CN203745535U - 电流检测装置及具有其的电动车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电流检测装置，包括：用于采样被测电流以生成数字采样信号的电流采样器，电流采样器包括电流检测器和模拟数字转换器ADC，电流检测器检测被测电流以生成电流或电压模拟信号，ADC对电流或电压模拟信号进行转换以生成数字采样信号；通过信号线与ADC相连的控制器，控制器对数字采样信号进行处理以判断被测电流的大小。该电流检测装置能降低信号在传输过程中受到的干扰，减小测量误差，提高测量精度。本实用新型还公开了一种电动车辆。

Description

电流检测装置及具有其的电动车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种电流检测装置及具有该电流检测装置的电动车辆。

背景技术

相关技术中，对电流进行测量时，一般都是将被测电流信号转换成幅值更小的电压或电流模拟信号，然后将该模拟信号通过信号线传输到控制板进行处理。但是，电流或电压模拟信号在信号线上进行传输时容易受到干扰，从而导致测量结果产生额外的误差，并且信号线越长，则电流或电压模拟信号越容易受到干扰。

尤其是在电磁环境比较复杂的应用环境中，例如在电动车、混合动力车、电池储能系统等应用环境中，由于电磁环境比较复杂通过信号线传输模拟信号时容易受到干扰，导致测量结果误差很大，此外，在电磁环境比较复杂的应用环境中，由于系统结构等方面的限制，控制板和电流检测部分之间通常有一段距离，导致信号线会比较长，这样就加大了电流或电压模拟信号在传输过程中受到的干扰，从而导致测量误差变大，测量精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电流检测装置。该电流测量装置能降低信号在传输过程中受到的干扰，减小测量误差，提高测量精度。

本实用新型的另一个目的在于提出一种电动车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提出的一种电流检测装置，包括：用于采样被测电流以生成数字采样信号的电流采样器，所述电流采样器包括电流检测器和模拟数字转换器ADC，所述电流检测器和所述ADC相连，所述电流检测器检测所述被测电流以生成电流或电压模拟信号，所述ADC对所述电流或电压模拟信号进行转换以生成所述数字采样信号；以及控制器，所述控制器通过信号线与所述ADC相连，所述控制器对所述数字采样信号进行处理以判断所述被测电流的大小。

根据本实用新型提出的电流检测装置，通过电流采样器采样被测电流并将其转换成数字采样信号后再通过信号线传输，然后根据数字采样信号判断被测电流的大小，从而降低信号在传输过程中受到的干扰，减小测量误差，提高了测量精度。

优选地，所述电流采样器还包括对所述电流或电压模拟信号进行预处理的信号预处理电路，所述信号预处理电路连接在所述电流检测器和所述ADC之间。

其中，所述信号预处理电路可以包括滤波电路和放大电路。

优选地，所述电流检测器可以为电流传感器或分流器。

优选地，所述控制器可以为微控制单元MCU或数字信号处理器DSP。

优选地，所述电流检测器、所述ADC和所述信号预处理电路可以集成设置在电路板上。

本实用新型第二方面提出了一种电动车辆，其包括上述的电流检测装置。该电动车辆在控制过程需要采样电流时，可以通过上述电流检测装置中的电流采样器采样被测电流，电流采样器将被测电流转换成数字采样信号后通过信号线传输到控制器，控制器根据数字采样信号来判断被测电流的大小，这样可以降低信号在传输过程中受到的干扰，从而减小测量误差，提高测量精度。

本实用新型附加的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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为相关技术中电流检测装置的方框示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的电流检测装置的方框示意图；

图3为根据本实用新型一个具体实施例的电流检测装置的方框示意图；以及

图4为根据实用新型一个实施例的电流检测装置中信号预处理电路的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面在描述根据本实用新型实施例提出的电流检测装置和具有该电流检测装置的电动车辆之前，先来简单描述一下相关技术中的电流检测技术。

在相关技术中，参考图1所示，通过电流传感器100’（例如霍尔电流传感器、磁阻型电流传感器、磁通门电流传感器）将被测量的电流模拟信号转换为幅值较小的电流或电压模拟信号，并通过信号线300’将转换后的模拟信号传输到相应的控制器200’，电流或电压模拟信号首先通过控制器200’中的信号预处理电路201’进行预处理例如滤波处理和放大处理，其次由控制器200’中的ADC（Analog To Digital Converter，模拟数字转换器）202’将预处理后的电流或电压模拟信号转换为数字信号，最后将该数字信号传输至控制器200’中的主芯片203’进行计算处理，完成电流检测。

由此可知，经过电流传感器转换后的小幅值模拟信号需要经过信号线传输到控制器，在传输过程中，模拟信号很容易受到干扰，从而导致测量误差变大，降低电流测量精度。

本实用新型正是基于上述问题，而提出了一种电流检测装置和一种具有该电流检测装置的电动车辆。

下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的电流检测装置及具有该电流检测装置的电动车辆。

图2为根据本实用新型一个实施例的电流检测装置结构示意图。参照图2所示，该电流检测装置包括：电流采样器100和控制器200。其中，电流采样器100包括：电流检测器101和模拟数字转换器ADC102。

其中，电流检测器101和ADC102相连，电流检测器101检测被测电流以生成电流或电压模拟信号。ADC102对电流或电压模拟信号进行转换以生成数字采样信号。控制器200通过信号线300与ADC102相连，控制器200对数字采样信号进行处理以判断被测电流的大小。

优选地，在本实用新型的一个实施例中，电流检测器101可以为电流传感器（例如电流传感器如霍尔电流传感器、磁阻型电流传感器、磁通门电流传感器等）或分流器（例如分流电阻、采样电阻等）。在本实用新型的一个实施例中，电流检测器101将被测电流转换为幅值较小的电流或电压模拟信号。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，参照图3所示，电流采样器100还包括对电流或电压模拟信号进行预处理的信号预处理电路103，信号预处理电路103连接在电流检测器101和ADC102之间。其中，信号预处理电路103对电流检测器101转换后的幅值较小的电流或电压模拟信号进行预处理。

在本实用新型的一个具体实施例中，参照图4所示，信号预处理电路103包括滤波电路1031和放大电路1032。即言，信号预处理电路103通过滤波电路1031和放大电路1032对幅值较小的电流或电压模拟信号进行预处理即对电流或电压模拟信号进行滤波处理和放大处理，然后将滤波处理和放大处理后的电流或电压模拟信号通过ADC102转换成数字采样信号，最后数字采样信号通过信号线300传输至控制器200进行计算处理。

优选地，在本实用新型的一个实施例中，控制器200可以为MCU（Micro Control Unit，微控制单元）或DSP（Digital Singnal Processor，数字信号处理器）。具体地，在本实用新型一个具体实施例中，参照图3所示，控制器200还包括主芯片201。主芯片201通过信号线300与ADC102相连。在本实用新型的一个实施例中，主芯片201接收通过信号线300传输的数字采样信号，并对数字采样信号进行计算处理以判断被测电流的大小，完成对被测电流的测量。

在本实用新型的一个实施例中，参照图3所示，电流检测器101、ADC102和信号预处理电路103可以集成设置在电路板1000上。具体地，本实施例将电流检测器101、ADC102和信号预处理电路103集成设置在电路板上，组成一个电流采样器即电流测量模块，从而实现电流或电压模拟信号只在电路板上即电流采样器100内部进行传输，即将电流或电压模拟信号的传输范围限定在电流采样器100范围内即电路板上，不需要通过外部信号线进行传输，避免模拟信号传输时受到干扰。

由于电流或电压模拟信号通过信号线传输时容易受到干扰，而数字采样信号通过信号线传输时不容易受到干扰，因此，本实用新型实施例的电流检测装置将模拟信号的传输范围限定在电流采样器内，并且将模拟信号转换为数字信号后再通过外部信号线传输到控制器，降低了信号在传输过程中受到的干扰，减小了测量误差，提高了测量精度。

根据本实用新型实施例提出的电流检测装置，通过电流采样器采样被测电流并将其转换成数字采样信号后再通过信号线传输，然后根据数字采样信号判断被测电流的大小，从而降低信号在传输过程中受到的干扰，减小测量误差，提高了测量精度。

此外，本实用新型的实施例还提出了一种电动车辆，该电动车辆包括上述的电流检测装置。该电动车辆在控制过程需要采样电流时，可以通过上述电流检测装置中的电流采样器采样被测电流，电流采样器将被测电流转换成数字采样信号后通过信号线传输到控制器，控制器根据数字采样信号来判断被测电流的大小，这样可以降低信号在传输过程中受到的干扰，从而减小测量误差，提高测量精度。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型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表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种电流检测装置，其特征在于，包括：

用于采样被测电流以生成数字采样信号的电流采样器，所述电流采样器包括电流检测器和模拟数字转换器ADC，所述电流检测器和所述ADC相连，所述电流检测器检测所述被测电流以生成电流或电压模拟信号，所述ADC对所述电流或电压模拟信号进行转换以生成所述数字采样信号；以及

控制器，所述控制器通过信号线与所述ADC相连，所述控制器对所述数字采样信号进行处理以判断所述被测电流的大小。

2.如权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流采样器还包括对所述电流或电压模拟信号进行预处理的信号预处理电路，所述信号预处理电路连接在所述电流检测器和所述ADC之间。

3.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，所述信号预处理电路包括滤波电路和放大电路。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流检测器为电流传感器或分流器。

5.如权利要求4所述的电流检测装置，其特征在于，所述控制器为微控制单元MCU或数字信号处理器DSP。

6.如权利要求2所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流检测器、所述ADC和所述信号预处理电路集成设置在电路板上。

7.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的电流检测装置。