测方法还包括:
在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块中的至少一个电流检测模块存在故障时,根据所述第一电流值和所述第二电流值确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。
5.如权利要求4所述的电流检测方法,其特征在于,电流检测模块的故障类型包括开路故障、旁路故障以及漂移故障,所述故障信号包括旁路故障信号、开路故障信号以及漂移故障信号;
所述根据所述第一电流值和所述第二电流值确定故障的类型,以及生成相应的故障信号,包括:
若所述第一电流值和所述第二电流值均在电流下限值和电流上限值之间时,则确定所述第一电流检测模块和/或第二电流检测模块存在漂移故障,并生成漂移故障信号;其中,所述预设电流上限值大于所述预设电流下限值;
若所述第一电流值和所述第二电流值中存在一个电流值小于或等于所述预设电流下限值,则确定所述电流值对应的电流检测模块被旁路,并生成相应的旁路故障信号;
若所述第一电流值和所述第二电流值中存在一个电流值大于所述预设电流上限值,则确定所述电流值对应的电流检测模块存在开路故障,并生成相应的开路故障信号。
6.一种电流检测系统,其特征在于,包括:
第一电流检测模块,用于检测目标电路中的电流,并输出第一检测信号;
第二电流检测模块,用于检测所述目标电路中的所述电流,并输出第二检测信号;其中,所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块为不同类型的检测模块;以及
处理单元,分别与所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块电连接,所述处理单元用于获取预设标定参数信息,并基于所述第一检测信号和所述预设标定参数信息得到第一电流值,以及基于所述第二检测信号和所述预设标定参数信息得到第二电流值;所述处理单元还用于基于所述第一电流值和所述第二电流值判断所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态是否均正常;所述处理单元还用于在确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块的工作状态均正常时,根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述预设标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值。
7.如权利要求6所述的电流检测系统,其特征在于,所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块采用分流型电流检测模块或霍尔型电流检测模块。
8.如权利要求6或7所述的电流检测系统,其特征在于,所述预设标定参数信息包括与所述第一电流检测模块关联的第一精度标定表、与所述第二电流检测模块关联的第二精度标定表,所述第一精度标定表和所述第二精度标定表中均记录有多个电流数据范围与多个精度等级之间的映射关系;
所述处理单元用于根据所述第一精度标定表确定所述第一电流值对应的第一精度等级,并根据所述第二精度标定表确定所述第二电流值对应的第二精度等级,以及将所述第一精度等级和所述第二精度等级进行比较,以从所述第一精度等级和所述第二精度等级确定出一个具有较高等级的目标精度等级,并将目标精度等级所对应的电流值确定为所述目标电路的所述工作电流值。
9.如权利要求8所述的电流检测系统,其特征在于,所述预设标定参数信息还包括预设误差阈值;所述处理单元还用于在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值小于或等于所述预设误差阈值时确定所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块均正常,在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值时确定至少一个电流检测模块存在故障,并根据所述第一电流值和所述第二电流值确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。
10.如权利要求9所述的电流检测系统,其特征在于,电流检测模块的故障类型包括开路故障、旁路故障以及漂移故障,所述故障信号包括旁路故障信号、开路故障信号以及漂移故障信号;
所述处理单元还用于在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值,且所述第一电流值和所述第二电流值中存在一个电流值小于或等于预设电流下限值时,确定所述电流值对应的电流检测模块被旁路,并生成相应的旁路故障信号;
所述处理单元还用于在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值,且所述第一电流值和所述第二电流值中存在一个电流值大于预设电流上限值时,确定所述电流值对应的电流检测模块存在开路故障,并生成相应的开路故障信号;
所述处理单元还用于在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值,且所述第一电流值和所述第二电流值均在所述电流下限值和所述电流上限值之间时,确定所述第一电流检测模块和/或第二电流检测模块存在漂移故障,并生成漂移故障信号;其中,所述预设电流上限值大于所述预设电流下限值。
11.如权利要求10所述的电流检测系统,其特征在于,所述电流检测系统还包括:
电源接口,用于接收电源电压;
通讯接口,用于与外部电路通讯;
隔离电源模块,电连接于所述处理单元和所述电源接口之间,所述隔离电源模块用于对所述电源接口接收到的所述电源电压进行电气隔离,并将所述电源电压转换成所述处理单元的工作电压;以及
通讯转换模块,电连接于所述处理单元和所述通讯接口之间,所述通讯转换模块用于将所述处理单元的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口;其中,所述处理单元的输出信号包括所述工作电流值和/或所述故障信号。
12.如权利要求10所述的电流检测系统,其特征在于,所述第二电流检测模块采用分流型电流检测模块,所述第二电流检测模块包括:
分流电阻检测电路,用于检测所述目标电路中的所述电流得到并输出电压信号;以及
隔离放大电路,电连接于分流电阻检测电路和所述处理单元之间,所述隔离放大电路用于对所述分流电阻检测电路输出的所述电压信号进行电气隔离、放大得到并输出所述第二检测信号;
所述电流检测系统还包括:
电源接口,与所述处理单元电连接,所述电源接口用于接收电源电压并输出给所述处理单元;
通讯接口,用于与外部电路通讯;以及
通讯转换模块,电连接于所述处理单元和所述通讯接口之间,所述通讯转换模块用于将所述处理单元的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口;其中,所述处理单元的输出信号包括所述工作电流值和/或所述故障信号。
13.如权利要求10所述的电流检测系统,其特征在于,所述处理单元包括相互电连接的第一处理单元和第二处理单元,所述预设标定参数信息包括第一标定参数信息和第二标定参数信息;
所述第一处理单元还与所述第一电流检测模块电连接,所述第一处理单元用于接收并基于所述第一标定参数信息以及所述第一检测信号得到所述第一电流值,并将所述第一电流值输出给所述第二处理单元;
所述第二处理单元还与所述第二电流检测模块电连接,所述第二处理单元用于接收并基于所述第二标定参数信息以及所述第二检测信号得到所述第二电流值,以及根据所述第一电流值、所述第二电流值以及所述第二标定参数信息,从所述第一电流值和所述第二电流值中确定具有较高精度等级的电流值,并将具有较高精度等级的电流值确定为所述目标电路的工作电流值;所述第二标定参数信息包括所述第一精度标定表、所述第二精度标定表以及所述预设误差阈值;
所述第二处理单元还用于在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值小于或等于所述预设误差阈值时确定所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的工作状态均正常,在所述第一电流值和所述第二电流值之间的差值大于所述预设误差阈值时确定至少一个电流检测模块存在故障,并根据所述第一电流值和所述第二电流值确定故障的类型,以及生成相应的故障信号。
14.如权利要求13所述的电流检测系统,其特征在于,所述电流检测系统还包括:
通讯接口,用于与外部电路通讯;以及
通讯转换模块,电连接于所述第二处理单元和所述通讯接口之间,所述通讯转换模块用于将所述第二处理单元的输出信号转换成满足预设通讯协议的信号并输出给所述通讯接口;其中,所述第二处理单元的输出信号包括所述工作电流值和/或所述故障信号。
15.如权利要求14所述的电流检测系统,其特征在于,所述电流检测系统还包括:
电源接口,与霍尔型电流检测模块及其对应的处理单元分别电连接,用于接收电源电压并输出给所述霍尔型电流检测模块及其对应的处理单元;
隔离电源模块,电连接于所述电源接口和分流型电流检测模块对应的处理单元之间,所述隔离电源模块用于对所述电源接口接收到的所述电源电压进行电气隔离,并将所述电源电压转换成所述分流型电流检测模块对应的处理单元的工作电压;以及
通讯模块,电连接于所述第一处理单元和所述第二处理单元之间,所述隔离通讯模块用于实现所述第一处理单元和所述第二处理单元之间的通讯。
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