一种电池管理系统的电流漂移校正方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池管理系统的电流漂移校正方法、系统及装置，方法包括：对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流；建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差；根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流；将温度漂移修正后的电流与电流传感器的漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值。系统包括温度漂移修正模块、电压残差计算模块、漂移电流计算模块和电流真实值获取模块。装置包括存储器和处理器。本发明专利技术通过将温度漂移修正后的电流与漂移电流相加的电流真实值实现了对电流传感器电流的闭环修正，测量误差小、鲁棒性好和兼容性良好，可广泛应用于电池的均衡领域。

【技术实现步骤摘要】
一种电池管理系统的电流漂移校正方法、系统及装置
本专利技术涉及电池的均衡领域，尤其是一种电池管理系统的电流漂移校正方法、系统及装置。
技术介绍
出于成本的考虑，电池管理系统实际使用的电流传感器往往存在一定的漂移值，精度不高。在对累积型的状态进行测量时(如采用电流积分法估计电池剩余电量时)，电池管理系统很容易会出现由电流传感器漂移带来的发散现象。为此，有必要对电流传感器漂移进行校正，降低测量误差。现有的漂移校正技术主要采样开环的方法来矫正电流传感器漂移，或者在零电流时对电流传感器漂移进行修正，这类方法对不同的使用环境、温度或传感器型号的鲁棒性差，兼容性不好。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的第一目的在于：提供一种测量误差小、鲁棒性好和兼容性良好的，电池管理系统的电流漂移校正方法。本专利技术的第二目的在于：提供一种测量误差小、鲁棒性好和兼容性良好的，电池管理系统的电流漂移校正系统。本专利技术的第三目的在于：提供一种测量误差小、鲁棒性好和兼容性良好的，电池管理系统的电流漂移校正装置。本专利技术所采取的第一技术方案是：一种电池管理系统的电流漂移校正方法，包括以下步骤：对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流；建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差；根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流；将温度漂移修正后的电流与电流传感器的漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值。进一步，所述对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流这一步骤，具体包括：离线获取电流传感器在不同温度下测量不同电流时的测量结果；将离线获取的测量结果与电流传感器的真实值进行数值拟合，得到离线获取的测量结果MI与电流传感器的真实值RI的拟合关系f()，所述拟合关系f()的表达式为：RI＝f(MI,T)，其中，T为温度；根据得到的拟合关系f()，计算温度漂移修正后的电流。进一步，所述建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差这一步骤，具体包括：离线获取待用电池的电池模型；根据离线获取的电池模型计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差。进一步，所述离线获取待用电池的电池模型这一步骤，具体包括：离线获取待用电池在不同温度下的OCV-SOC散点表，并根据离线获取的OCV-SOC散点表用函数拟合法得到待用电池的电池模型，其中，OCV为待用电池的开路电压，SOC为待用电池的剩余电量；获取待用电池的直流内阻，所述获取待用电池的直流内阻的方法包括离线方法和在线方法中的任一种，所述待用电池的直流内阻DCR的表达式为：DCR＝ΔV/ΔI，其中，ΔV为待用电池电压V突变前后的电压差值，ΔI为待用电池电流I突变前后的电流差值；根据待用电池的电池模型和直流内阻DCR计算待用电池的端电压，所述待用电池的端电压Vt计算公式为：Vt＝OCV+I*DCR。进一步，所述根据离线获取的电池模型计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差这一步骤，具体包括：确定待用电池的SOC，所述待用电池的SOC的确定方法包括手动设定，从上一次的记录数据中读取和OCV-SOC校准中的任一种；测量待用电池的实际端电压Ut；根据待用电池的SOC计算待用电池模型的端电压Vt；根据待用电池的实际端电压Ut与待用电池模型的端电压Vt，计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差，所述电池模型与电池实际测量电压的电压残差Err计算公式为：Err＝Ut-Vt。进一步，所述根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流这一步骤，具体为：根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流，所述电流传感器的漂移电流计算公式为：Iflo(k+1)＝a*Iflo(k)+g(Err)，其中，Err为计算的电压残差，a为0～1的常数，Iflo(k+1)和Iflo(k)分别为电流传感器当前的漂移电流和上一次的漂移电流，g(Err)为由电压残差Err决定的电流漂移变化值。进一步，所述电流漂移变化值g(Err)的计算方法包括线性方法和比例-积分方法中的任一种，所述线性方法对应的g(Err)表达式为：g(Err)＝K*Err，其中K是大于0的常数；所述比例-积分方法对应的g(Err)表达式为：g(Err)＝K1*Err+K2*∫Err；其中K1和K2均是大于0的常数，∫为积分符号。进一步，还包括以下步骤：以电池管理系统的电流真实值作为电流输入，采用电流积分的方法估计电池的剩余电量。本专利技术所采取的第二技术方案是：一种电池管理系统的电流漂移校正系统，包括：温度漂移修正模块，用于对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流；电压残差计算模块，用于建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差；漂移电流计算模块，用于根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流；电流真实值获取模块，用于将温度漂移修正后的电流与电流传感器的漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值。本专利技术所采取的第三技术方案是：一种电池管理系统的电流漂移校正装置，包括：存储器，用于存放程序；处理器，用于加载所述程序以执行如第一技术方案所述的一种电池管理系统的电流漂移校正方法。本专利技术的方法有益效果是：首先采用常规的温度漂移修正的方法对电流传感器的测量结果进行初步的温度漂移修正；其次建立准确的电池模型，通过电池模型与电池实际测量电压的对比，得到电压残差；再利用电压残差进一步计算电流传感器的漂移；最后将温度漂移修正后的电流与漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值，本专利技术的技术方案在现有温度漂移修正方法的基础上增设了根据电压残差来进行进一步漂移修正的方法，将模型输出的电压与真实测量的电压之间的电压残差作为电流传感器漂移的成因之一，通过将温度漂移修正后的电流与漂移电流相加得到的电流真实值实现了对电流传感器电流的闭环修正，电流测量结果误差更小，能适应不同的使用环境、温度或传感器型号的要求，鲁棒性好，实现复杂度低，无需额外硬件，成本低，且结果可以直接与大部分现有的电池管理系统方案结合，有着良好的兼容性。本专利技术的系统有益效果是：首先在温度漂移修正模块中采用常规的温度漂移修正的方法对电流传感器的测量结果进行初步的温度漂移修正；其次在电压残差计算模块中建立准确的电池模型，通过电池模型与电池实际测量电压的对比，得到电压残差；再在漂移电流计算模块中利用电压残差进一步计算电流传感器的漂移；最后在电流真实值获取模块中将温度漂移修正后的电流与漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值，本专利技术的技术方案在现有温度漂移修正方法的基础上增设了根据电压残差来进行进一步漂移修正的方法，将模型输出的电压与真实测量的电压之间的电压残差作为电流传感器漂移的成因之一，通过将温度漂移修正后的电流与漂移电流相加得到的电流真实值实现了对电流传感器电流的闭环修正，电流测量结果误差更小，能适应不同的使用环境、温度或传感器型号的要求，鲁棒性好，实现复杂度低，无需额外硬件，成本低，且结果可以直接与大部分现有的电池管理系统方案结合，有着良好的兼容性。本专利技术的装置有益效果是：处理器加载存储器存放的程序首先采用常规的温度漂移修正的方法对电流传感器的测量结果进行初步的温度漂移修正；其次建立准确的电池模型，通过电池模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：包括以下步骤：对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流；建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差；根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流；将温度漂移修正后的电流与电流传感器的漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：包括以下步骤：对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流；建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差；根据计算的电压残差计算电流传感器的漂移电流；将温度漂移修正后的电流与电流传感器的漂移电流相加，得到电池管理系统的电流真实值。2.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：所述对电流传感器的测量结果进行温度漂移修正，得到温度漂移修正后的电流这一步骤，具体包括：离线获取电流传感器在不同温度下测量不同电流时的测量结果；将离线获取的测量结果与电流传感器的真实值进行数值拟合，得到离线获取的测量结果MI与电流传感器的真实值RI的拟合关系f()，所述拟合关系f()的表达式为：RI＝f(MI,T)，其中，T为温度；根据得到的拟合关系f()，计算温度漂移修正后的电流。3.根据权利要求1所述的一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：所述建立电池模型，并计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差这一步骤，具体包括：离线获取待用电池的电池模型；根据离线获取的电池模型计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差。4.根据权利要求3所述的一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：所述离线获取待用电池的电池模型这一步骤，具体包括：离线获取待用电池在不同温度下的OCV-SOC散点表，并根据离线获取的OCV-SOC散点表用函数拟合法得到待用电池的电池模型，其中，OCV为待用电池的开路电压，SOC为待用电池的剩余电量；获取待用电池的直流内阻，所述获取待用电池的直流内阻的方法包括离线方法和在线方法中的任一种，所述待用电池的直流内阻DCR的表达式为：DCR＝ΔV/ΔI，其中，ΔV为待用电池电压V突变前后的电压差值，ΔI为待用电池电流I突变前后的电流差值；根据待用电池的电池模型和直流内阻DCR计算待用电池的端电压，所述待用电池的端电压Vt计算公式为：Vt＝OCV+I*DCR。5.根据权利要求4所述的一种电池管理系统的电流漂移校正方法，其特征在于：所述根据离线获取的电池模型计算建立的电池模型与电池实际测量电压的电压残差这一步骤，具体包括：确定待用电池的SOC，所述待用电池的SOC的确...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓鹏，胡文贵，夏永晓，贺振伟，姚科，高福荣，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44