专利名称：电池电流测量校准的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及监测电池例如用在车辆中的电池的电流输出。
背景技术：
现代车辆包括用于执行各种功能的复杂的电网络。具有内燃机的传统车辆包括低压(“LV”)电池(例如，12V-24V)，低压电池用于将能量供给各种LV负载，例如E⑶、传感器、致动器等。混合动力车辆和电动车辆(即，包括电动牵引电机的车辆)包括高压(“HV”)电池，高压电池用于将能量供给各种HV负载，HV负载包括驱动牵引电机的逆变器。HV电池还可为DC-DC转换器供给能量，以便将能量供给LV负载。可替代地或此外，混合动力车辆和电动车辆还可包括用于为LV负载供给能量的LV电池。包括LV电池和/或HV电池的这样的车辆网络通常包括用于监测电池的性能和状态的电子模块。这个电子模块通常被称为电池监测器或诸如此类的术语。电池监测器被配置成测量电池电压和电池电流。电池监测器通常使用用于测量电池电流的电流传感分流器。电流传感分流器是一个电阻器。由于老化和使用，电流传感分流器的电阻可能改变。在这种情况下，借助电池监测器的电池电流的测量可能具有不可接受的误差。因此，有益的是，提供某种机制用于验证电池电流在一定的准确度范围内被测量。—种可能的解决方案(用于测试器中)是使外部电路输送校准过的参考电流，以验证电池监测器是否在准确地测量电池电流。然而，对于汽车系统，该过程是不方便的，因为外部校准并不总是可用的，而且/或者控制这种外部电路的准确度可能是困难的。
发明内容
本发明的一个目的包括配置成测量电池电流的电池传感器或监测器(“电池监测器”)的测量校准。本发明的另一目的包括电池监测器，其具有用于测量电池电流的电流传感分流器，其中电池监测器包括用于校准电流传感分流器的受控电流源。本发明的另一目的包括电池监测器，其具有用于测量电池电流的电流传感分流器，其中使用了直接的电流注入工艺的电池电流测量校准被采用。本发明的另一目的包括电池监测器，其具有用于测量电池电流的电流传感分流器，其中使用了电容器放电电流注入工艺的电池电流测量校准被采用。在实现上述及其它目的中的一个或多个时，本发明提供了 一种用于监测电池电流的传感器。该传感器包括分流器、电流源和控制器。分流器具有带有实际值的电阻。电流源被配置成提供通过分流器的已知值的电流。控制器被配置成根据由通过分流器的电流引起的分流器两端之间的压降的测量值和分流器的电阻的假定值来产生通过分流器的电流的测量值。控制器还被配置成，当该电流的已知值和测量值不同时，检定分流器的电阻的假定值不同于分流器的电阻的实际值。另外，在实现上述及其它目的中的一个或多个时，本发明提供了一种用于监测电池电流的方法。该方法包括注入通过分流器的已知值的电流，所述分流器具有带有实际值的电阻。该方法还包括根据由通过分流器的电流引起的分流器两端之间的压降的测量值和分流器的电阻的假定值来生成通过分流器的电流的测量值。该方法还包括检测分流器的电阻的假定值，当该电流的已知值和测量值不同时，分流器的电阻的假定值不同于分流器的电阻的实际值。
图1A示出了具有高压(“HV”)电池和用于测量电池电压和电池电流的电池监测器的车辆网络的框图；图1B示出了具有HV电池和用于测量电池电压和电池电流的电池监测器的另一车辆网络的框图；图2示出了具有电池和用于测量电池电压和电池电流的电池监测器的另一车辆网络的框图；图3示出了根据本发明的一种实施方式的电池监测器的框图；图4A、4B和4C分别示出了根据第一、第二和第三变型的图3所示的电池监测器的框图；图5示出了关于图3所示的电池监测器的校准过程中参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS的比较之间的合理性检查的曲线图；图6A示出了图3所示的电池监测器的受控电流源的参考电流I_REF注入路径的实现的框图；图6B示出了图3所示的电池监测器的受控电流源的参考电流I_REF注入路径的另一实现的框图 '及图7示出了根据本发明的另一实施方式的电池监测器的框图。
具体实施例方式本发明的详细实施方式在本文中被公开；但是，应理解，所公开的实施方式仅仅是本发明的示例，本发明可以体现在各种及可替代的形式中。附图不一定按比例绘制；一些特征可被放大或缩小，以显示特定组件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能的细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员多样地使用本发明的有代表性的基础。现参照图1A，具有高压(“HV”)电池12和用于测量HV电池12的电压和电流的电池传感器或监测器14的车辆网络10的框图被示出。车辆网络10是一种类型的电的直流(“DC”)电路。HV电池12是用于车辆网络10的主电池。HV电池12是高压DC电池(例如，V_BAT>60V)。HV电池12包括两个端子:正极端子16a (BAT_P)和负极端子16b (BAT_N)。车辆网络10还包括HV电力网18和低压(“LV”)电力网20。HV电力网18包括HV负载，例如驱动车辆的牵引电机的逆变器。LV电力网20包括LV负载，例如车辆的ECU、传感器、致动器等。车辆网络10还包括DC-DC转换器22。DC-DC转换器22连接在HV电池12和LV电力网20之间。DC-DC转换器22被配置成将来自HV电池12的高压能量转换成供LV电力网20使用的低压能量。HV电池12的正极端子16a连接到HV正极网24a (HV_P)。HV正极网24a连接到HV电力网18和DC-DC转换器22的正极输入端。HV电池12的负极端子16b通过电池监测器14连接到HV负极网24b (HV_N)。HV负极网24b连接到HV电力网18和DC-DC转换器22的负极输入端。如图1A所示，HV电力网18和LV电力网20是隔离的，并且通过隔离转换器/隔离的通信设备(例如，DC-DC转换器22)连接。车辆网络10还包括LV电池26。LV电池26是低压DC电池(例如12V-24V)。LV电池26连接在DC-DC转换器22和LV电力网20之间。因此，LV电池26被配置成将低压能量提供给LV电力网20。如图1A所示，LV电池26还连接到电池监测器14。因此，LV电池26也被配置成将低压能量提供给电池监测器14，用于使电池监测器14能够工作。如上面所指出的，电池监测器14被配置成测量HV电池12的电压和电流。为了测量电池电压，电池监测器14包括电压测量子电路28。电压测量子电路28包括电阻分压器30和第一模数转换器32(“ADC”)。分压器30的输入端连接到HV电池12的正极端子16a。分压器30的输出端，其表示HV电池12的电压的模拟值，被连接到第一 ADC 32。第一 ADC32将该模拟值转换成表示HV电池12的电压的数字值。为了测量电池电流，电池监测器14还包括电流测量子电路34。电流测量子电路
34包括电流传感分流器36 (“RS”)和第二 ADC 38。电流传感分流器36具有电阻值RS。电流传感分流器36与HV电池12的负极端子16b和HV负极网24b —致连接。因此，HV电池12的负极端子16b通过电流传感分流器36连接到HV负极网24b。电池监测器14通过使用电流传感分流器36产生表示电池电流的压降来测量HV电池12的电池电流。该压降使用第二 ADC 38被感测，该压降可被放大。然后，电池监测器14根据欧姆定律I=V/R计算电池电流；其中，这里的V是已知的压降洱是已知的电阻值RS ;而I是根据方程所计算出的电池电流。现参照图1B，同时继续参照图1A，具有HV电池42和用于测量HV电池42的电压和电流的电池监测器14的另一车辆网络40的框图被示出。车辆网络40类似于图1A所示的车辆网络10，且同样的组件具有相同的参考标号。车辆网络40不同于图1A所示的车辆网络10，因为车辆网络40包括代替了 HV电池12的HV电池42。与HV电池12不同，HV电池42是“较低的”高压DC电池(例如V_BAT〈60V)，且HV电池42的负极端子16b连接到车辆地线(底盘)。通常，在车辆网络40中，HV电力网18和LV电力网20不被隔离，且HV负极网24b通过分流器连接到车辆地线。现参照图2，同时继续参照图1A和图1B，具有电池52和用于测量电池52的电压和电流的电池监测器14的另一车辆网络50的框图被示出。车辆网络50也是一种类型的电的直流(“DC”)电路。电池52是用于车辆网络50的单一的主电池。电池52包括两个端子:正极端子54a和负极端子54b。
车辆网络50还包括车辆电力网56。电力网56包括车辆的负载。电池52的正极端子54a (BAT_+)连接到车辆电力网的正极。电池52的负极端子54b被作为参考电位(GND)0电池52的负极端子54b通过电池监测器14的电流传感分流器36连接到公共的车辆地线(底盘)。电池52将能量供给电池监测器14，用于使电池监测器14能够工作。如上面参照图1A、图1B和图2所描述的，通过使用电池监测器14的电流传感分流器36产生压降来测量电池电流。使用电池监测器14的第二 ADC 38感测压降。然后，通过使用欧姆定律来计算电池电流，电流传感分流器36的压降和电阻值RS在方程中是已知值。在一些情况下，如在电动车辆中，进行电池电流的冗余测量，以增加系统的安全性。使用电池监测器14的相对高精度的分压器30 (由电阻器Rl和R2组成)测量电池电压。分压器30所产生的分压使用电池监测器14中的第一 ADC 32被感测。分压器30可连接到开关，以避免当车辆熄火时来自电池的能量消耗。ADC 32和ADC 38可并行工作，以同时测量电池电压和电池电流。如上面所指出的，随着电流传感分流器36的老化及使用，电流传感分流器36的电阻值RS可随时间改变。如果电流传感分流器36的电阻值RS改变，那么电池监测器14所测量的电池电流在测量时可能具有不可接受的误差。本发明的实施方式针对验证电池监测器14在一定的准确度范围内测量电池电流。现参照图3，同时继续参照图1A、图1B和图2，根据本发明的一种实施方式的电池监测器60的框图被示出。电池监测器60包括与电池监测器14相同的组件，且这样的组件用相同的参考标号标出。特别地，电池监测器60包括电压测量子电路28和电流测量子电路34。电压测量子电路28包括由电阻Rl和R2组成的分压器30。电压测量子电路28还包括第一 ADC 32。电流测量子电路34包括电流传感分流器36和第二 ADC 38。电池监测器60不同于电池监测器14，因为电池监测器60还包括受控电流源62。受控电流源62被配置成通过额外的电流路径64将相对精确和稳定的参考或校准电流1_REF注入到电流传感分流器36。受控电流源62相对简单地使用电压源(V_SUP)66、开关(SI)68和电阻器70生成参考电流I_REF。开关68可以是M0SFET。电阻器70具有远大于电流传感分流器36的电阻值RS的电阻值RD (S卩，RD RS)。电阻器70应具有低温度系数(TCR)和随着时间的高值稳定性(即，至少等于电流传感分流器36)。因此，通过电阻器70的电流I_REF可被容易地计算为:I_REF=V_SUP/ (RD+RS) V_SUP/RD。在正常工作中，开关68被断开，且流经电流传感分流器36的电流是从车辆电力网中获取的电流(即，电池72的电池电流)。当车辆被停放且没有负载被激活时，电池72的电池电流为零。因此，流经电流传感分流器36的电池电流为零。如下面详细描述的，通过将开关68闭合一给定的时间段，电流通道可被校准。当开关68闭合时，受控电流源62生成参考电流I_REF。参考电流I_REF从电压源V_SUP66流过电阻器70并进入且通过电流传感分流器36。一旦参考电流I_REF 被注入电流传感分流器36，执行以下分析用于确定电池监测器60的电池电流测量能力是否应被校准。通常，所述分析的目的是确定电流传感分流器36的电阻值RS是否已改变，且如果已改变，则确定改变了多少。一旦知道，电流传感分流器36的电阻值RS中的变化可被考虑用于随后由电池监测器60所执行的电池电流测量，从而校准电池监测器60。同样，在电阻值RS在可接受的范围之外的情况下，意识到电流传感分流器36的电阻值RS中的变化可以触发对电流缺陷测量的警告。另外，如果电流传感分流器36的电阻值RS中的任何这样的变化未被检测到，且保持未被考虑，那么随后电池监测器60所测量的电池电流测量结果在测量时可能具有不可接受的误差。所述分析包括比较(i)从受控电流源62注入的通过电流传感分流器36的参考电流I_REF与(i i )使用电流传感分流器36所测量的参考电流I_REF。使用电流传感分流器36所测量的参考电流I_REF是测量的参考电流I_REF_MEAS。测量的参考电流I_REF_MEAS根据电流传感分流器36上测得的压降和电流传感分流器36的电阻值RS被计算(即，I_REF_MEAS=(电流传感分流器36上的压降)/RS)。如上所述，电流传感分流器36上的压降由第二 ADC 38测量。电流传感分流器36的电阻值RS是目前已知的电阻值RS。如果电流传感分流器36的电阻值RS未被改变，那么参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS将是相同的。否则，如果电流传感分流器36的电阻值RS被改变，使得电阻值RS是值RS以外的某个未知的值，那么参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS将是不相等的。因此，这表明了电流传感分流器36的实际电阻值RS不同于电流传感分流器36的目前已知的电阻值RS，从而意味着电流传感分流器36的电阻值已经改变。然后，评估该变化，以补偿电流传感分流器36的电阻值，用于将来的测量或在该变化落在可接受的范围之外的情况下触发警告。此外，如果该变化被处理为不合理，则可以推断出校准系统中存在某种误差(例如，有缺陷的I_REF)，且可提供适当的应对措施。如上所述，所述分析涉及使用了直接的电流注入的电池电流测量校准。在所述分析中，参考电流I_REF被计算如下。最初，受控电流源62的电压源V_SUP 66的电压被测量。然后，根据方程:I_REF=V_SUP_MEAS/RD计算参考电流I_REF的值；其中V_SUP_MEAS是电压源V_SUP 66的测量电压，且RD是受控电流源62的电阻器70的电阻值RD。在所述分析中，测量的参考电流I_REF_MEAS被测量如下。最初，通过电流传感分流器36被注入的参考电流I_REF导致了电流传感分流器36两端之间的压降。第二 ADC 38测量该压降。然后，根据方程:I_REF_MEAS=(电流传感分流器36两端之间的压降)/RS来计算测量的参考电流I_REF_MEAS的值；其中，RS是电流传感分流器36的目前已知的电阻值RS。此外，在所述分析中，接着参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS被相互比较。如上面所指出的，如果电流传感分流器36的电阻值RS未被改变，则参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS将是相等的。另一方面，如果电流传感分流器36的电阻值RS被改变，则参考电流I_REF和测量的参考电流I_REF_MEAS将是不相等的。因此，电流传感分流器36的电阻值RS中的变化可被测量，因为通过电流传感分流器36被注入的参考电流I_REF根据独立于电流传感分流器36的测量可知(B卩，I_REF=V_SUP/RD)。另外，注意，用于分别测量电压和电流的子电路28和34是不同的，因此，它们中任一个上的任何误差也将被检测。电池监测器60还包括控制器或诸如此类(未示出)的部件，该控制器被配置成:在生成参考电流I_REF时，控制受控电流源62的工作，受控电流源62包括开关SI 68 ;测量电压供给V_SUP 66的电压；控制ADC32和ADC 38并接收和处理其输出；比较参考电流1_REF的值和使用电流传感分流器36测得的测量参考电流I_REF_MEAS的值；根据该比较，确定电流传感分流器36的电阻值RS是否已经改变，且如果已经改变，则确定改变了多少；校准电阻值RS，使得使用电流传感分流器36在可接受的准确度范围内测量电池电流；提供警告信号，以防电阻值RS的过度偏差；等等。根据受控电流源62的电阻器70的电阻器制造商的数据手册并使用最坏情况的分析，电阻值RD的最大偏差可被计算。反过来，对于电压源V_SUP 66的给定的测量电压(SP，对于给定值的V_SUP_MEAS)，参考电流I_REF的值的最小和最大界限可被获取。如果受控电流源62包括额外的开关和电阻器并联对，则受控电流源62可将额外的不同的参考电流I_REF注入到电流传感分流器36。这使得能够利用几个测量的工作点补偿/测量电流传感分流器36的电阻值RS中的变化。在车辆被停放时有非零的电池电流的情况下，预计该电池电流将是相对低且稳定的或具有低的频率变化。因此，可能的是，在这样做之前和之后也注入参考电流I_REF，以确保电流是稳定的以及电流差仅仅归因于于参考电流I_REF。现参照图4A、图4B和图4C，同时继续参照图3，根据第一、第二和第三变型的图3所示的电池监测器60的各个框图被示出。电池监测器60的第一、第二和第三变型代表用于测量受控电流源62的电压源V_SUP 66的电压(即，用于测量被测V_SUP_MEAS)的各种选择。在图4A所示的第一变型中，电池监测器60的电压测量子电路28还包括模拟多路复用器74。多路复用器74具有两个输入端，用于分别接收(i)分压器30所产生的分压，该分压表示电池72的电压；及(ii)电压源V_SUP 66的电压。多路复用器74被配置成允许这些输入中的一个在给定的时间到达电压测量子电路28的ADC 32。在图4B所示的第二变型中，电池监测器60的电压测量子电路28还包括额外的ADC 76。ADC 32和ADC 76分别接收分压器30所产生的分压和电压源V_SUP 66的电压。在图4C所示的第三变型中，电池72用作电压源V_SUP 66。也就是说，在这种变型中，受控电流源62缺少电压源V_SUP 66，且当开关68闭合且外部负载(未示出)从电池72断开时，电池72的电压用来生成参考电流I_REF。现参照图5，关于电池监测器60的校准过程中测量的参考电流I_REF_MEAS和参考电流I_REF的比较之间的合理性检查的曲线图80被示出。这两个值(或两组值)I_REF和I_REF_MEAS之间的合理性检查可被容易地实现。曲线图80示出了计算该比较的合理值的过程。当测量值I_REF_MEAS (由曲线82标出)未超过预定的下阈值84A时，测量的合理值(由图86标出)是未受扰动的(intact) (B卩，合理值=1.0)。一旦测量值I_REF_MEAS超过下阈值84A，合理值开始减小(B卩，1.0<合理值〈O)。一旦测量值I_REF_MEAS超过预定的上阈值84B，合理值被最大程度地减小，达到最小值(即，合理值=0)。在这种情况下，测量值1_REF_MEAS是不可靠的，且应激活警报。注意，下阈值84A和上阈值84B是基于上面提到的参考电流I_REF的界限。另外，更复杂的算法可被考虑(具有历史测量评价)以区分它是劣化到可接受的范围外的电阻值RS还是它是异常的参考电流I_REF (例如，异常的电阻值RD)。电流传感分流器36的电阻值RS对于电池监测器而言通常是相对低的值。例如，电阻值RS通常在100 μ Ohm的级别上。因此，由于分流器电阻器的相对低的值，校准应在相对高的电流值下进行，以使电流传感分流器36中的测量误差最小化。相对高的参考电流值在测线终点处是可能的，例如，通过使用外部电源和精密测量。然而，由于实际的原因(例如，由于高功耗/散热，需要大型且昂贵的开关和电阻器)，这样高的相对高的参考电流值对于车载的车辆环境可以是困难的。此外，这样的系统必须从车辆的电池供电。
因此，适用于车辆内的校准的一组参考电流I_REF落入了 1A-10A的范围。针对与图4C中的相同的解决方案，对于低压电池(例如，12V-48V)，实现电池监测器60中的受控电流源62的参考电流I_REF注入路径的开关和电阻器可以合理的成本和尺寸得到。
然而，对于高压电池(例如，200V-500V)，实现受控电流源62的参考电流I_REF注入路径的开关和电阻器可能难以得到，因为它们可能相对较大且昂贵。如同图4A和图4B中的，这一问题的更可行的解决方案是使用从车辆的(HV或LV)电池供给的内部电压源。几种选择是可能的。
例如，在一种实现中，如图6A所示，受控电流源62包括DC/DC转换器92 (例如，降压转换器92)，其连接到HV电池72而不是电压供给V_SUP 66。降压转换器92将HV电池72的高电压转换成较低的电压。例如，降压转换器92将HV电池的高电压转换成电压V_SUP,电压V_SUP称为电压供给V_SUP 66的输出。
在另一实现中，如图6B所示，受控电流源62包括隔离转换器94，作为电压供给V_SUP 66。隔离转换器94将来自低压12V电池的电压转换成电&V_SUP。这种类型的隔离转换器是容易获得的，因为它已用来为电池监测器60中的HV电子电路(比如传感器和/或微控制器)供电。然而，这种已经存在的隔离转换器可能不能提供大的参考电流。因此，可能的解决方案是使用更大的隔离转换器，该转换器能够输送这样大的参考电流。
现参照图7，同时继续参照图3，根据本发明的另一实施方式的电池监测器60的框图被示出。最初，如上所述，由图3所示的电池监测器60所采用的分析涉及使用了直接的电流注入的电池电流测量校准。如下面将描述的，如图7所示的电池监测器60所采用的分析涉及使用了电容器放电电流的电池测量校准。
如图7所示的电池监测器60的配置被提供作为如下考虑的一种替代方案:直接从电压源生成1A-10A的DC参考电流I_REF可能太困难或太昂贵(可能与上述例子中的相同)。在如图7所示的电池监测器60的方法中，受控电流源62包括容易获得的低电压、低电流的电源V_SUP 66。LV电源V_SUP 66用于通过电阻器RC以相对低的电流为电容器C充电。存储在电容器C中的电荷随后用于生成参考电流I_REF。
首先，开关S2接通，同时开关SI断开。转而，电容器C被充电到一定的电压V_C。电压v_c的这个值被保持，直到车辆停止且没有来自车辆电力网的电流流经电流传感分流器36。随后，为生成参考电流I_REF，开关S2被断开(从而将电容器C从LV电源V_SUP 66断开)，然后开关S I被闭合。该过程(S2接通并充电；SI接通并通过电阻器RS放电)可以按给定的采样速率f_S重复，用于进一步的改进。
然后，电压V_C被测量，且电压V_C的测量值卿，V_C_MEAS)用来根据方程:I_REF=(V_C_MEAS) /RD计算参考电流I_REF的值。然后，计算出的参考电流I_REF的值与测量的参考电流I_REF_MEAS比较，测量的参考电流I_REF_MEAS使用电流传感分流器36被测量。
使用这种方法，取决于RD、C及采样速率f_S的值的N个电流对(I_REF (i)、1_REF_MEAS (i)等)被测量，直到达到给定的绝对误差测量结果。因此，如上所述，合理性检查可被实现。测量和比较过程已经完成后，两个开关SI和S2都被断开，借此用于驱动外部负载的HV电池72的正常工作可以发生。
虽然上面描述了示例性的实施方式，但不旨在这些实施方式描述了本发明的所有可能的形式。相反，在本说明书中使用的词语是描述性而不是限制性的词语，且应理解，各种改变可被做出，而不脱离本发明的精神和范围。另外，各种实现的实施方式的特征可被组合，以构成本发明的另外的实施方式。
权利要求
1.一种用于监测电池电流的传感器，所述传感器包括: 分流器，其具有带有实际值的电阻； 电流源，其配置成提供通过所述分流器的已知值的电流；及 控制器，其配置成根据由通过所述分流器的电流引起的所述分流器两端之间的压降的测量值和所述分流器的电阻的假定值来产生通过所述分流器的电流的测量值； 其中所述控制器还被配置成，当电流的所述已知值和所述测量值不同时，所述控制器检定所述分流器的电阻的假定值不同于所述分流器的电阻的实际值。
2.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述控制器还被配置成，当电流的所述已知值和所述测量值相同时，所述控制器检定所述分流器的电阻的假定值与所述分流器的电阻的实际值相同。
3.如权利要求1所述的传感器，还包括: 模数转换器(ADC)，其电连接到一节点，所述节点连接到所述分流器的一端，所述ADC配置成产生由通过所述分流器的 电流引起的所述分流器两端之间的压降的测量值。
4.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述控制器还被配置成根据电流的所述已知值和所述测量值之间的差产生所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的差； 其中所述控制器还被配置成基于所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的差来校准所述分流器的电阻的假定值。
5.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述分流器沿着具有电池的路径串联，使得来自所述电池的电池电流通过所述分流器； 其中，所述电流源被配置成将具有所述已知值的电流沿着另外的路径提供给所述分流器。
6.如权利要求5所述的传感器，其中: 所述控制器还被配置成根据电流的所述已知值和所述测量值之间的差产生所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的差，； 其中所述控制器还被配置成基于所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的所述差来校准所述分流器的电阻的假定值。
7.如权利要求6所述的传感器，其中: 所述控制器还被配置成根据由通过所述分流器的电池电流引起的所述分流器两端之间的压降的测量值和所述分流器的电阻的已校准的假定值来生成通过所述分流器的电池电流的测量值。
8.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述控制器还被配置成独立于产生通过所述分流器的电流的测量值来计算所提供的通过所述分流器的电流的已知值。
9.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述电流源包括串联连接的电压源、具有已知的电阻值的电阻器和开关，以提供通过所述分流器的已知值的电流； 其中，所述控制器还被配置成根据所述电压源的测量电压和所述电阻器的电阻的已知值来计算通过所述分流器提供的电流的已知值。
10.如权利要求9所述的传感器，还包括: 模数转换器(ADC)，其电连接到一节点，所述节点电连接在所述电压源和所述电阻器之间，所述ADC配置成产生所述电压源的电压的测量值。
11.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述电流源包括串联连接的具有已知的电阻值的电阻器和开关，所述电阻器在一端连接到所述开关并在另一端连接到电池，所述电池配置成为外部负载供给电力，借此使所述电流源能够提供通过所述分流器的所述已知值的电流； 其中，所述控制器还被配置成根据所述电池的测量电压和所述电阻器的电阻的已知值来计算通过所述分流器提供的电流的已知值。
12.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述电流源包括串联连接的具有已知的电阻值的电阻器和开关，所述电流源还包括DC/DC转换器，所述电阻器在一端连接到所述开关并在另一端连接到所述DC/DC转换器，所述DC/DC转换器连接到电池，所述电池配置成为外部负载供给电力，借此使所述电流源能够提供通过所述分流器的所述已知值的电流； 其中，所述控制器还被配置成根据所述DC/DC转换器的测量电压和所述电阻器的电阻的已知值来计算通过所述分流器提供的电流的已知值。
13.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述电流源包括串联连接的具有已知的电阻值的电阻器和开关，所述电流源还包括隔离的DC/DC转换器，所述DC/DC转换器由低压电池供电，且所述电阻器在一端连接到所述开关并在另一端连接到所述DC/DC转换器，借此使所述电流源能够提供通过所述分流器的所述已知值的电流； 其中，所述控制器还被配置成根据所述DC/DC转换器的测量电压和所述电阻器的电阻的已知值来计算通过所述分流器提供的电流的已知值。
14.如权利要求1所述的传感器，其中: 所述电流源包括连接到电压源的电容器、具有已知的电阻值的电阻器和一对开关，所述电阻器和所述一对开关串联连接，以提供通过所述分流器的所述已知值的电流； 其中，所述控制器还被配置成根据所述电容器的测量电压和所述电阻器的电阻的已知值来计算通过所述分流器提供的电流的已知值。
15.一种用于监测电池电流的方法，所述方法包括: 注入通过分流器的已知值的电流，所述分流器具有带有实际值的电阻； 根据由通过所述分流器的电流引起的所述分流器两端之间的压降的测量值和所述分流器的电阻的假定值生成通过所述分流器的电流的测量值；及 当电流的所述已知值和所述测量值不同时，检定所述分流器的电阻的假定值不同于所述分流器的电阻的实际值。
16.如权利要求15所述的方法,还包括: 当电流的所述已知值和所述测量值相同时，检定所述分流器的电阻的假定值与所述分流器的电阻的实际值相同。
17.如权利要求15所述的方法，还包括:根据电流的所述已知值和所述测量值之间的差产生所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的差 '及 基于所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的所述差，校准所述分流器的电阻的假定值。
18.如权利要求15所述的方法，其中: 所述分流器沿着具有电池的路径串联，使得来自所述电池的电池电流通过所述分流器； 具有所述已知值的电流沿着另外的路径被注入到所述分流器。
19.如权利要求18所述的方法，还包括: 根据电流的所述已知值和所述测量值之间的差产生所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的差； 基于所述分流器的电阻的假定值和实际值之间的所述差，校准所述分流器的电阻的假定值；及 根据由通过所述分流器的电池电流引起的所述分流器两端之间的压降的测量值和所述分流器的电阻的已校准的假定值来生成通过所述分流器的电池电流的测量值。
20.如权利要求15所述的方法，还包括: 独立于产生通过所述 分流器的电流的测量值来计算所提供的通过所述分流器的电流的已知值。
全文摘要
公开了用于电池电流测量校准的方法及系统。一种用于监测电池电流的传感器包括分流器和电流源。分流器具有带有实际值的电阻。电流源被配置成提供通过分流器的具有已知值的电流。控制器被配置成根据由通过分流器的电流引起的分流器两端之间的压降和分流器的电阻的假定值来产生通过分流器的电流的测量值。控制器还被配置成，当该电流的已知值和测量值不同时，检定分流器的电阻的假定值不同于分流器的电阻的实际值。
文档编号G01R31/36GK103158576SQ201210549889
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月17日 优先权日2011年12月16日
发明者安东尼·费雷·法布雷加斯, 大卫·加梅斯·阿拉里, 乔斯·加布里埃尔·费尔南德斯·巴纳尔斯 申请人:李尔公司