【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电池监测方法和设备，更具体地，涉及一种用于使用分流电阻器测量来自电池的电流输入和输出并使用该测量来监测电池状态的方法和设备。
技术介绍
1、分流电阻器是指具有非常低的电阻值的主要用于测量电流的电阻器。与使用当利用电流流过导线时产生的磁场的霍尔传感器相比，使用分流电阻器的电流测量的特征在于其能够以低成本高精度测量电流。
2、配备有线圈的电流表可以包括内部并联连接的分流电阻器。相反，串联连接到通过切割导线形成的端子的电流表可以使用在线圈中形成的磁场强度和流过分流电阻器的电流值来测量流过导线的电流。
3、当分流电阻器集成到导线的中间时，测量在分流电阻器两端处形成的电压，并且可以使用欧姆定律根据所测量的电压计算电流值。
4、例如在电池放电或充电的情况下，流过连接到电池的端子的电流，用作用于计算电池的剩余容量或充电容量的指示器。因此，需要精确的电流测量。
5、对于电池(例如，电动汽车电池)中的稳定电流感测，通过使用基于冗余概念的两个或更多个电阻器来实现冗余。然而，如果用于冗余验证的所测量的电流值存在显著差异，则可能会在确定电池状态时带来问题。此外，随着电流的导通时间和电流值增加，电池的温度升高，误差范围也增加。这需要测量准确表示电池的实际化学状态的电流值。
6、关于与本专利技术相关的技术，在韩国专利出版物中公开的使用分流电阻器的电流测量设备包括汇流条(bus bar)、分流电阻器和测量单元。虽然相关技术局限于使用开关控制多个测量单元的操作，但是本专利技术通过对两
7、[现有技术文献]
8、[专利文档]
9、韩国注册专利第10-1998091号(于2019年7月9日公开)
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种用于测量通过分流电阻器的在汇流条中流过的电流的电流测量方法和设备。
2、本专利技术的另一个目的是提供一种能够通过线性补偿和温度补偿来减小测量误差的电流测量方法和设备。
3、本专利技术的另一个目的是提供一种能够通过预测高温状态下汇流条的温度来对电流测量值执行温度补偿的电流测量方法和设备。
4、本专利技术的目的不应限于上述目的，本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解其他未提及的目的。
5、在本专利技术的一个实施例中，双重配置(即，冗余设计)是一种电池监测设备，其在单个汇流条上使用具有两个电阻值的分流电阻器，并且具有两个独立的模数转换器(analog-to-digital converter,adc)。电池监测设备的目的是检测快速变化的电流，比较两个电流值，并在这两个电流值之间的误差超过预设值时向上层系统发送警告消息。分流电阻器的数量不限于两个，并且当单个汇流条包括多个分流电阻器时，也可以应用本专利技术的技术概念。
6、电池监测设备包括将被用于高压应用的隔离电压转换器，电池监测设备的特征在于包括用于通信的数字隔离转换器。
7、两个分流电阻器可以根据需要被更改为1:1、2:1、0.75:1等的各种比率，以允许不仅对最佳电流测量的验证，还有对电流传感器本身内的电流值的验证。此外，在必要时，一个分流电阻器可以与其他测量方法(例如霍尔传感器、磁阻传感器等)相结合，并且这种结合提供了独立验证电流传感器内的相关值的优点。
8、传统上，当使用单个模数转换器进行切换时，很难同时测量快速变化的电流值，并且电流值的验证具有与电流测量中的时间差异相关的问题，即使在实际电流值相同时，也会导致不必要的诊断。
9、为了解决这些问题，使用两个独立的模数转换器(adc)，并分别采用补偿算法来确保它们的独立性。将测量时间同步，以增强电流值的验证功能。adc的数量不限于简单地两个。由于分流电阻器对温度敏感，因此必须使用温度传感器。然而，温度传感器不能测量由于高电流而上升的分流电阻器的实际温度。因此，需要一种温度预测算法。该温度预测算法基于诸如电流大小、电流导通时间、外部温度和分流电阻值之类的因素来预测温度。
10、同步算法使用低速转换器来获得测量值，然后将其与高速转换器值进行比较。当测量值的输出与高速值匹配时，可以将电流值确定为高速电流值，并且可以验证电流值。
11、此外，电池监测设备的特征在于滚动计数(rolling count,rc)和循环冗余校验(cyclic redundancy check,crc)，用于检测常见的遗漏和误差。
12、为了实现本专利技术的目的，根据本专利技术的实施例，提供了一种电池监测方法，该方法由电池监测设备执行，该方法包括：测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降；使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过第一分流电阻器和第二分流电阻器的第一电流和第二电流；以及使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态。
13、此外，在电池监测方法中，第一电流和第二电流的计算可以包括：将第一电压降值和第二电压降值转换为数字值；通过将第一分流电阻器的校准数据和第二分流电阻器的校准数据分别应用于第一电压降值和第二电压降值来计算第一电流值和第二电流值；以及放大第一电流值和第二电流值。
14、此外，电池监测方法还可以包括使用温度传感器测量由于电流引起的温度。
15、此外，在电池监测方法中，温度传感器可以包括被配置为测量汇流条的第一温度值的内部温度传感器和被配置为测量安装有汇流条的印刷电路板(printed circuitboard,pcb)的第二温度值的外部温度传感器，温度的测量可以包括对第一温度值和第二温度值中的每一个施加权重。
16、此外，电池监测方法还可以包括使用线性数据来对第一电流值和第二电流值执行线性补偿，该线性数据包括温度值、第一电流值和第二电流值的拐点信息、第一电流值和第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值。
17、此外，电池监测方法的特征在于，执行线性补偿包括根据第一电流和第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
18、此外，电池监测方法还可以包括对根据温度变化而快速变化的第一电流值和第二电流值执行同步和温度补偿。
19、此外，在电池监测方法中，执行同步和温度补偿可以包括根据第一电流值和第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量；基于温度预测变量来计算温度预测变量值；以及使用温度预测变量值对第一电流值和第二电流值执行温度补偿。
20、为了实现上述目的，根据本专利技术实施例，提供了一种电池监测设备，该电池监测设备包括：电压测量单元、电流计算单元、温度测量单元和控制单元，电压测量单元被配置为测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池监测方法，由电池监测设备执行所述电池监测方法，所述电池监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的电池监测方法，其中，所述第一电流和所述第二电流的计算包括：
3.根据权利要求1所述的电池监测方法，还包括使用温度传感器测量由于电流引起的温度。
4.根据权利要求3所述的电池监测方法，其中，所述温度传感器包括被配置为测量所述汇流条的第一温度值的内部温度传感器和被配置为测量安装所述汇流条的印刷电路板PCB的第二温度值的外部温度传感器，并且所述温度的测量包括对所述第一温度值和所述第二温度值中的每一个施加权重。
5.根据权利要求3所述的电池监测方法，还包括使用线性数据来对所述第一电流值和所述第二电流值执行线性补偿，所述线性数据包括温度值、所述第一电流值和所述第二电流值的拐点信息、所述第一电流值和所述第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值。
6.根据权利要求5所述的电池监测方法，其中，所述线性补偿的执行包括根据所述第一电流和所述第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
7.根据权利要求3所述
8.根据权利要求7所述的电池监测方法，其中，所述同步和温度补偿的执行包括：
9.一种电池监测设备，包括：
10.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括线性补偿单元，所述线性补偿单元被配置为根据所述第一电流和所述第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
11.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括温度补偿单元，所述温度补偿单元被配置为根据所述第一电流值和所述第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量，并使用基于所述温度预测变量计算的温度预测变量值来对所述第一电流值和所述第二电流值执行温度补偿。
12.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括电池状态确定单元，所述电池状态确定单元被配置为根据差异值的范围来确定误差，并根据误差发生的次数来诊断所述电池的状态。
...【技术特征摘要】
1.一种电池监测方法，由电池监测设备执行所述电池监测方法，所述电池监测方法包括：
2.根据权利要求1所述的电池监测方法，其中，所述第一电流和所述第二电流的计算包括：
3.根据权利要求1所述的电池监测方法，还包括使用温度传感器测量由于电流引起的温度。
4.根据权利要求3所述的电池监测方法，其中，所述温度传感器包括被配置为测量所述汇流条的第一温度值的内部温度传感器和被配置为测量安装所述汇流条的印刷电路板pcb的第二温度值的外部温度传感器，并且所述温度的测量包括对所述第一温度值和所述第二温度值中的每一个施加权重。
5.根据权利要求3所述的电池监测方法，还包括使用线性数据来对所述第一电流值和所述第二电流值执行线性补偿，所述线性数据包括温度值、所述第一电流值和所述第二电流值的拐点信息、所述第一电流值和所述第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值。
6.根据权利要求5所述的电池监测方法，其中，所述线性补偿的执行包括根据所述第一电流和所述第二电流的...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鸿一，金炫昌，李侊勋，金元席，权赫帝，孙领民，郑玄昌，
申请(专利权)人：斯玛特电子公司，
类型：发明
国别省市：
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