专利名称：汽车中的霍尔传感器温度补偿方法和相关的霍尔传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电流测量技术，特别涉及汽车中的霍尔传感器的温度补偿方法、基于该补偿方法原理的霍尔传感器以及采用该霍尔传感器的汽车电子控制系统。
背景技术：
近年来，汽车工业对电流测量的需求急剧增加。在车辆中需要进行电流测量的场合主要包括电机控制领域和电池监测领域，在那里精确、实时的电流测量是实现优化控制的前提条件之一。霍尔传感器是一种普遍采用的电流传感元件，制造霍尔元件的材料一般为半导体材料(例如娃、锗、砷化铟和锑化铟等)，这使得霍尔元件的输出线性受温度影响较大。考虑到汽车内部的温度环境非常复杂，影响因素众多，这使误差问题变得更为突出。汽车内典型的温度变化范围在_40°C至+125°C之间，偶尔可能会达到+150°C。在这样大跨度范围内提供精确的电流测量是对电子技术的一个巨大挑战。为此业界已经提出了多种对霍尔传感器进行温度补偿的方法。但是目前的各种补偿方法在处理大的温度动态变化范围方面仍然显得力不从心，而且没有统一的处理框架，不利于降低开发和制造成本。
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此外，随着节能降耗的重要性愈来愈凸显，势必需要将汽车电子系统设计得更为紧凑以节省汽车内部空间，这就要求霍尔传感器向集成化和微型化方向发展。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法，其能够适应大的温度动态变化范围并提供高的测量精度。上述目的可以通过下列技术方案实现:
一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法，所述霍尔传感器设置在所述汽车内的通电导线附近，包括下列步骤:
接收所述霍尔传感器的电压测量信号；
获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号；
如果温度属于预设范围之内，则根据下式来计算待测电流的修正值Im，否则，则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
权利要求
1.一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法，所述霍尔传感器设置在所述汽车内的通电导线附近，其特征在于，包括下列步骤: 接收所述霍尔传感器的电压测量信号； 获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号； 根据下式来计算待测电流的修正值Im:
2.如权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿方法，其中，所述常数％、&1、&2、&3、&4和a5通过求解下列方程确定:
3.如权利要求1或2所述的霍尔传感器温度补偿方法，其中，温度补偿的范围在_40°C至+125°C的范围内。
4.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器，其特征在于，包含: 霍尔传感元件，其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号； 温度传感元件，其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号； 与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的信号处理单元，其根据下式来计算待测电流的修正值Im:
5.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器，其特征在于，包含: 霍尔传感元件，其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号； 温度传感元件，其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号； 与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的模数转换单元，其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为数字信号； 存储器，其存储信号处理程序和参数，所述信号处理程序适于实现下列算法: 根据下式来计算待测电流的修正值Im:
6.如权利要求5所述的具有温度补偿能力的霍尔传感器，其中，所述霍尔传感元件、温度传感元件、存储器、数字信号处理单元被集成在一个集成电路器件中。
7.如权利要求5或6所述的具有温度补偿能力的霍尔传感器，其中，进一步包括: 与所述数字信号处理单元相连的数模转换单元，其将所述待测电流转换为模拟信号；以及 与所述数模转换单元相连的放大单元，其将所述模拟信号放大后输出。
8.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器，其特征在于，包含传感单元、处理单元和将所述传感单元和处理单元连接起来的信号传输缆线，其中， 所述传感单元包含: 霍尔传感元件，其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号； 温度传感元件，其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号； 与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的发送单元，其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为各自的脉宽调制信号； 所述处理单元包括: 小波变换及重构器件，其从缆线接收所述脉宽调制信号；以及 存储器，其存储信号处理程序和参数，所述信号处理程序适于实现下列算法: 根据下式来计算待测电流的修正值Im:
9.一种用于混合动力汽车的电子控制系统，其特征在于，包括: 电子控制器； 与混合动力汽车的电机和电池组相连的交流-直流逆变器，其在所述电子控制器的控制下，将交流电转换为直流电并向所述电池组充电； 与所述交流-直流逆变器和所述电池组相连的直流-直流变换器，其在所述电子控制器的控制下，将高压直流电转换为低压直流电并向所述电池组充电； 与电子控制器通信的传感器组，包括多个如权利要求5-8中任意一项所述的霍尔传感器，所述霍尔传感器被设置在所述电机、交流-直流逆变器、直流-直流变换器和电池组的输出线路附近以测量流经线路的电流。
全文摘要
本发明涉及电流测量技术，特别涉及汽车中的霍尔传感器的温度补偿方法、基于该补偿方法原理的霍尔传感器以及采用该霍尔传感器的汽车电子控制系统。按照本发明的用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法包括下列步骤接收所述霍尔传感器的电压测量信号；获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号；计算待测电流的修正值Im。
文档编号G01R19/32GK103185832SQ201110457009
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者杨凯, 邓恒, 张崇生, 郝飞 申请人:上海汽车集团股份有限公司