电流计量装置及储能系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了电流计量装置及储能系统，包括：电流检测模块、差分放大模块、AD转换模块和BMS计算模块；电流检测模块，用于检测储能系统输出的电流，并在检测到电流时向差分放大模块包括的多个差分放大单元同步传递电流对应的电压信号；以使多个差分放大单元采样电压信号，并进行差分放大处理；AD转换模块，用于将每个差分放大单元输出的差分放大处理后的电压信号转换为对应的数字电压值，并输送至BMS计算模块；以使BMS计算模块根据数字电压值以及预存的电流检测模块的检测量程计算储能系统输出的电流的计量值，从而得到高精度的电流计量值，提高了BMS系统中电流计量的准确度和速度。

Current metering device and energy storage system

【技术实现步骤摘要】
电流计量装置及储能系统
本技术涉及锂电池BMS管理
，尤其是涉及电流计量装置及储能系统。
技术介绍
随着绿色节能概念的推广，动力电池系统和储能电池系统成为新能源行业发展的生力军，电池BMS(Batterymanagementsystem，电池管理系统)系统的好坏成为决定电池系统的关键，BMS系统自身的电流检测精度和速度直接影响BMS系统的成败。尤其对于高压的电池系统，高精度和高速度的电流计量，是SOC(StateofCharge，荷电状态)高精度的重要前提条件。但是，目前电池高压BMS系统电流计量方式，往往难以兼顾电流的采样速度和采样精度，导致难以满足高精度高速度的电流计量需求，以及BMS系统电流计量不准的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供电流计量装置及储能系统，提高了BMS系统中电流计量的准确度和速度。第一方面，本技术实施例提供了一种电流计量装置，所述装置包括：电流检测模块、差分放大模块、AD转换模块和BMS计算模块；其中，所述差分放大模块包括多个并联的差分放大单元；所述电流检测模块、所述差分放大模块、所述AD转换模块和所述BMS计算模块依次连接，所述BMS计算模块还与储能系统的电池管理系统相连接；所述电流检测模块，用于检测所述储能系统输出的电流，并在检测到所述电流时向所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元同步传递所述电流对应的电压信号；所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元，用于采样所述电压信号，对所述电压信号进行差分放大处理，并将差分放大处理后的电压信号发送至所述AD转换模块；所述AD转换模块，用于将每个所述差分放大单元输出的所述差分放大处理后的电压信号转换为对应的数字电压值，并将所述数字电压值输送至所述BMS计算模块；所述BMS计算模块，用于接收所述AD转换模块发送的所述数字电压值，根据所述数字电压值以及预存的所述电流检测模块的检测量程计算所述储能系统输出的电流的计量值。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述AD转换模块为N位AD转换模块；多个并联的所述差分放大单元中，每个所述差分放大单元均预先设置有相应的采样精度，且，每个所述差分放大单元预设有对应的检测量程。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，每个所述差分放大单元的差分放大倍数依次为2i-1倍，其中，i＝1、2…n，n为所述差分放大单元的个数，或者，第i个所述差分放大单元的差分放大倍数为2i×2倍。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述N位AD转换模块包括多个数据接口，每个所述差分放大单元均配置有一个所述数据接口，所述差分放大单元通过所述数据接口将差分放大处理后的电压信号发送至所述N位AD转换模块。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述装置还包括隔离电路，所述隔离电路设置在电流检测模块的输出端，用于对所述电流检测模块输出的电压信号进行隔离处理。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电流检测模块为霍尔检测器件、分流器或者采样电阻中的一种。第二方面，本技术实施例还提供一种储能系统，所述储能系统配置有第一方面所述的电流计量装置。结合第二方面，本技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述系统包括储能模块和电池管理系统，所述电流计量装置的BMS计算模块与所述电池管理系统相连接；其中，所述电流计量装置的电流检测模块用于检测所述储能模块输出的电流。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述系统还包括DC/AC转换模块和电网模块；其中，所述DC/AC转换模块的一端分别与所述储能模块相连接，所述DC/AC转换模块的另一端与所述电网模块相连接。结合第二方面的第一种可能的实施方式，本技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述储能模块为多个单节电池串联组成的储能模块，所述电池管理系统用于管理所述储能模块。本技术实施例提供了电流计量装置和方法及储能系统，包括：电流检测模块、差分放大模块、AD转换模块和BMS计算模块；电流检测模块，用于检测储能系统输出的电流，并在检测到电流时向差分放大模块包括的多个差分放大单元同步传递电流对应的电压信号；以使多个差分放大单元采样电压信号，并进行差分放大处理；AD转换模块，用于将每个差分放大单元输出的差分放大处理后的电压信号转换为对应的数字电压值，并输送至BMS计算模块；以使BMS计算模块根据数字电压值以及预存的电流检测模块的检测量程计算储能系统输出的电流的计量值，从而得到高精度的电流计量值，提高了BMS系统中电流计量的准确度和速度。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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为本技术实施例提供的电流计量装置示意图；图2为本技术实施例提供的电流计量装置结构图；图3为本技术实施例提供的电流计量装置的判断逻辑图；图4为本技术实施例提供的储能系统示意图。图标：1-电流计量装置；10-电流检测模块；20-差分放大模块；30-AD转换模块；40-BMS计算模块；50-储能模块；60-电池管理系统；70-DC/AC转换模块；80-电网模块。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。为便于对本实施例进行理解，下面对本技术实施例进行详细介绍。目前，电池高压BMS系统电流计量多采用16位AD转换的方式，该方法虽然电流采样精度比较高，但是采样速度慢，频率只有100-200Hz之间，面对电流波动，响应速度远远跟不上，导致电流计量不准备，从而影响电池系统SOC精度的准确计量。此外，对于采用12位AD转换的方式，该方法虽然电流采样速度快，每秒可以采集1万次，达到高速采集，但是采样精度不高，比16位AD转换的方式精度差，无法满足高精度电流计量需求。因此，针对动力电池系统和储能电池系统领域急需一种高精度和高速度的电流计量方法，本技术实施例提供了一种电流计量装置和方法及储能系统，可以提高BMS系统中电流计量的准确度和速度，进而快速得到高精度的电流计量值。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流计量装置，其特征在于，所述装置包括：电流检测模块、差分放大模块、AD转换模块和BMS计算模块；其中，所述差分放大模块包括多个并联的差分放大单元；所述电流检测模块、所述差分放大模块、所述AD转换模块和所述BMS计算模块依次连接，所述BMS计算模块还与储能系统的电池管理系统相连接；所述电流检测模块，用于检测所述储能系统输出的电流，并在检测到所述电流时向所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元同步传递所述电流对应的电压信号；所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元，用于采样所述电压信号，对所述电压信号进行差分放大处理，并将差分放大处理后的电压信号发送至所述AD转换模块；所述AD转换模块，用于将每个所述差分放大单元输出的所述差分放大处理后的电压信号转换为对应的数字电压值，并将所述数字电压值输送至所述BMS计算模块；所述BMS计算模块，用于接收所述AD转换模块发送的所述数字电压值，根据所述数字电压值以及预存的所述电流检测模块的检测量程计算所述储能系统输出的电流的计量值。

【技术特征摘要】
1.一种电流计量装置，其特征在于，所述装置包括：电流检测模块、差分放大模块、AD转换模块和BMS计算模块；其中，所述差分放大模块包括多个并联的差分放大单元；所述电流检测模块、所述差分放大模块、所述AD转换模块和所述BMS计算模块依次连接，所述BMS计算模块还与储能系统的电池管理系统相连接；所述电流检测模块，用于检测所述储能系统输出的电流，并在检测到所述电流时向所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元同步传递所述电流对应的电压信号；所述差分放大模块包括的多个所述差分放大单元，用于采样所述电压信号，对所述电压信号进行差分放大处理，并将差分放大处理后的电压信号发送至所述AD转换模块；所述AD转换模块，用于将每个所述差分放大单元输出的所述差分放大处理后的电压信号转换为对应的数字电压值，并将所述数字电压值输送至所述BMS计算模块；所述BMS计算模块，用于接收所述AD转换模块发送的所述数字电压值，根据所述数字电压值以及预存的所述电流检测模块的检测量程计算所述储能系统输出的电流的计量值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述AD转换模块为N位AD转换模块；多个并联的所述差分放大单元中，每个所述差分放大单元均预先设置有相应的采样精度，且，每个所述差分放大单元预设有对应的检测量程。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，每个所述差分放大单元的差分放大倍数依次为2i-1倍，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健鹏，徐鹏飞，颜金龙，陆圣炜，李峰，
申请(专利权)人：上海采日能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31