电容校准电路、电容校准方法和电池管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理系统。该电路包括：第一开关模块，第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；电容模块，其另一端与采样模块的一端连接；采样模块，其另一端与信号发生模块的一端连接；信号发生模块，其另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；第二开关模块，其另一端与电源地连接；处理模块，用于在第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态时，根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。根据本发明专利技术实施例实现校准电容模块的电容值。

Capacitance calibration circuit, capacitance calibration method and battery management system

【技术实现步骤摘要】
电容校准电路、电容校准方法和电池管理系统
本专利技术涉及新能源领域，尤其涉及一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理系统。
技术介绍
电动汽车替代燃油汽车已成为汽车业发展的趋势，电池包的续行里程、使用寿命及使用安全等对电动汽车的使用都显得尤为重要。动力电池包作为电动汽车的关键部件之一，其高压电的安全性必须放在动力电池系统的首要考虑对象之一。因此，对电动汽车绝缘性能的检测是必不可少的一部分。目前检测绝缘电阻的方法有低频注入法。低频注入法需要在高压侧与低压侧之间跨接电容模块，电容模块与注入信号之间需要连接采样模块，通过注入信号、电容模块和采样模块之间的信号以及电容模块的电容值等参数来计算整车的绝缘阻值。由于材料和工艺等因素的影响，电容模块的电容值出厂误差较大，并且随着电容模块使用寿命的增长、温度影响等环境因素，导致电容值的误差变得更大。由于在计算绝缘电阻值的过程中需要利用电容模块的电容值，电容值的误差会使得绝缘阻值的计算值误差偏大，导致绝缘报警误报或警报不及时，从而引起因绝缘带来的危险，因此，对电容进行校准是需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理系统，实现了对电容模块电容值的校准。根据本专利技术实施例的一方面，提供一种电容校准电路，电路包括：第一开关模块，第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；电容模块，电容模块的另一端与采样模块的一端连接；>采样模块，采样模块的另一端与信号发生模块的一端连接；信号发生模块，信号发生模块的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；第二开关模块，第二开关模块的另一端与电源地连接；处理模块，用于控制第一开关模块和第二开关模块，并在第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态时，根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。在一个实施例中，所述采样模块包括第一电阻，分别与所述电容模块和所述信号发生模块连接。在一个实施例中，所述处理模块具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。在一个实施例中，所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块。在一个实施例中，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。在一个实施例中，所述电阻模块包括：第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一开关模块的另一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二开关模块连接；和/或，第三电阻，设置于所述第二开关模块和所述电源地之间。在一个实施例中，所述电路还包括：第一采样电路，所述第一采样电路的第一端与所述采样模块的一端连接，所述第一采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第一采样电路用于从所述采样模块的一端采集所述第一采样信号。在一个实施例中，所述电路还包括：第一滤波模块，分别与所述采样模块的一端和第一隔离模块连接；所述第一隔离模块，与所述第一采样电路连接，所述第一隔离模块用于隔离所述第一采样电路对所述第一采样信号的干扰。在一个实施例中，所述第一隔离模块包括：第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的第一输入端与所述第一滤波模块连接，所述第一电压跟随器的输出端分别与所述第一电压跟随器的第二输入端和所述第一采样电路连接。在一个实施例中，所述电路还包括：第二采样电路，所述第二采样电路的第一端与所述信号发生模块的一端连接，所述第二采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第二采样电路用于从所述信号发生模块的一端采集所述第二采样信号。在一个实施例中，所述电路还包括：第二滤波模块，分别与所述信号发生模块的一端和第二隔离模块连接；所述第二隔离模块，与所述第二采样电路连接，所述第二隔离模块用于隔离所述第二采样电路对所述第二采样信号的干扰。在一个实施例中，所述第二隔离模块包括：第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的第一输入端与所述第二滤波模块连接，所述第二电压跟随器的输出端分别与所述第二电压跟随器的第二输入端和所述第二采样电路连接。根据本专利技术实施例的另一方面，提供一种电池管理系统，包括如本专利技术实施例提供的电容校准电路。根据本专利技术实施例的再一方面，提供一种电容校准方法，用于如本专利技术实施例提供的电容校准电路，方法包括：控制第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态；根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。在一个实施例中，所述根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：获取所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移；根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块；其中，所述根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：根据所述相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。根据本专利技术实施例，在第一开关模块处于断开状态且第二开关处于闭合状态时，通过第一采样信号、第二采样信号和预定频率实现对电容模块的校准，克服由于材料、工艺、环境等不同因素带来的电容模块的容值偏移的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本专利技术第一实施例提供的电容校准电路的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例提供的电容校准电路的结构示意图；图4为本专利技术第三实施例提供的电容校准电路的结构示意图；图5为本专利技术第四实施例提供的电容校准电路的结构示意图；图6为与图4对应的等效电路的结构示意图；图7为与图5对应的等效电路的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的电容校准方法的结构示意图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本专利技术，并不被配置为限定本专利技术。对于本领域技术人员来说，本专利技术可以在不需要这些具体细节中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容校准电路，其特征在于，所述电路包括：/n第一开关模块，所述第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，所述第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；/n所述电容模块，所述电容模块的另一端与采样模块的一端连接；/n所述采样模块，所述采样模块的另一端与信号发生模块的一端连接；/n所述信号发生模块，所述信号发生模块的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；/n所述第二开关模块，所述第二开关模块的另一端与所述电源地连接；/n处理模块，用于控制所述第一开关模块和所述第二开关模块，并在所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块处于闭合状态时，根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。/n

【技术特征摘要】
1.一种电容校准电路，其特征在于，所述电路包括：
第一开关模块，所述第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，所述第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；
所述电容模块，所述电容模块的另一端与采样模块的一端连接；
所述采样模块，所述采样模块的另一端与信号发生模块的一端连接；
所述信号发生模块，所述信号发生模块的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；
所述第二开关模块，所述第二开关模块的另一端与所述电源地连接；
处理模块，用于控制所述第一开关模块和所述第二开关模块，并在所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块处于闭合状态时，根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻，分别与所述电容模块和所述信号发生模块连接。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理模块具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。


4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块。


5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。


6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电阻模块包括：
第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一开关模块的另一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二开关模块连接；
和/或，
第三电阻，设置于所述第二开关模块和所述电源地之间。


7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
第一采样电路，所述第一采样电路的第一端与所述采样模块的一端连接，所述第一采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第一采样电路用于从所述采样模块的一端采集所述第一采样信号。


8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：
第一滤波模块，分别与所述采样模块的一端和第一隔离模块连接；
所述第一隔离模块，与所述第一采样电路连接，所述第一隔离模块用于隔离所述第一采样电路对所述第一采样信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李盟，但志敏，张伟，侯贻真，孙卫平，刘昌鑑，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35