本发明涉及一种新能源电动车分流式数字电流传感器。
背景技术：
新能源电动车利用电池作为储能装置。在电动车辆中，电池放电器件，电池需要为驱动车辆提供几十安、甚至几百安的电流，而在充电器件，充电电流一般都在几十安。
电动车测量充放电电流的目的一方面是监视车辆系统是否正常工作，如车辆发生电路短路时，当监测电流大于某个设定门限范围，可以认为车辆发生了内部电路短路；另一方面测量电流目的是用于电池SOC计算。电池SOC作为电动车整车控制中的一个重要参数，SOC的计算精度影响整车扭矩管理的准确性，充放电模式的切换的有效性。目前最为准确的SOC计算方法为安时积分核开路电压的结合法，安时积分法为充放电流对时间的积分值与电池容量的比值，故SOC的计算直接与电流的采集精度有关。
目前，测量电流比较精确的一种方式是分流电阻方式测量电流。
分流电阻利用锰铜、康铜材料制作电流传感器，由于测量电流一般在几十安，甚至上百安。分流电阻的体积比较大，电阻阻值一般在100微欧姆左右。要制造高精度的电流传感器，需要比较高精度的制造设备、复杂的制造工艺、复杂的检测设备。
现有电流传感器采用锰铜、康铜材料制作电流传感器，其一般提供精确的电阻。用户测量电流传感器上的电压。通过公式I＝U/R可得到电流值。由于测量到电压U、电流传感器电阻R有一定的误差，得到电流I值存在一定误差。同 时，分流电阻的体积比较大，电阻阻值一般在100微欧姆左右。要制造高精度的电流传感器，需要比较高精度的制造设备、复杂的制造工艺、复杂的检测设备，电流传感器的成本比较高。
技术实现要素：
为了改善上述问题，本发明的目的在于提供一种新能源电动车分流式数字电流传感器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
新能源电动车分流式数字电流传感器，包括由上至下依次设置的电子元件、铜箔线路层、绝缘层、铜/铝基板；所述铜箔线路层的铜箔线路穿过绝缘层与铜/铝基板相连；所述电子元件通过铜箔线路层与铜/铝基板相连。
进一步地，所述电子元件包括电压信号放大器、A/D数模转换器、MCU、EEPROM和通讯接口，以及用于检测铜/铝基板温度的温度传感器；所述A/D数模转换器、温度传感器、EEPROM、通讯接口分别与MCU相连；所述电压信号放大器与A/D数模转换器和铜/铝基板相连。
其中，铜/铝基板主要是用来过大电流，当电流通过铜/铝基板时会产生微小电压信号。
电压信号放大器：铜/铝基板产生的电压信号送到电压信号放大器，由电压信号放大器进行一定倍数的放大后，再送到A/D数模转换器。
A/D数模转换器对电压信号放大器送过来的模拟电压信号转换为数字信号。
MCU：MCU接收A/D数模转换器的数字信号，经过一定处理转换为数字的电流信号。
MCU还要通过温度传感器测量铜/铝基板的温度，对数字电流信号进行补偿；温度补充铜/铝基板因为环境温度的变化导致铜/铝基板阻值的变换。
与外部校准模块进行通讯，接收校准数字校准电流信号，对铜/铝基板感应的电流信号进行校准。
写入电流的校准参数到EEPROM。
温度传感器：采集铜/铝基板的温度。
EEPROM：记录电流的校准参数。
通讯接口：与外部电流校准仪器进行通讯。
再进一步地，所述铜/铝基板由铜材料或铝材料制作而成。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的电流传感器精度高，适用于电动车辆；而且本发明电流传感器的制作不需要高精度的制造设备，利用现有PCB板厂家的设备即可制作出来。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，新能源电动车分流式数字电流传感器，包括由上至下依次设置的电子元件1、铜箔线路层2、绝缘层3、铜/铝基板4；所述铜箔线路层的铜箔线路穿过绝缘层与铜/铝基板相连；所述电子元件通过铜箔线路层与铜/铝基板相连。其中，所述铜/铝基板由铜材料或铝材料制作而成。值得说明的是本发明是采用铜/铝基板来制作电流传感器。
具体地，所述电子元件包括电压信号放大器、A/D数模转换器、MCU、EEPROM 和通讯接口，以及用于检测铜/铝基板温度的温度传感器；所述A/D数模转换器、温度传感器、EEPROM、通讯接口分别与MCU相连；所述电压信号放大器与A/D数模转换器和铜/铝基板相连。
本发明的铜/铝基板有微小的电阻，当有电流流过铜/铝基板，铜/铝基板上面就会产生微小的电压信号，对微弱的电流信号进行放大处理后，就是我需要的电流信号。
本发明的电流传感器的校准方法如下：
电流校准模块选用精度较高的电流传感器，电流传感器的参数校准电流可以通过通讯接口从校准模块获取。
1、计算电流传感器的标准温度下(25℃)的电阻值R25。
方法是通入电流传感器某一标准电流IT，获取当前铜/铝基板的温度Tx(校准温度不一定是25℃)。
有公式：RX*TT＝UO 式①
UO表示数模转换器ADC测量到电流传感器电压。
Tcr＝(RX-R25)/(R25*(TX-T25)) 式②
T25表示温度为25℃。
Tcr表示电阻温度系数。金属在一定温度范围电阻温度系数为恒定。
由式①和②推得：
R25＝UO/(IT*(1+Tcr*(TX-T25)))
2、通过上面获得了电流传感器的电阻值R25，可通过R25值得电流。
I＝U/(R25*(1+Tcr*(T-T25))) 式③
Tcr为已知量，由于R25得到值并不是一个精确的值，它受A/D数模转换器影响，电流传感器测的电流值需要进行二次校正。
令校准电流为I1、I2、I3、I4、……In-1、In，通过电流传感器。
可测量到在电流传感器上产生的电压Uy1、Uy2、Uy3、Uy4、……Uyn-1、Uyn。由式③可以计算出电流传感器的电流值为Iy1、Iy2、Iy3、Iy4、……Iyn-1、Iyn。
任意大小的电流可以通过校准公式得到校准后值：
I＝(Iy-Iyn-1)*(In-In-1)/(Iyn-Iyn-1)+In-1。Iy满足：Iyn-1≤Iy≤Iyn。
把校准电流I1、I2、I3、I4、……In-1、In和相应电流传感器测得电流值Iy1、Iy2、Iy3、Iy4、……Iyn-1、Iyn存入EEPROM，方便后期MCU计算电流进行查表计算。
值得说明的是，本发明与现有技术相比，可利用普通的铜材和铝材当电流传感器，电流传感器可以用铜铝基板PCB制作，铜铝基板可以交给专业PCB板厂家制作。相比用现有的电流传感器制作，采用铜/铝基板的电流传感器不需要得到原始准确的电阻值，温度对铜/铝的电阻率影响大于锰铜或康铜材料，但利用温度传感器(如热敏电阻NTC测温)消除温度对铜/铝电阻率的影响。
采用铜/铝基板方式制作电流传感器，MCU、电压信号放大器、温度传感器可以直接连接在铜/铝基板上，可以减少外部对小信号电流测量影响。
采用现有技术电流传感器很难将MCU、电压信号放大器、温度传感器做在一起。只能将电流传感器和MCU、电压信号放大器、温度传感器分开放置，这样容易引入一定的干扰。
现有分流电阻电流传感器需要调校分流电阻的电阻精确值。而本发明的电流传感器直接调校电流传感器输出的电流值，省去了调校分流电阻的精确值，相比现有分流电阻测流更能提供精确的电流值。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本 发明的保护范围内。