一种多维补偿智能分流器的制作方法

1.本技术属于电量测量及信息化设备技术领域，具体涉及一种多维补偿智能分流器。


背景技术：

2.分流器是一种测量直流电流用的传感器件，在直流大电流测量技术领域，广泛使用大功率分流器进行测量。大功率分流器主要由一个低值电阻构成，根据欧姆定理，当直流电流流过分流器时，分流器电阻两端产生电压降，通过测量分流器电阻两端电压降，可以计算得到电流值。大功率分流器由于具有结构简单、工作可靠、性能稳定、成本低的优势，广泛用于电动汽车、大功率充电机、大功率整流器、大功率逆变器、通信基站备用电池、电池储能等领域的直流电流测量。
3.但是，在实际应用中，大功率分流器存在测量准确度低、发热影响大、温度补偿难于实现、二次接线影响大等问题；同时，不同厂家、不同批量生产的分流器产品难于保证一致性，批量调校校准的工作量大等问题。
4.现有的部分分流器内部只是设置了铂电阻类温度补偿附件，仅对温度参数进行补偿，存在对分流器的补偿不全面、补偿实时性差、补偿技术线路复杂、补偿应用成本高等不足，限制了分流器的补偿效果和精密测量应用。并且，现有技术对分流器的温度补偿为分离结构方式，难于实现对分流器一体式的数字化、智能化补偿和校准。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种多维补偿智能分流器。以解决现有的分流器温度补偿技术复杂，补偿不全面，补偿实时性差，以及分流器补偿数字化、智能化程度低的问题。
6.本技术提供一种多维补偿智能分流器，包括：分流器本体，与所述分流器本体连接的数字温度传感器和数字化测量装置。
7.其中，所述数字化测量装置包括：与所述分流器本体连接的电流测量模块，与所述数字温度传感器连接的温度测量模块，与所述电流测量模块和所述温度测量模块连接的数字信号处理模块，以及与所述电流测量模块、所述温度测量模块和所述数字信号处理模块连接的直流供电模块。
8.所述电流测量模块被配置为：获取流过所述分流器本体电流值；所述温度测量模块被配置为：通过所述数字温度传感器获取所述分流器本体的温度值；所述数字信号处理模块被配置为：根据所述电流值和所述温度值对所述分流器本体的标称电阻值进行多维补偿。
9.可选的，所述数字化测量装置还包括通讯接口，所述通讯接口与所述数字信号处理模块连接，所述通讯接口被配置为：进行数据传输。
10.可选的，所述数字化测量装置还包括电源接口，所述电源接口与所述直流供电模块连接，所述电源接口被配置为：与外部电源连接。
11.可选的，所述数字信号处理模块包括中央处理器单元、储存单元和与所述通讯接口连接的数据传输单元；
12.其中，所述中央处理器单元被配置为：根据多维补偿模型和补偿数据库，获取多维补偿修正系数，先对分流器本体的标称电阻值进行多维补偿，进一步对流过所述分流器本体的电流值进行多维补偿；所述储存单元被配置为：储存所述多维补偿模型、所述补偿数据库和多维补偿结果；所述数据传输单元被配置为：接收控制指令，传输所述多维补偿模型、所述补偿数据库和所述多维补偿结果。
13.可选的，所述中央处理器单元还被配置为：
14.实时获取分流器的温度值、电流值、电流变化率；
15.根据所述温度值，通过温度补偿模型计算温度补偿修正系数，根据所述温度补偿修正系数计算温度补偿对应的电阻修正值，根据所述温度补偿对应的电阻修正值对所述分流器标称电阻值进行温度补偿修正；
16.如果所述电流变化率连续小于变化率阈值的次数大于次数阈值，则所述分流器流过电流处于稳态过程；根据所述电流值，通过电流分段补偿模型得到电流补偿修正系数，根据所述电流补偿修正系数计算电流补偿对应的电阻修正值，根据所述电流补偿对应的电阻修正值对所述分流器标称电阻值进行电流补偿修正；
17.如果所述电流变化率连续大于或者等于变化率阈值的次数大于次数阈值，则所述分流器流过电流处于过渡过程，当所述电流变化率连续小于变化率阈值的次数再次大于次数阈值时，则所述过渡过程结束，所述分流器流过电流处于新稳态过程；
18.获取所述过渡过程的起始电流值、电流变化量和持续时间；
19.根据所述起始电流值、所述电流变化量和所述持续时间，通过记忆补偿模型计算记忆补偿修正系数，根据所述记忆补偿修正系数计算记忆补偿对应的电阻修正值，根据所述记忆补偿对应的电阻修正值，针对所述过渡过程之后所述新稳态过程的起始时间段，对所述分流器标称电阻值进行记忆补偿修正。
20.可选的，所述电流测量模块包括：mv电压输入放大电路、a/d转换电路和数据传输接口电路；其中，所述mv电压输入放大电路与所述分流器本体的mv电压输出端连接，所述a/d转换电路与所述mv电压输入放大电路连接，所述数据传输接口电路与所述数字信号处理模块连接。
21.可选的，还包括壳体，所述壳体的外表面设置有：通讯接口安装孔和电源接口安装孔；其中，所述分流器本体设置在所述壳体的外部，所述数字化测量装置设置在所述壳体的内部，所述通讯接口与所述通讯接口安装孔连接，所述电源接口与所述电源接口安装孔连接。
22.可选的，所述壳体的外表面还设置有：至少四个安装孔槽和至少两个绝缘安装垫块，所述绝缘安装垫块铺设在所述壳体的外表面，所述绝缘安装垫块的两端固定在所述安装孔槽上，所述分流器本体固定在所述绝缘安装垫块上。
23.可选的，所述壳体的外表面还设置有多组散热孔栅。
24.可选的，所述壳体外表面设置有至少两个安装耳。
25.由以上技术方案可知，本技术提供一种多维补偿智能分流器，包括：分流器本体，与所述分流器本体连接的数字温度传感器和数字化测量装置。其中，所述数字化测量装置
包括：与所述分流器本体连接的电流测量模块，与所述数字温度传感器连接的温度测量模块，与所述电流测量模块和所述温度测量模块连接的数字信号处理模块，以及与所述电流测量模块、所述温度测量模块和所述数字信号处理模块连接的直流供电模块。所述电流测量模块被配置为：获取流过所述分流器本体的电流值；所述温度测量模块被配置为：通过所述数字温度传感器获取所述分流器本体的温度值；所述数字信号处理模块被配置为：根据所述电流值和所述温度值对所述分流器本体的标称电阻值进行多维补偿。
26.本技术提供的多维补偿智能分流器通过数字化测量装置，可以实时获取分流器的温度值、电流值、电流变化率，并对分流器标称电阻值进行温度补偿修正、电流补偿修正以及记忆补偿修正的多维补偿，通过一体式的数字化补偿技术改进，可以提高分流器测量电流的准确度，且分流器补偿操作简单，综合性价比高、成本低，利于提升补偿和校准的数字化、智能化程度。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本技术提供的多维补偿智能分流器的一个实施例的结构示意图；
29.图2为本技术提供的多维补偿智能分流器中数字信号处理模块的一个实施例的结构示意图；
30.图3为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构主视图；
31.图4为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构侧视图；
32.图5为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构俯视图。
33.附图标记说明：
34.1、分流器本体；2、数字温度传感器；3、数字化测量装置；31、电流测量模块；32、温度测量模块；33、数字信号处理模块；331、中央处理器单元；332、储存单元；333、数据传输单元；34、直流供电模块；35、通讯接口；36、电源接口；4、壳体；41、通讯接口安装孔；42、电源接口安装孔；43、安装孔槽；44、绝缘安装垫块；45、散热孔栅；46、安装耳。
具体实施方式
35.下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的系统和方法的示例。
36.请参阅图1，图1为本技术提供的多维补偿智能分流器的一个实施例的结构示意图。
37.本技术提供一种多维补偿智能分流器，包括：分流器本体1，与所述分流器本体1连接的数字温度传感器2和数字化测量装置3；
38.在本实施例中，所述分流器本体1可以选择由锰铜合金材料制作，所述分流器本体1两端设有电流连接端钮、电压输出端钮，以用于与所述数字化测量装置3连接。所述数字温
度传感器2紧密粘接在所述分流器本体1上，还可以将所述数字温度传感器2通过螺栓稳定的固定在所述分流器本体1上。所述数字温度传感器2用于测量分流器本体1的温度，所述数字化测量装置3用于获取分流器本体1的温度值、电流值、电流变化率，并对所述分流器本体1的标称电阻值进行多维补偿。
39.其中，所述数字化测量装置3包括：与所述分流器本体1连接的电流测量模块31，与所述数字温度传感器2连接的温度测量模块32，与所述电流测量模块31和所述温度测量模块32连接的数字信号处理模块33，以及与所述电流测量模块31、所述温度测量模块32和所述数字信号处理模块33连接的直流供电模块34。
40.所述电流测量模块31被配置为：获取流过所述分流器本体1的电流值；所述温度测量模块32被配置为：通过所述数字温度传感器2获取所述分流器本体1的温度值；所述数字信号处理模块33被配置为：根据所述电流值和所述温度值对所述分流器本体1的标称电阻值进行多维补偿。
41.所述电流测量模块31用于测量流过所述分流器本体1的电流值。可选的，所述电流测量模块31包括：mv电压输入放大电路、a/d转换电路和数据传输接口电路；其中，所述mv电压输入放大电路与所述分流器本体1的mv电压输出端连接，所述a/d转换电路与所述mv电压输入放大电路连接，所述数据传输接口电路与所述数字信号处理模块33连接。
42.具体的，所述mv电压输入放大电路用于放大分流器本体1输出的电压信号，所述a/d转换电路即模拟数字转换电路，可以将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号，以用于数据处理分析。所述数据传输接口电路用于传输数据，将计算得到的电流值发送至所述数字信号处理模块33。
43.所述温度测量模块32与所述数字温度传感器2连接，以通过所述数字温度传感器2获取分流器本体的温度值，并将温度值发送至所述数字信号处理模块33。所述直流供电模块34为所述电流测量模块31、所述温度测量模块32和所述数字信号处理模块33提供直流供电。
44.请参阅图2，图2为本技术提供的多维补偿智能分流器中数字信号处理模块的一个实施例的结构示意图。
45.可选的，所述数字信号处理模块33包括中央处理器单元331、储存单元332和与所述通讯接口35连接的数据传输单元333。
46.其中，所述中央处理器单元331被配置为：根据多维补偿模型和补偿数据库，获取多维补偿修正系数，先对分流器本体1的标称电阻值进行多维补偿，进一步对流过所述分流器本体1的电流值进行多维补偿，为提高数据处理速度，所述中央处理器单元331可以选择tms320f28x系列处理器。所述储存单元332被配置为：储存所述多维补偿模型、所述补偿数据库和多维补偿结果；所述数据传输单元333被配置为：接收控制指令，传输所述多维补偿模型、所述补偿数据库和所述多维补偿结果。
47.所述中央处理器单元331还可以根据设计的多维补偿模型导入已建立的补偿数据库，获取分流器多维补偿修正系数，对分流器流过的电流值进行实时补偿修正，可以显著提高电流测量准确度。可选的，所述中央处理器单元331还被配置为：
48.实时获取所述分流器本体1的温度值、电流值、电流变化率；
49.根据所述温度值，通过温度补偿模型计算温度补偿修正系数，根据所述温度补偿
修正系数计算温度补偿对应的电阻修正值，根据所述温度补偿对应的电阻修正值对所述分流器本体1标称电阻值进行温度补偿修正；
50.如果所述电流变化率连续小于变化率阈值的次数大于次数阈值，则所述分流器本体1流过电流处于稳态过程；根据所述电流值，通过电流分段补偿模型得到电流补偿修正系数，根据所述电流补偿修正系数计算电流补偿对应的电阻修正值，根据所述电流补偿对应的电阻修正值对所述分流器本体1标称电阻值进行电流补偿修正；
51.如果所述电流变化率连续大于或者等于变化率阈值的次数大于次数阈值，则所述分流器本体1流过电流处于过渡过程，当所述电流变化率连续小于变化率阈值的次数再次大于次数阈值时，则所述过渡过程结束，所述分流器本体1流过电流处于新稳态过程；
52.获取所述过渡过程的起始电流值、电流变化量和持续时间；
53.根据所述起始电流值、所述电流变化量和所述持续时间，通过记忆补偿模型计算记忆补偿修正系数，根据所述记忆补偿修正系数计算记忆补偿对应的电阻修正值，根据所述记忆补偿对应的电阻修正值，针对所述过渡过程之后所述新稳态过程起始时间段，对所述分流器本体1标称电阻值进行记忆补偿修正。
54.可选的，所述数字化测量装置3还包括通讯接口35，所述通讯接口35与所述数字信号处理模块33连接，所述通讯接口35被配置为：进行数据传输。所述通讯接口35可以选择为rs232协议接口，所述通讯接口35可以根据设计的多维智能补偿方法，实现多维补偿模型、补偿数据库导入，完成分流器与其它设备的结果数据、控制指令交互传输。
55.可选的，所述数字化测量装置3还包括电源接口36，所述电源接口36与所述直流供电模块34连接，所述电源接口36被配置为：与外部电源连接。所述电源接口36可以与外部电源连接，为所述数字化测量装置3供电。
56.请参阅图3和图4，图3为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构主视图，图4为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构侧视图。
57.可选的，还包括壳体4，所述壳体4的外表面设置有：通讯接口安装孔41和电源接口安装孔42；其中，所述分流器本体1设置在所述壳体4的外部，所述数字化测量装置3设置在所述壳体4的内部，所述通讯接口35与所述通讯接口安装孔41连接，所述电源接口36与所述电源接口安装孔42连接。
58.在本实施例中，所述壳体4为所述分流器本体1提供一个安装的载体，并为所述数字化测量装置3提供保护。通过所述壳体4将所述分流器本体1、所述数字温度传感器2和所述数字化测量装置3整合为一个整体，便于安装和使用。
59.可选的，所述壳体4的外表面还设置有：至少四个安装孔槽43和至少两个绝缘安装垫块44，所述绝缘安装垫块44铺设在所述壳体4的外表面，所述绝缘安装垫块44的两端固定在所述安装孔槽43上，所述分流器本体1固定在所述绝缘安装垫块44上。
60.所述壳体4外表面设置有可以调节的安装孔槽43和绝缘安装垫块44，将所述分流器本体1的两端分别固定在所述绝缘安装垫块44上，通过调节所述绝缘安装垫块44的位置，可以适应不同尺寸分流器的安装，可以提高多维补偿智能分流器的适用性。
61.可选的，所述壳体4的外表面还设置有多组散热孔栅45。在实际应用过程中，所述分流器本体1和所述数字化测量装置3会产生热量，通过设置所述散热孔栅45，便于快速散热，降低壳内温度对分流器测量结果的影响，保证电流测量的准确性。
62.请参阅图5，图5为本技术提供的多维补偿智能分流器的又一个实施例的结构俯视图。
63.可选的，所述壳体4外表面设置有至少两个安装耳46。所述安装耳46上还可以设置安装孔，通过所述安装耳46可以将多维补偿智能分流器稳固的安装在使用的设备上，可以进一步提高所述多维补偿智能分流器安装的稳定性。
64.由以上技术方案可知，本技术提供一种多维补偿智能分流器，包括：分流器本体1，与所述分流器本体1连接的数字温度传感器2和数字化测量装置3；其中，所述数字化测量装置3包括：与所述分流器本体1连接的电流测量模块31，与所述数字温度传感器2连接的温度测量模块32，与所述电流测量模块31和所述温度测量模块32连接的数字信号处理模块33，以及与所述电流测量模块31、所述温度测量模块32和所述数字信号处理模块33连接的直流供电模块34；所述电流测量模块31被配置为：获取流过所述分流器本体1的电流值；所述温度测量模块32被配置为：通过所述数字温度传感器2获取所述分流器本体1的温度值；所述数字信号处理模块33被配置为：根据所述电流值和所述温度值对所述分流器本体1的标称电阻值进行多维补偿。
65.本技术提供的多维补偿智能分流器通过数字化测量装置，可以实时测得分流器的温度值、电流值、电流变化率，并对分流器标称电阻值进行温度补偿修正、电流补偿修正以及记忆补偿修正的多维补偿，通过一体式的数字化补偿技术改进，可以提高分流器测量电流的准确度，且分流器补偿操作简单，综合性价比高、成本低，利于提升补偿和校准的数字化、智能化程度。
66.本技术提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本技术总的构思下的几个示例，并不构成本技术保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本技术方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本技术的保护范围。