本發(fā)明涉及電池測(cè)量，特別是涉及bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

1、目前，電池管理系統(tǒng)bms的電流采集技術(shù)主要采用霍爾傳感器，該傳感器在5v供電條件下工作，并將采集到的模擬信號(hào)輸入到ad模數(shù)轉(zhuǎn)換器中。在系統(tǒng)集成方面，霍爾傳感器被安裝在主電路上以監(jiān)測(cè)電流。當(dāng)電流為零時(shí)，傳感器輸出的電壓大約在2.5v左右。當(dāng)電流為正時(shí)，輸出的電壓會(huì)高于2.5v；而電流為負(fù)時(shí)，輸出的電壓則低于2.5v。隨后，電池管理系統(tǒng)bms的主控制器通過分析0-5v的輸入信號(hào)來計(jì)算電流值。

2、然而，這種配置存在一些局限性。首先，霍爾傳感器的精度可能會(huì)隨著5v電源的變化而受到影響。為了提高準(zhǔn)確性，電池管理系統(tǒng)bms主控制器需要執(zhí)行多次濾波并取平均值。雖然增加濾波次數(shù)可以提高電流測(cè)量的精確度，但這也導(dǎo)致了響應(yīng)時(shí)間的延長。此外，使用霍爾傳感器還面臨成本較高的問題。

3、總的來說，盡管霍爾傳感器能夠提供電流測(cè)量的解決方案，但它的精度、響應(yīng)時(shí)間和成本等因素需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)予以分別考量和權(quán)衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，而提供一種bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。

2、本發(fā)明的第一方面，提供一種bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，包括：

3、采樣模塊，所述采樣模塊為多個(gè)，串聯(lián)在一起形成菊化鏈通信，與待測(cè)量采樣的電池組電氣連接，用于采集電池組的各個(gè)電芯的溫度、電壓信息，且其中處于頭部的第一采樣模塊還用于采集布置于電池組測(cè)量回路中的分流器輸出的電流差分信號(hào)及溫度模擬信號(hào)；所述分流器集成有溫度傳感器；

4、通訊轉(zhuǎn)換模塊，與所述采樣模塊通訊連接，并與bms主控模塊連接，用于所述采樣模塊采集的電池組的各個(gè)電芯的溫度、電壓以及電流信息發(fā)送bms主控模塊進(jìn)行電池組電流的計(jì)算。

5、其中，多個(gè)所述采樣模塊通過柔性印刷電路板串聯(lián)后，與所述電池組電氣連接。

6、其中，所述通訊轉(zhuǎn)換模塊與bms電池管理系統(tǒng)采用spi通訊轉(zhuǎn)換模塊連接。

7、其中，所述電池組測(cè)量回路為高壓測(cè)量回路。

8、其中，所述采樣模塊包括高精度差分采樣芯片。

9、其中，所述通訊轉(zhuǎn)換模塊采用能將菊花鏈通信轉(zhuǎn)換為spi通信的通信轉(zhuǎn)換芯片。

10、本發(fā)明的第二方面，提供一種bms電流測(cè)量方法，采用本發(fā)明第一方面的bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電池組數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行電池組電流的計(jì)算；所述電池組電流的計(jì)算包括電池組的校準(zhǔn)前電流值計(jì)算以及基于校準(zhǔn)前電流值進(jìn)行校準(zhǔn)電流值計(jì)算的步驟。

11、其中，所述電池組的校準(zhǔn)前電流值計(jì)算步驟，包括：

12、將第一采樣模塊采樣得到預(yù)設(shè)電壓單位分辨率下的電壓數(shù)值，乘以預(yù)設(shè)電壓單位分辨率，得到一個(gè)電壓值；

13、使用所述電壓值除以所述分流器的電阻值得到電池組的校準(zhǔn)前電流值。

14、其中，所述基于校準(zhǔn)前電流值進(jìn)行校準(zhǔn)電流值計(jì)算的步驟，包括：

15、根據(jù)第一采樣模塊的采樣的溫度模擬信號(hào)數(shù)據(jù)，查找溫度傳感器的b值對(duì)應(yīng)的阻溫r-t表，確定所述分流器的實(shí)時(shí)溫度：

16、根據(jù)分流器的實(shí)時(shí)溫度查找相應(yīng)的分流器電阻比例表，得到當(dāng)前溫度下的分流器電阻的比例系數(shù)：

17、用所述電流值除以的分流器電阻的比例系數(shù)，得到校準(zhǔn)電流值。

18、其中，所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電池組數(shù)據(jù)采集的步驟包括：

19、s1.多個(gè)采樣模塊初始化；

20、s2.初始化完成后，bms電池測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)入模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換過程，bms電池測(cè)量系統(tǒng)激活所有采樣模塊的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換過程；

21、s3.采樣模塊模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換完成后，bms電池測(cè)量系統(tǒng)從第一采樣模塊開始，按采樣模塊的連接順序讀取采樣數(shù)據(jù)；

22、s4.數(shù)據(jù)采集過程中，bms電池測(cè)量系統(tǒng)每隔預(yù)設(shè)時(shí)間評(píng)估是否所有采樣模塊已完成數(shù)據(jù)讀??；若是，復(fù)位到第一采樣模塊并返回到步驟s2；若否，執(zhí)行步驟s5；

23、s5.bms電池測(cè)量系統(tǒng)僅開啟第一采樣模塊的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換且在轉(zhuǎn)換完成后，讀取分流器的差分電流數(shù)據(jù)，然后從未完成數(shù)據(jù)讀取的采樣模塊繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，直至所有采樣數(shù)據(jù)都被完整讀??；

24、s6.完成所有采樣數(shù)據(jù)讀取后，再次復(fù)位到第一采樣模塊，并返回到步驟s2；

25、其中，步驟s2模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換過程中，bms電池測(cè)量系統(tǒng)判斷是否需執(zhí)行系統(tǒng)自檢；若是，執(zhí)行自檢程序；若否，激活所有采樣模塊的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換過程。

26、本發(fā)明通過在測(cè)量回路中布置有一個(gè)集成溫度傳感器的分流器，由多個(gè)采樣模塊串聯(lián)連接實(shí)現(xiàn)與電池組的電氣連接，采樣電池組的電芯的電壓、溫度信號(hào)以及分流器的電流差分信號(hào)以及溫度模擬信號(hào)，通過通訊轉(zhuǎn)換模塊將采樣模塊的信號(hào)轉(zhuǎn)換后傳送到bms電池測(cè)量系統(tǒng)處理，確保了在不同溫度和高壓回路條件下的測(cè)量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，能實(shí)現(xiàn)高精度、快速響應(yīng)的電流測(cè)量，同時(shí)顯著降低了系統(tǒng)成本。

技術(shù)特征：

1.bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)所述采樣模塊通過柔性印刷電路板串聯(lián)后，與所述電池組電氣連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊轉(zhuǎn)換模塊與bms電池管理系統(tǒng)采用spi通訊轉(zhuǎn)換模塊連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述電池組測(cè)量回路為高壓測(cè)量回路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣模塊包括高精度差分采樣芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊轉(zhuǎn)換模塊采用能將菊花鏈通信轉(zhuǎn)換為spi通信的通信轉(zhuǎn)換芯片。

7.bms電池電流測(cè)量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電池組數(shù)據(jù)采集，進(jìn)行電池組電流的計(jì)算；所述電池組電流的計(jì)算包括電池組的校準(zhǔn)前電流值計(jì)算以及基于校準(zhǔn)前電流值進(jìn)行校準(zhǔn)電流值計(jì)算的步驟。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述bms電池電流測(cè)量方法，其特征在于，所述電池組的校準(zhǔn)前電流值計(jì)算步驟，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述bms電池電流測(cè)量方法，其特征在于，所述基于校準(zhǔn)前電流值進(jìn)行校準(zhǔn)電流值計(jì)算的步驟，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述bms電池電流測(cè)量方法，其特征在于，所述bms電池電流測(cè)量系統(tǒng)對(duì)電池組數(shù)據(jù)采集的步驟包括:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種BMS電池電流測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法。BMS電池電流測(cè)量系統(tǒng)包括：采樣模塊，采樣模塊為多個(gè)，串聯(lián)在一起形成菊化鏈通信，與待測(cè)量采樣的電池組電氣連接，用于采集電池組的各個(gè)電芯的溫度、電壓信息，且其中處于頭部的第一采樣模塊還用于采集布置于電池組測(cè)量回路中的分流器輸出的電流差分信號(hào)及溫度模擬信號(hào)；分流器集成有溫度傳感器；通訊轉(zhuǎn)換模塊，用于采樣模塊采集的電池組的各個(gè)電芯的溫度、電壓以及電流信息發(fā)送至BMS主控模塊進(jìn)行電池組電流的計(jì)算。本發(fā)明確保了在不同溫度和高壓回路條件下的測(cè)量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，能實(shí)現(xiàn)高精度、快速響應(yīng)的電流測(cè)量，同時(shí)顯著降低了系統(tǒng)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭智達(dá),李永鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津力神新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17