CN202757984U - 一种测量电池组工作电流的多霍尔传感器检测装置 - Google Patents

一种测量电池组工作电流的多霍尔传感器检测装置 Download PDF

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谢长君
全书海
应安娜
陈启宏
黄亮
邓坚
石英
张立炎
孙晓明
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本实用新型提供一种测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，其特征在于：电池组的正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二IGBT模块，另一路连接第一IGBT模块，两路汇合后再接入到所述电池组的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二IGBT模块的控制端连接。本实用新型采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，提高电动汽车电流测量的精度，降低使用高精度传感器所需的成本。

Description

一种测量电池组工作电流的多霍尔传感器检测装置
技术领域
本实用新型属于一种串联电源电流检测装置，具体涉及一种采用双霍尔电流传感器实现监控电动汽车电流的检测装置。
背景技术
采用动力电池组作为整车驱动能源的纯电动汽车工作时无污染，零排放，必将得到越来越广泛的应用。电动汽车存在启动、加速、巡航、制动等不同工作状态，而车载动力电池组工作时电流变化比较大，在急加速阶段电流可能达到上百安，而在巡航阶段电流则仅在几十安，传统对动力电池工作电流采样往往采用1个大量程的霍尔电流传感器，对小电流采样不如选取合适的小量程的霍尔电流传感器。采用一个霍尔电流传感器测量启动、加速、巡航、制动等不同工作状态的电动汽车电池电流的精度不高，且采用大量程、高精度霍尔电流传感器成本较高。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，提高电动汽车电流测量的精度，降低使用高精度传感器所需的成本。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，其特征在于：电池组的正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二IGBT模块，另一路连接第一IGBT模块，两路汇合后再接入到所述电池组的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二IGBT模块的控制端连接。
按上述方案，所述的第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iamax=1.5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程为Ibmax=1.5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。
按上述方案，所述的第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。
本实用新型的有益效果为：
1、电动汽车存在启动、加速、巡航、制动等不同工作状态，在启动阶段和巡航阶段，汽车电池的电流较低，因此检测这两个阶段的霍尔电流传感器可以选择小量程的霍尔电流传感器；在加速阶段，汽车电池的电流较高，因此检测此阶段霍尔电流传感器可以选择大量程的霍尔电流传感器；因此，采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，提高电动汽车电流测量的精度，降低使用高精度传感器所需的成本。
2、整个装置的设计简单，成本较低，可以提高测量的精度。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构框图。
图2为本实用新型一实施例的控制流程图。
具体实施方式
图1为本实用新型一实施例的结构框图，电池组1的正极与第一霍尔电流传感器3的输入端连接，第一霍尔电流传感器3的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器4和第二IGBT模块5，另一路连接第一IGBT模块2，两路汇合后再接入到所述电池组1的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器（3、4）连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器MCU连接，微处理器MCU的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二IGBT模块（2、5）的控制端连接。其中第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。
第一、第二测量单元分别对第一、第二霍尔电流传感器的采样值进行处理，微处理器MCU在得到采样值后，通过判断，去控制第一、第二驱动保护电路来实现第一、第二IGBT模块的关断和导通，从而切换使用两个不同量程的霍尔电流传感器，满足车辆加速大电流和巡航小电流的检测精度和要求。
设第一霍尔电流传感器的量程为0到Iamax，第二霍尔电流传感器的量程为0到Ibmax。第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iamax=1.5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程Ibmax=1.5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。
微处理器具体的控制流程如图2所示，电动汽车启动后，MCU通过第一驱动保护电路控制第一IGBT模块导通，通过第二驱动保护电路控制第二IGBT模块断开，则电池组工作电流由第一霍尔电流传感器检测，MCU通过第一测量单元得到电池组工作电流ia（由第一霍尔电流传感器获得），并对检测得到的电流ia与0.7Ibmax进行对比来控制第一、第二IGBT模块关断情况：当ia小于0.7Ibmax时，断开第一IGBT模块，导通第二IGBT模块，使得被测电流同时通过第一、第二霍尔电流传感器，为了获得更精准电池组工作电流，MCU通过第二测量单元获得小量程的第二霍尔电流传感器测得的电流值ib，同时MCU通过对检测得到的电流ib与0.9Ibmax进行对比来控制第一、第二IGBT模块的关断情况：当ib大于等于0.9Ibmax时，断开第二IGBT模块，导通第一IGBT模块。第一、第二IGBT模块的导通和断开判定值非同一值，进行一定的余量设置，可以形成一个滞环。防止IGBT在这一值进行反复切换，损坏设备。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，其特征在于：电池组的正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二IGBT模块，另一路连接第一IGBT模块，两路汇合后再接入到所述电池组的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二IGBT模块的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，其特征在于：所述的第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iamax=1.5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程为Ibmax=1.5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。
3.根据权利要求1所述的测量电池组工作电流的多霍尔电流传感器检测装置，其特征在于：所述的第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105068014A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 江苏大学 并联单体电池性能监测系统以及监测方法
CN105738673A (zh) * 2016-02-04 2016-07-06 北京经纬恒润科技有限公司 一种量程切换方法和量程切换电路

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