用于电流传感器的校准系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于电流传感器的校准系统和方法。其中，系统包括控制模块、恒流模块、传感装置、第一反馈模块和第二反馈模块。控制模块与恒流模块连接，用于配置恒流模块输出恒定电流；传感装置串联在恒流模块的输出端，传感装置用于对恒定电流分压并输出第一电压，以及用于向电流传感器输出分压后的测试电流；第一反馈模块用于接收第一电压并将第一电压发送给控制模块；第二反馈模块用于接收来自电流传感器的第二电压并将第二电压发送给控制模块；控制模块还用于接收第一电压和第二电压，并根据恒定电流、第一电压和第二电压校准电流传感器。本发明专利技术提高了电流传感器的精度且整个校准系统的成本较低。整个校准系统的成本较低。整个校准系统的成本较低。

【技术实现步骤摘要】
用于电流传感器的校准系统和方法


[0001]本专利技术主要涉及电池管理领域，尤其涉及一种用于电流传感器的校准系统和方法。

技术介绍

[0002]目前动力电池管理系统中主要采用以下两种电流传感器对电流进行采样。一种是霍尔式电流传感器，通过测量电流附近的磁场强度间接的测量导线中的电流大小。霍尔式电流传感器是非接触式测量，可以测量较大的电流值，但是测量的精度低，温漂大。另一种是分流电阻式电流传感器，串联在回路中，通过测量分流电阻两端的电压，间接的测量导线中的电流大小。
[0003]由于大电流分流电阻式电流传感器和大电流霍尔式电流传感器普遍成本较高，很多厂家仅会使用单个大电流分流电阻式电流传感器或单个大电流霍尔式电流传感器进行电流采样，无法达到国标GBT 34131
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2017中对电池管理系统中的单簇电流采样误差不高于0.2％的精度要求。
[0004]因此亟需一种低成本、高精度的校准系统对电池管理系统中的电流传感器进行校准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供了一种用于电流传感器的校准系统和方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于电流传感器的校准系统，包括控制模块、恒流模块、传感装置、第一反馈模块和第二反馈模块；所述控制模块与所述恒流模块连接，所述控制模块用于配置所述恒流模块输出恒定电流；所述传感装置串联在所述恒流模块的输出端，所述传感装置用于对所述恒定电流分压并输出第一电压，以及用于向所述电流传感器输出分压后的测试电流；所述第一反馈模块
[0007]－1－分别与所述传感装置和所述控制模块连接，所述第一反馈模块用于接收所述第一电压并将所述第一电压发送给所述控制模块；所述第二反馈模块分别与所述电流传感器和所述控制模块连接，所述第二反馈模块用于接收来自所述电流传感器的第二电压并将所述第二电压发送给所述控制模块，其中所述第二电压反映流经所述电流传感器的所述测试电流；所述控制模块还用于接收所述第一电压和所述第二电压，并根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器。
[0008]在本专利技术的一实施例中，所述传感装置具有第一电流量程，所述电流传感器具有第二电流量程，所述第一电流量程小于所述第二电流量程。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述传感装置为分流电阻，所述电流传感器为霍尔传感器或分流电阻。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述恒流模块包括：三极管；采样电阻，所述采样电阻与
所述三极管的集电极连接；稳压器，与所述采样电阻连接，用于向所述采样电阻提供电压；运放电路，与所述采样电阻并联连接，用于对所述采样电阻两端的电压进行放大，得到放大电压，并发送所述放大电压；线性恒压恒流驱动芯片，与所述三极管的基极的连接，用于接收所述放大电压，并根据所述放大电压控制所述三极管的发射极输出所述恒定电流。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述第一反馈模块包括第一AD采样电路和第一隔离电路，所述第一AD采样电路与所述传感装置连接，所述第一隔离电路与所述控制模块连接；所述第二反馈模块包括第二AD采样电路和第二隔离电路，所述第二AD采样电路与所述电流传感器连接，所述第二隔离电路与所述控制模块连接。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述控制模块根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器包括：所述控制模块配置为根据所述第一电压计算出所述测试电流的测试电流值，根据所述第二电压计算出流经所述电流传感器的所述测试电流的检测电流值,计算所述测试电流值、所述检测电流值和所述恒定电流的恒定电流值之间的比值，若所述测试电流值与所述恒定电流值的比值以及所述测试电流值与所述检测电流值的比值均在第一区间内，则将所述测试电流值与所述检测电流值的比值作为所述电流传感器的校准系数。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述控制模块还配置为根据所述测试电流值和检测电流值判断所述电流传感器和所述第二反馈模块是否发生故障，若所述检测电流值为零或所述测试电流值与所述检测电流值的比值超出所述第一区间，则所述电流传感器和所述第二反馈模块发生故障。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述控制模块还配置为根据所述恒定电流值和所述测试电流值诊断所述传感装置的故障，若所述测试电流值与所述恒定电流值的比值小于第一阈值，则诊断所述传感装置的故障为短路，若所述测试电流值满偏，则诊断所述传感装置的故障为断路。
[0015]在本专利技术的一实施例中，还包括电流引出线，用于将所述测试电流引出到所述电流传感器上。
[0016]在本专利技术的一实施例中，还包括数字隔离器，位于所述控制模块和所述恒流模块之间，用于隔离所述控制模块与所述恒流模块之间的电流。
[0017]本专利技术的另一方面还提供了一种用于电流传感器的校准方法，包括：输出恒定电流；对所述恒定电流分压并输出第一电压，以及用于向所述电流传感器输出分压后的测试电流；接收所述第一电压和来自所述电流传感器的第二电压，其中所述第二电压反映流经所述电流传感器的所述测试电流；以及根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器。
[0018]在本专利技术的一实施例中，根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器包括：根据所述第一电压计算出测试电流值；根据所述第二电压计算出检测电流值；计算所述测试电流值、所述检测电流值和所述恒定电流的恒定电流值之间的比值，若所述测试电流值与所述恒定电流值的比值以及所述测试电流值与所述检测电流值的比值均在第一区间内，则将所述测试电流值与所述检测电流值的比值作为所述电流传感器的校准系数。
[0019]在本专利技术的一实施例中，通过传感装置对所述恒定电流分压并输出第一电压，所
述传感装置具有第一电流量程，所述电流传感器具有第二电流量程，所述第一电流量程小于所述第二电流量程。
[0020]在本专利技术的一实施例中，所述传感装置为分流电阻，所述电流传感器为霍尔传感器或分流电阻。
[0021]在本专利技术的一实施例中，还包括根据所述恒定电流值和所述测试电流值诊断所述传感装置的故障，若所述测试电流值与所述恒定电流值的比值小于第一阈值，则诊断所述传感装置的故障为短路，若所述测试电流值满偏，则诊断所
[0022]－3－述传感装置的故障为断路。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0024]本专利技术的用于电流传感器的校准系统通过增加恒流模块和小量程高精度的传感装置对电流传感器进行校准，提高了电流传感器的精度且整个校准系统的成本较低；通过独立的第一反馈模块和第二反馈模块分别反馈信号，避免了出现系统中由于某种共同原因而引起两个或两个以上模块的同时失效；通过将控制模块配置为根据恒定电流值、测试电流值和检测电流值判断校准系统中的模块是否发生故障，可以快速定位校准系统中的故障模块，便于维护人员的维护。
附图说明
[0025]为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电流传感器的校准系统，其特征在于，包括控制模块、恒流模块、传感装置、第一反馈模块和第二反馈模块；所述控制模块与所述恒流模块连接，所述控制模块用于配置所述恒流模块输出恒定电流；所述传感装置串联在所述恒流模块的输出端，所述传感装置用于对所述恒定电流分压并输出第一电压，以及用于向所述电流传感器输出分压后的测试电流；所述第一反馈模块分别与所述传感装置和所述控制模块连接，所述第一反馈模块用于接收所述第一电压并将所述第一电压发送给所述控制模块；所述第二反馈模块分别与所述电流传感器和所述控制模块连接，所述第二反馈模块用于接收来自所述电流传感器的第二电压并将所述第二电压发送给所述控制模块，其中所述第二电压反映流经所述电流传感器的所述测试电流；所述控制模块还用于接收所述第一电压和所述第二电压，并根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器。2.如权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述传感装置具有第一电流量程，所述电流传感器具有第二电流量程，所述第一电流量程小于所述第二电流量程。3.如权利要求2所述的校准系统，其特征在于，所述传感装置为分流电阻，所述电流传感器为霍尔传感器或分流电阻。4.如权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述恒流模块包括：三极管；采样电阻，所述采样电阻与所述三极管的集电极连接；稳压器，与所述采样电阻连接，用于向所述采样电阻提供电压；运放电路，与所述采样电阻并联连接，用于对所述采样电阻两端的电压进行放大，得到放大电压，并发送所述放大电压；线性恒压恒流驱动芯片，与所述三极管的基极的连接，用于接收所述放大电压，并根据所述放大电压控制所述三极管的发射极输出所述恒定电流。5.如权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述第一反馈模块包括第一AD采样电路和第一隔离电路，所述第一AD采样电路与所述传感装置连接，所述第一隔离电路与所述控制模块连接；所述第二反馈模块包括第二AD采样电路和第二隔离电路，所述第二AD采样电路与所述电流传感器连接，所述第二隔离电路与所述控制模块连接。6.如权利要求1所述的校准系统，其特征在于，所述控制模块根据所述恒定电流、所述第一电压和所述第二电压校准所述电流传感器包括：所述控制模块配置为根据所述第一电压计算出所述测试电流的测试电流值，根据所述第二电压计算出流经所述电流传感器的所述测试电流的检测电流值,计算所述测试电流值、所述检测电流值和所述恒定电流的恒定电流值之间的比值，若所述测试电流值与所述恒定电流值的比值以及所述测试电流值与所述检测电流值的比值均在第一区间内，则将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王路，李进，
申请(专利权)人：江苏天合储能有限公司，
类型：发明
国别省市：