电池SOH测定电路的制作方法

电池soh测定电路
1.要求优先权
2.本技术要求于2020年8月19日提交的美国非临时申请序列no.16/997,624的优先权，其全文通过引用并入本文。


背景技术：

3.关于电池健康状态、充电状态或操作状态的信息在依赖电池电力的各种电气系统中可能有用。例如，有关电池或电池系统状态的信息在多个系统依赖于电池不间断供电的车辆中可能至关重要。在一个示例中，电池系统监测器可以包括集成芯片时钟生成、感测器、处理器和测量设备的集成解决方案。电池系统监测器可以包括具有一个或多个adc电路和一个或更多个可编程增益放大器(pga)的模拟子系统，其可以允许监测各种电流和电压范围。在一些示例中，模拟子系统可以包括芯片上的一个或多个精度参考。
4.电池监测系统可配置用于电压或电流监测。在基于分流器的电流测量系统中，可以通过将已知电阻的“分流器”或分流器装置与要测量的电流(例如来自电池的电流)串联，然后测量串联分流器装置两端的电压降来测量电流。应用欧姆定律(电流(i)＝电压(v)/电阻(r))可以产生流经分流装置的电流。电流测量的精度可以取决于电压测量的精度和分流装置本身的电阻的精度。
5.在一个示例中，电池监测系统可以是工厂校准的，例如可以包括多个温度点上的温度补偿，以允许对系统中的元件产生温度影响。对于汽车应用，通常使用单个温度校准。然而，在分流装置、电阻衰减网络或其他模拟或数字组件的使用寿命期间，值或组件行为可以以独立于温度或以其他方式不可预测的方式改变。


技术实现要素：

6.本发明人认识到，除其他外，要解决的问题包括提供用于评估电池健康状态的鲁棒系统。在一个示例中，电池监测电路可以包括电压测量或电流测量部分。问题可以包括确定来自电压和电流测量部分的信息是否对应且有效。在一个示例中，问题包括在每个电压和电流测量部分中使用各自的adc电路，并确定来自adc电路的信息的有效性或准确性。
7.在一个示例中，这些和其他问题的解决方案可以包括或使用具有电压测量通道和电流测量通道的智能电池感测(ibs)系统。在一个示例中，电压测量通道可以包括被配置为向衰减网络提供测试信号的数模转换器(dac)电路，并且衰减网络可以耦合到要被监测的电池。可以从衰减网络测量电压信号，并且可以提取关于测试信号的信息。所提取的信息可用于验证电压测量通道的一个或多个组件(包括第一模数转换器(adc)电路)的功能。验证的第一adc电路可用于随后的测量和验证操作。例如，在电流测量通道中，可以使用第二adc电路来测量关于分流装置中的电流的信息。在一个示例中，例如在使用来自dac电路的信号进行验证之后，第一adc电路可以被配置为测量分流装置中的相同电流。因此，关于使用第一和第二adc电路测量的分流电流值之间的对应性或一致性的信息可以用于验证第二adc的操作。
8.本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。其不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
9.为了便于识别对任何特定元素或行为的讨论，参考数字中的最高有效数字指的是该元素首次引入的图形编号。在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。附图通过示例而非限制的方式概括地示出了本文档中讨论的各种实施例。
10.图1大体上示出了具有智能电池感测器的电池系统的示例。
11.图2大体上示出了电池系统中的采集阶段的示例。
12.图3大体上示出了第一adc监测器电路的示例。
13.图4大体上示出了第二adc监测器电路的示例。
14.图5大体上示出了用于验证一个或多个adc电路的操作的第一方法。
15.图6大体上示出了用于验证一个或多个adc电路的操作的第二方法。
具体实施方式
16.在用于电池的智能电池感测(ibs)系统中，可以监测电池的健康状态(soh)、充电状态(soc)或功能状态(sof)。在一个示例中，可以在各种操作模式中监测电池状态信息，包括通过测量电池提供的电池电压或电流。可以通过将分流器或分流装置与一个电池端子串联，然后测量分流装置两端的电压降来测量电流。可以使用欧姆定律(电流(i)＝电压(v)/电阻(r))导出电流。为了使电流(i)测量准确，应准确地知道分流装置(r)的电压(v)和电阻。在一个示例中，可以在制造点测量分流装置的电阻，然后可以对分流装置进行偏置或周期性校准。
17.已经提出了用于监测或确定ibs系统中分流装置的电阻的各种技术，例如在其被部署在现场之后。例如，callanan在美国专利10359449中，标题为“补偿分流漂移的电流测量技术”，通过引用将其全部并入本文，描述了一种引入与双系统斩波方案的斩波相位同步的已知信号的技术，将已知信号斩波到主信号路径中，在并行信号去处理路径中提取已知信号，然后使用提取的信号来确定分流装置电阻特性。
18.验证ibs系统中的信号测量或转换链可同样重要。ibs系统可以包括例如一个或多个模数转换器(adc)电路，例如可以被配置为测量系统中的电压或电流特性。例如，adc电路可以被配置为测量分流装置两端的电压，并且反过来，所测量的电压可以被用于确定从电池接收的操作电流。因此，从adc电路接收的信息必须是准确的，以获得关于电池的工作电流的可靠信息。因此，需要验证或检查ibs系统中adc电路的操作。在一些示例中，可以使用多个并行adc电路通道，并且可以交叉检查来自并行电路通道的测量结果是否一致。
19.在一个示例中，ibs系统可以包括用于测量电池电压的电压通道。除其他外，信道可以包括衰减器、缓冲器和∑-δadc电路或第一adc电路。可以类似地使用其他类型的adc电路。在一个示例中，相同的ibs系统可以包括电流通道以测量电池电流或从电池汲取的电流负载，例如使用外部分流装置。在一个示例中，电流通道可以包括电平移位器、放大器、缓冲器和∑-δadc电路或第二adc电路。在一个示例中，可以在电压路径中提供一个或多个复
用器电路，以允许相同的adc电路测量其他信息，例如来自其他系统传感器或设备的信息。
20.在一个示例中，ibs系统可以包括数模转换器(dac)电路，被配置为在电压通道中的衰减器的电阻元件之间提供测试信号，例如ac或dc信号。在一个示例中，ibs系统可以包括被配置为切换(或分流)电压通道中的衰减器的一个或多个电阻元件的切换电路。dac电路或开关电路因此可用于调制电压通道中的信号。调制的特性可以是先验的或者可以由控制器或处理器电路指定。使用第一adc电路测量的电压信号的各种分量可以通过数字处理来提取，例如以确定主电压分量和调制分量，其可以包括或指示由测试信号或开关电路引入的调制特性。换言之，第一adc电路可用于测量主电压分量而不中断。可以将调制分量与测试信号或开关电路的预期效果进行分析或比较。如果调制组件匹配到规定公差内，则包括第一adc电路的电压通道可以被视为正常工作或正常工作。如果调制组件在规定公差内不匹配，则电压通道中可能存在故障。可以采取各种补救措施，例如补救故障、绕过电压通道或采取其他措施。
21.可以类似地测试或检查电流通道。在一个示例中，电流通道可以包括或使用多路复用器电路来向电压通道中的第一adc电路呈现分流电压信号。可以向电流通道中的第二adc电路提供相同或基本相同的分流电压信号。如果来自电压通道中的第一adc电路和来自电流通道中的第二adc电路的测量值一致，则电流通道可以被视为正常工作或正常工作。也就是说，可以使用电压通道来验证第一adc电路，然后可以使用经验证的第一adc来使用电流通道来验证第二adc电路。在示例中，第一和第二adc电路可以是没有共享资源的不同设备，并且在示例中可以使用独立的参考。
22.在另一示例中，ibs系统可以包括或使用第三adc电路来交叉检查来自电压通道的信息和来自电流通道的信息。可以通过将电压测量结果与来自电压通道的信息进行比较，然后使用经验证的第三adc电路来交叉检查来自电流通道的信息来验证第三adc的操作。在一个示例中，与不包括第三adc电路的系统相比，包括或使用第三adc的ibs系统对主电压路径的电压测量定时的干扰更小。
23.图1大体上示出了包括智能电池传感器102的电池系统100的示例。在图1的示例中，智能电池传感器是在汽车应用的上下文中示出的，然而，智能电池检测器102可以类似地用于其他应用。在图1中，智能电池传感器102耦合到电池106，例如汽车或车辆电池。智能电池传感器102可以包括控制器104，并且控制器104可以包括电压调节器108、总线接口110、ibs处理器电路114和测量单元116。总线接口110可以耦合到数据总线112，以实现智能电池传感器102和其他车辆系统之间的通信。
24.ibs处理器电路114可以包括通用或专用处理器。ibs处理器电路114可以被配置为控制智能电池传感器102的测量单元116。在一些示例中，存储器控制器可以控制ibs处理器电路114的访问，例如访问eeprom闪存。在一个示例中，ibs处理器电路114包括部分地或完全地在智能电池传感器102外部并且与测量单元116进行数据通信的电路。
25.在图1的示例中，智能电池传感器102可以耦合到电池106。例如，测量单元116可以包括或可以耦合到衰减器网络126，并且衰减器网络126可以耦合到电池106的正极端子118和负极端子120。因此，测量单元116可以通过测量来自衰减器网络126的电压信息来接收关于电池106的电压ubat的信息。电池106的极性或智能电池传感器102的极性可以可选地反转。
26.在车辆系统中，来自电池106的电流可以通过车辆底盘或车身122返回。分流装置124可以耦合在车身122和电池106之间，从而能够测量从电池106汲取的电流。在一个示例中，分流装置124包括分流电阻器或电阻网络。测量单元116可以被耦合以接收关于分流装置124两端的电压的信息。使用测量的电压，测量单元116可以确定通过分流装置124的电流ibat。关于电池106的电压和分流装置124中的电流的信息可以用于确定电池106的健康状态、充电状态或其他方面。
27.如下面进一步描述的，测量单元116可以包括或使用诸如dac电路的信号发生器，以向衰减器网络126的至少一部分提供已知的ac信号或dc信号。从衰减器网络126测量的电压信号特性信息可以与关于已知信号的特性信息一起使用，以确定测量单元116或智能电池传感器102的一个或多个方面的健康状态或操作状态。也就是说，来自电压信号特性的信息可用于验证测量单元116或智能电池传感器102的一个或多个部件。
28.在一个示例中，测量单元116包括或使用一个或多个模数转换器(adc)电路来接收模拟电压信号并将这样的接收信号转换成相应的数字表示。数字表示可以被处理以识别接收信号的各种特性。例如，数字表示可以包括关于接收的模拟电压信号的幅度、频率、相位或其他方面的信息。从接收信号中恢复或提取的特征信息可用于验证或确定各种电路的健康状态，例如智能电池传感器102中的电路。在一个示例中，测量单元116可被配置为测量ac或dc信息。例如，测量单元116可以包括调谐电路，该调谐电路可以用于从从电池或耦合到电池的一个或多个组件接收的载波信号中提取ac信号。在一个示例中，可以使用来自dac电路的调制信号来调谐调谐电路。
29.在dac电路提供dc测试信号的示例中，测量单元116可以被配置为在施加dc测试信号时使用时间复用测试控制器来间歇地停止或禁止其他电池测量。在dac电路在进行其他电池测量的同时提供ac测试信号的示例中，测量单元116可以被配置为使用提取装置从其他电池测量或信号中分离出ac响应或测试结果信号。
30.在一个示例中，健康状态可以包括有关组件、组件网络、系统或设备是否在指定的容差范围内运行的信息。健康状态信息可以包括关于电路是否准确地接收、处理或提供信息的信息。在一个示例中，adc电路的健康状态可以包括关于该电路是否被精确定时或是否正在产生精确地对应于相应模拟输入信号的数字信号的信息。在一个示例中，如果可以确认adc电路的健康状况，则可以维持来自包括adc电路的智能电池传感器102的信息的置信度。然而，如果不能确认adc的健康状况，或者如果adc电路可以被确定为故障或故障，则可以降低来自智能电池传感器102的信息的置信度，并且在一些示例中，可以生成故障信息，以限制依赖于智能电池传感器102感测的电池的系统的一个或多个方面。
31.图2大体上示出了采集级200或测量单元116的前端电路部分的示例。在示例中，采集级200可以包括第一电压测量电路202和第一电流测量电路206。第一电压测量电路202和第一电流测量电路206可以被配置为测量电池106的不同操作方面。例如，第一电压测量电路202可以被配置为例如使用衰减器网络126来测量关于电池106的电压信息，并且第一电流测量电路206可以被配置成例如使用分流装置124来测量关于电池106的电流或负载信息。在示例中，采集级200可以与各种外部调节电路一起使用，例如用于缓冲、隔离或调节功率和/或数据信号。在示例中，调节电路可以包括或使用额定用于给定应用的预期温度范围的部件(例如，电阻器、电容器、电感器、二极管等)。
32.在图2的示例中，第一电压测量电路202可以包括第一多路复用器电路214、第一缓冲器电路216和第一adc电路210。例如，第一多路复用器电路214可以被配置为将第一adc电路210耦合到多个输入或源。例如，第一多路复用器电路214可以被配置为将第一adc电路210耦合到温度传感器218、衰减器网络126或一个或多个其他源，使得第一adc电路214可以以时间复用的方式从各个源接收信息。在图2的示例中，第一多路复用器电路214可以接收源信息，并通过第一缓冲电路216将其提供给第一adc电路210。第一缓冲电路214可以被配置为缓冲或放大从第一多路复用器电路214接收的信号，以便在第一adc电路210的输入端呈现增益调整或阻抗匹配的信号。
33.在图2的示例中，第一电流测量电路206可以包括电流路径可编程增益放大器204、第二缓冲电路208和第二adc电路212。电流路径可程控增益放大器204可以耦合到分流装置124以测量来自分流装置124的电压信息。在一些示例中，第一电流测量电路206可以包括电平移位器，例如设置在电流路径可编程增益放大器204之前的信号链中，例如用于将电压电势上移到地电势以下。
34.在一个示例中，温度传感器218可以包括与采集级200集成或耦合到采集级200的传感器。来自温度传感器218的信息可以用于确定健康状态、充电状态或关于电池的其他信息。示例采集级200可以包括或使用精度参考电路224的一个或多个实例。精度参考电路224可以是可以用于校准采集级200的各个部分的设备或参考源。
35.图3大体上示出了第一adc监视器电路300的示例。第一adc监视器电路300可以包括第二电压测量电路302，该第二电压检测电路302可以包括或包含来自图2的示例的第一电压测量电路202的一部分，并且第一adc监视器电路300可以包括第二电流测量电路306，该第二电流检测电路306可以包括或包含来自图2的示例的第一电流检测电路206的一部分。在图3和图4的示例中，为了便于说明，省略了各种缓冲电路。然而，在实践中，adc或dac电路中的一个或多个可以包括缓冲电路以帮助管理输入或输出信号。第一adc监视器电路300可以包括第一处理器电路308，例如可以包括或包含图2的比较器电路222或结果累加器电路220或图1的ibs处理器电路114中的一个或多个。在示例中，第一处理器电路308可以被配置为控制或监视ibs的第二电压测量电路302、第二电流测量电路306或采集级200的其他部分的一个或多个方面。
36.在一个示例中，第一处理器电路308可用于确定或验证采集级200的一个或多个组件的操作状态或健康状态。例如，第一处理器电路308可以被配置为验证第二电压测量电路302中的第一adc电路210的操作状态，并且第一处理器电路308可以被配置成验证第二电流测量电路306中的第二adc电路212的操作状态。在一个示例中，第一处理器电路308可以被配置为使用来自第一adc电路210的信息来验证第二adc电路212的操作状态。
37.在图3的示例中，第二电压测量电路302包括衰减器网络126和dac电路304。dac电路304可以响应来自第一处理器电路308的控制信号，以向衰减器网络126的一个或多个部分提供测试信号。例如，衰减器网络126可以包括至少包括第一和第二电阻器的电阻分压器。dac电路304可以被配置为例如响应于来自第一处理器电路308的命令，在衰减器网络126中的第一电阻器两端提供模拟测试信号。在一个示例中，dac电路304可用于控制一个或多个分流或短路装置，所述分流或短路设备被配置为使衰减器网络126中的一个或更多个电阻器短路，从而调制可以使用第一电压测量电路202从衰减器网络126测量的信号。
38.第一多路复用器电路214可以耦合到衰减器网络126，并被配置为从衰减器网络126的一个或多个部分接收响应电压信号。在一个示例中，第一多路复用器电路214被配置为感测来自从dac电路304接收测试信号的衰减器网络126的相同电阻器或相同部分的响应电压信号。响应电压信号可以作为模拟输入信号提供给第一adc电路210，并且基于响应电压信号，第一adc电路210可以提供关于衰减器网络126的响应电压信息。例如，第一adc电路210可以向第一处理器电路308提供响应电压信息。
39.要解决的问题包括确定使用第一adc电路210测量的信息是否有效。除其他外，本发明人已经认识到，该问题的解决方案包括使用关于由dac电路304提供给衰减器网络126的测试信号的信息以及使用第一adc电路210从衰减器网络126测量的信息。在一个示例中，第一处理器电路308可以被配置为执行或协调adc电路验证。
40.在一个示例中，第一处理器电路308被配置为根据iso 26262执行或协调诊断，该iso 26262是由国际标准化组织(iso)定义的用于汽车电气和/或电子系统功能安全的国际标准。例如，第一处理器电路308或本文讨论的一个或多个其他处理器电路可以被配置为检测一个或更多个汽车系统中的单个故障、由外部影响引起的故障、定时故障、寻址故障、漂移故障(对于模拟信号)和/或瞬时故障。故障检测可包括将各种数据输出(有时称为监控输出)与独立数据输入进行比较，以确保符合规定的公差范围(例如，在时间、幅度、值或其他特性方面)。
41.dac电路304，例如在第一处理器电路308的控制或指示下，可以用于向衰减器网络126提供测试信号，并且测试信号可以具有第一处理器电路308已知或定义的特性。例如在电池系统100的一个或多个部分的正常或异常操作条件下，可以预先知道或理解测试信号(例如具有其已知特性)对衰减器网络126的影响以及从其测量的任何信号。即，当电池106或当采集级200的一个或多个方面正常或异常操作时，可以知道测试信号的影响或影响。响应电压信号的特性或响应电压信息可由第一处理器电路308监测或分析，以与测试信号的预期效果对应或一致。换句话说，来自第一adc电路210的关于从衰减器网络126测量的信号的信息可以与关于由dac电路304提供给衰减器网络126的刺激或测试信号的信息一起使用。
42.例如，来自dac电路304的测试信号可以包括dc信号、脉冲信号或ac信号，或者这些信号的组合。在一个示例中，测试信号可以被配置为具有指定的幅度或非零频率特性。响应于测试信号而接收的电压信号(例如由第一多路复用器电路214和第一adc电路210接收的)可以具有与来自dac电路304的测试信号基本相同或对应的幅度和/或频率特性。第一处理器电路308可以被配置为分析响应电压信号以确定其是否具有与测试信号相同或对应的幅度和/或频率特性。在一个示例中，对于电池系统100的给定操作状态，测试信号对衰减器网络126的影响是已知的，因此，第一处理器电路308可以被配置为分析响应电压信号以确定其是否具有与已知影响相对应的特性。因此，可以基于由第一处理器电路308确定的对应关系来验证第一adc监视器电路300的一个或多个组件的健康状态或功能。例如，可以基于由第一处理器电路308确定的对应关系来提供第一adc电路210、第一多路复用器电路214、衰减器网络126中的一个或多个的健康或功能评估。在一个示例中，健康状态或功能信息可以包括关于与第一adc监视器电路300或与其相关联的任何外部调节电路的各种组件中的一个或多个相关联的任意校正、校准或控制的有效性的信息。
43.如果第一处理器电路308确定所测量的和预期的信号分量或特性不匹配，例如在指定的公差内，则第一处理器电路308可以指示第二电压测量电路302中存在故障状况。如果识别出故障状况，则第一处理器电路308可以被配置为采取各种补救措施。补救措施可以包括例如补救故障、绕过第二电压测量电路302、执行进一步诊断或执行其他补救措施的操作。
44.在图3的示例中，第二电流测量电路306包括分流装置124、电平移位电路310、电流通道放大器电路312和第二adc电路212。第二adc电路212可以被配置为测量来自分流装置124的电压信息，并且可以使用(例如，由第一处理器电路308)测量的电压信息来确定分流装置124中的电流，例如通过应用欧姆定律并使用关于分流装置124电阻的已知信息。在一个示例中，来自分流装置124的分流电压信号可以使用电平移位电路310进行电平移位，和/或可以在被提供给第二adc电路212用于测量之前使用电流通道放大器电路312进行增益调整。
45.要解决的问题包括确定使用第二adc电路212测量的信息是否有效。本发明人认识到，除其他外，该问题的解决方案包括并行使用多个adc电路来测量信息，然后交叉检查来自adc电路的测量结果。在一个示例中，第一处理器电路308可以被配置为执行adc电路验证，例如一起使用来自第一adc电路210和第二adc电路212的信息。
46.在图3的示例中，可以使用第二adc电路212和并行使用第一adc电路210来测量来自分流装置124的电压信息。例如，第一多路复用器电路214可以被配置为以时间交织的方式将第一adc电路210的输入端子连接到衰减器网络126或分流装置124。换言之，第一多路复用器电路214可以在第一时间间隔期间耦合第一adc电路210以测量来自衰减器网络126的信息，并且第一多路复用器电路214可以将第一adc电路210耦合以在第二时间间隔期间测量来自分流装置124的信息。第一和第二时间间隔可以是不重叠的，并且在一个示例中，第一时间间隔可以对应于dac电路304向衰减器网络126提供测试信号的时间或间隔。第二时间间隔可以对应于第二adc电路212从分流装置124接收信息的时间或间隔。
47.第一处理器电路308可以从第一adc电路210和第二adc电路212接收电压信息。第一处理器电路308可以被配置为比较所接收的电压信息，以确定其是否相同，例如在指定的容限内。如果接收到的电压信息足够相似，则第一处理器电路308可以被配置为确定第二adc电路212的健康状态或功能。换句话说，由于可以使用第二电压测量电路302来确定第一adc电路210的健康状态，使用第一adc电路210的后续测量可以依赖于或可以被认为是准确的。因此，当第一adc电路210和第二adc电路212用于测量关于基本相同的刺激(例如，分流装置124两端的电压)的信息时，来自电路的测量结果之间的一致性可以指示第二adc电路212正常工作。
48.如果第一处理器电路308确定来自第一adc电路210和第二adc电路212的测量信息不充分一致，或者在指定的公差范围之外，则第一处理器电路308可以指示第二电流测量电路306中存在故障状况。如果识别出故障状况，则第一处理器电路308可以被配置为采取各种补救措施。补救措施可以包括例如补救故障、绕过第二电流测量电路306、执行进一步诊断或执行其他补救措施的操作。
49.因此，图3的示例性第一adc监视器电路300可用于验证第一adc电路210和第二adc电路212中的一个或两者的操作。第一adc监视器电路300的限制在于，第一adc电路210可以
被占用一段测试持续时间，该测试持续时间包括测量来自衰减器网络126的响应电压信号的第一部分和测量来自分流装置124的分路电压的第二部分。因此，第一adc电路210可以在adc测试周期的持续时间内不可用以执行其他动作，例如监测温度传感器218或执行采集级200的其他测量。本发明人已经认识到该问题的解决方案可以包括或使用额外的adc电路来交叉检查来自第二电压测量电路302和第二电流测量电路306的信息，例如使用第二adc监视器电路400。
50.图4大体上示出了第二adc监视器电路400的示例。第二adc监视电路400可以包括第三电压测量电路402(可以包括或包含来自图3的示例的第二电压测量电路302的一部分)，并且第二adc监视器电路400可以包括第三电流测量电路406(可以包括或包含来自图3的示例的第二电流测量电路306的一部分)。第二adc监视器电路400可以包括第二处理器电路408，例如可以包括或包含图2的比较器电路222或结果累加器电路220或图1的ibs处理器电路114中的一个或多个。在一个示例中，第二处理器电路408可以被配置为控制或监视ibs的第三电压测量电路402、第三电流测量电路406或采集级200的其他部分的一个或多个方面。
51.在图4的示例中，第二adc监视器电路400可以包括第三adc电路404。第三adc电路404可以被配置为与第一adc电路210或第二adc电路212并行地测量信息。来自第三adc电路404的测量信息可以用于验证至少第二adc电路212的操作。
52.第三电压测量电路402可包括衰减器网络126和dac电路304。dac电路304可由来自第二处理器电路408的信号控制，从而调制提供给衰减器网络126的信号或调制衰减器网络126中的信号行为，如上文在图3的讨论中所述。在第二adc监视器电路400中，第一adc电路210可以被配置为从衰减器网络126读取电压信息。在一个示例中，第一adc电路210可以直接耦合到衰减器网络126以读取响应电压信号，例如响应于来自dac电路304的激励或测试信号。在一个示例中，第二多路复用器电路410可以与第一adc电路210并联耦合，以从衰减器网络126接收响应电压信号。
53.第三adc电路404可以耦合到第二多路复用器电路410。在第一时间间隔期间，第二多路复用器电路410可以将来自衰减器网络126的电压信息提供给第二adc电路404的输入，使得第三adc电路404和第一adc电路210可以接收基本相同的输入信号。
54.要解决的问题包括确定使用第一adc电路210测量的信息是否有效。本发明人已经认识到，除其他外，该问题的解决方案包括使用关于由dac电路304提供给衰减器网络126的测试信号的信息以及使用来自衰减器网络126中的第一adc电路210测量的信息。在一个示例中，第二处理器电路408可以被配置为执行或协调adc电路验证。
55.dac电路304，例如在第二处理器电路408的控制或指示下，可以用于向衰减器网络126提供测试信号，并且测试信号可以具有第二处理器处理器电路408已知或定义的特性。例如在电池系统100的一个或多个部分的正常或异常操作条件下，可以预先知道或理解测试信号(例如具有其已知特性)对衰减器网络126的影响以及从其测量的任何信号。即，当电池106或当采集级200的一个或多个方面正常或异常操作时，可以知道测试信号的影响或作用。响应电压信号的特性或响应电压信息可由第二处理器电路408监测或分析，以与测试信号的预期效果对应或一致。换言之，来自第一adc电路210的关于从衰减器网络126测量的信号的信息可以与关于由dac电路304提供给衰减器网络126的刺激或测试信号的信息一起使
用，或者代替该信息，如上文在图3的示例中类似地描述的。
56.例如，来自dac电路304的测试信号可以具有指定的幅度或频率特性。诸如由第一adc电路210接收的响应电压信号可以具有相同或相应的幅度和/或频率特性。第二处理器电路408可以被配置为分析响应电压信号以确定其是否具有与测试信号相同或对应的幅度和/或频率特性。在一个示例中，对于电池系统100的给定操作状态，测试信号对衰减器网络126的影响是已知的，因此，第二处理器电路408可以被配置为分析响应电压信号以确定其是否具有与已知影响相对应的特性。因此，可以基于由第二处理器电路408确定的对应关系来验证第一adc电路210的状态或功能。
57.来自衰减器网络126的响应电压信号可以在第三adc电路404处经由第二多路复用器电路410接收，例如基本上与第一adc电路210同时接收。换言之，第一adc电路210和第三adc电路404可以被配置为响应于来自dac电路304的测试信号来测量来自衰减器网络126的基本相同的电压信号。如果来自第一adc电路210和第三adc电路404的测量值一致或充分对应，则可以验证第三adc电路404的状态或功能。
58.在图4的示例中，第三电流测量电路406包括分流装置124、电平移位电路310、电流通道放大器电路312和第二adc电路212。第二adc电路212可以被配置为测量来自分流装置124的电压信息，并且可以使用(例如，由第二处理器电路408)测量的电压信息来确定分流装置124中的电流，例如通过应用欧姆定律并使用关于分流装置124电阻的已知信息。在一个示例中，来自分流装置124的分流电压信号可以使用电平移位电路310进行电平移位，和/或可以在被提供给第二adc电路212用于测量之前使用电流通道放大器电路312进行增益调整。
59.要解决的问题包括确定使用第二adc电路212测量的信息是否有效。本发明人已经认识到，除其他外，该问题的解决方案包括并行使用多个adc电路来测量信息，然后交叉检查来自adc电路的测量结果。在一个示例中，第二处理器电路408可以被配置为执行adc电路验证，例如一起使用来自第三adc电路404和第二adc电路212的信息。
60.在图4的示例中，可以使用第二adc电路212和并行使用第三adc电路404来测量来自分流装置124的电压信息。例如，第二多路复用器电路410可以被配置为以时间交织的方式将第三adc电路404的输入端子连接到衰减器网络126或分流装置124。换言之，第二多路复用器电路410可以在第一时间间隔期间耦合第三adc电路404以测量来自衰减器网络126的信息，并且第二多路复用器电路410可以耦合第三adc电路404以在第二时间间隔期间测量来自分流装置124的信息。第一和第二时间间隔可以是不重叠的，并且在一个示例中，第一时间间隔可以对应于当dac电路304向衰减器网络126提供测试信号时的时间或间隔。第二时间间隔可以对应于第二adc电路212从分流装置124接收信息的时间或间隔。
61.第二处理器电路408可以从第三adc电路404和第二adc电路212接收电压信息。第二处理器电路408可以被配置为比较所接收的电压信息，以确定其是否相同，例如在指定的公差范围内。如果接收到的电压信息足够相似，则第二处理器电路408可以被配置为验证第二adc电路212的健康或功能。换言之，可以使用由第三adc电路404和由第一adc电路210从衰减器网络126接收的信息的比较来确定或验证第三adc电路404的状态，可以依赖于或可以认为使用第三adc电路404的后续测量是准确的。因此，当第三adc电路404和第二adc电路212用于测量关于基本上相同的刺激(例如，分流装置124两端的电压)的信息时，来自电路
的测量结果之间的一致性可以指示第二adc电路212正常工作。
62.如果第二处理器电路408确定来自第三adc电路404和第二adc电路212的测量信息不充分一致，或者在指定的公差范围之外，则第二处理器电路408可以指示第三电流测量电路406中存在故障状况。如果识别出故障状况，则第二处理器电路408可以被配置为采取各种补救措施。补救措施可以包括例如补救故障、绕过第三电流测量电路406、执行进一步诊断或执行其他补救措施的操作。
63.因此，包括或使用第二adc监视器电路400的ibs系统可以使用多个adc电路来交叉检查来自电压和电流通道的信息以验证电路操作。例如，可以通过将电压测量结果与来自第三电压测量电路402的信息进行比较来验证第三adc电路404的操作。验证的第三adc电路404然后可用于交叉检查来自第三电流测量电路406的信息。在一个示例中，与不包括第三adc电路的系统相比，包括或使用第二adc监视器电路400(例如具有第三adc电路404)的ibs系统对主电压路径的电压测量定时的干扰更小。
64.第一adc监视器电路300和第二adc监视器电路400的示例通常被配置为使用来自dac 304的ac刺激信号。然而，在其他实施例中，可以类似地使用dc刺激信号或具有dc偏移的ac刺激。如果使用dc激励信号，则可以从电池106测量未激励信号(例如，当dac 304关闭或提供第一测试信号时)，作为可以与测试结果进行比较的参考值。
65.图5大体上示出了用于验证一个或多个adc电路的操作的第一方法500的示例，例如使用电池系统100、采集级200、第一adc监视器电路300或第二adc监视器电路400。第一方法500的一个或多个方面可以由处理器电路(例如ibs处理器电路114、第一处理器电路308或第二处理器电路408)执行或协调。
66.在框502，第一方法500可以包括向耦合到所述电池的电池电压测量电路提供第一测试信号。在一个示例中，框502可以包括使用dac电路304向衰减器网络126提供第一测试信号，并且衰减器网络126包括电池电压测量电路的一部分。处理器电路可以向dac电路304发出命令或控制信号，以在指定时间提供第一测试信号，并且第一测试信号可以具有处理器电路已知的特性(例如，幅度或频率特性)。
67.在框504，第一方法500可以包括使用第一模数转换器(adc)电路，例如第一adc电路210，以响应于第一测试信号从电池电压测量电路接收第一电压信号。也就是说，框504可以包括响应于dac电路304提供的第一测试信号从衰减器网络126接收第一电压信号。
68.在框506，第一方法500可以包括基于第一测试信号和从第一adc电路接收的第一电压信号之间的对应关系来验证第一adc电路。在一个示例中，框506可以包括使用处理器电路从第一adc电路210接收关于对第一测试信号的响应的数字信息。在一个示例中，接收数字信息的处理器电路可以是向dac电路304提供命令或控制信号以提供第一测试信号的同一处理器电路。处理器电路可以使用关于第一测试信号的信息以及由第一adc电路210测量的信息来确定第一adc电路210是否正常工作。
69.在框508，第一方法500可以包括使用所述第一adc电路和第二adc电路，接收关于耦合到所述电池的分流装置中的第一电流的信息。框508可以包括使用第一adc电路210和第二adc电路212来接收关于分流装置124中的电流的信息，例如通过测量分流装置124两端的电压并使用欧姆定律来计算电流。
70.在框510，第一方法500可以包括基于从第一和第二adc电路接收到的关于分流装
置124中的电流的信息来验证第二adc电路。处理器电路可被配置为基于来自第一adc电路210和第二adc电路212的信号来接收或确定电流信息。如果电流信息一致，则第二adc电路212可被确定为正常操作或正常工作。例如，如果可以根据框506验证第一adc电路210，则可以认为使用第一adc电路210测量的后续信息是有效的，或者可能是有效的。因此，当第一adc电路210和第二adc电路212被用于测量关于分流装置124的相同刺激信号或相同信息，并且来自各个adc电路的测量信息一致时，则可以认为第二adc电路212正常工作。
71.在框512，第一方法500可以包括向耦合到电池的电池电压测量电路提供不同的第二测试信号。在一个示例中，框512可以包括使用dac电路304向衰减器网络126提供第二测试信号。处理器电路可以向dac电路304发出命令或控制信号，以在指定时间提供第二测试信号，并且第二测试电路可以具有处理器电路已知的特性(例如，幅度或频率特性)，并且可以不同于在框502提供的第一测试信号的一个或多个特性。在一个示例中，可以指定第一和第二测试信号的值或特性，使得可以测试或验证adc电路的不同操作范围。在框512之后，第一方法500可以通过返回到框504以循环方式继续。可以类似地执行循环的进一步迭代，例如使用不同的测试信号。
72.图6大体上示出了用于验证一个或多个adc电路的操作的第二方法600的示例，例如使用电池系统100、采集级200、第一adc监视器电路300或第二adc监视器电路400。第二方法600的一个或多个方面可以由处理器电路(例如ibs处理器电路114、第一处理器电路308或第二处理器电路408)执行或协调。第二方法600可以包括方框502、方框504和方框506，上面参照图5讨论了这些方框。
73.在图6的示例中，框602可以跟随框506。框602可以包括使用第二adc电路来接收关于耦合到电池的分流装置中的电流的信息。框602可以包括使用第二adc电路212来接收关于分流装置124中的电流的信息，例如通过测量分流装置124两端的电压并使用欧姆定律或其他函数或手段来计算电流。
74.在框604，第二方法600可以包括使用第三adc电路来响应于第一测试信号从电池电压测量电路接收关于第一电压信号的信息，并接收关于分流装置中的第一电流的信息。例如，框604可以包括使用多路复用器电路，例如第二多路复用器电路410，在第一时间间隔期间将第三adc电路404选择性地耦合到电池电压测量电路中的衰减器网络126，并且在第二时间间隔期间选择性地将第三模数转换器电路404耦合到分流装置124。第一和第二时间间隔可以是不重叠的。
75.使用第二多路复用器电路410，第三adc电路404可以被配置为接收可以验证第二adc电路212的操作的信息。例如，如果在第一时间间隔期间来自第三adc电路404的信息与来自第一adc电路210的信息一致，则可以确定第三adc电路404正常工作。如果在第二间隔期间，来自第三adc电路404的信息与来自第二adc电路212的关于分流装置124中的信号的信息一致，则可以确定第二adc回路212正常工作。因此，在框606，第二方法600可以包括基于接收到的关于分流装置124中的第一电流的信息来验证第二adc电路212。
76.在框606之后，第二方法600可以可选地包括提供或使用第二测试信号，例如具有与第一测试信号不同的一个或多个特性，然后重复验证序列。例如，参见第一方法500中的框512的讨论。
77.本公开的各个方面可以帮助提供本文所识别的测试系统相关问题的解决方案。在
一个示例中，方面1可以包括或使用主题(例如，设备、系统、装置、方法、用于执行动作的装置或设备可读介质，该设备可读介质包括当由设备执行时可以使设备执行动作的指令，或制造品)，例如可以包括或利用智能电池感测系统。在一个示例中，方面1可以包括一种用于确定第一电池的电池监视器电路的状态的方法，例如使用智能电池感测系统。方面1的方法可以包括：向耦合到所述电池的电池电压测量电路提供第一测试信号；和使用第一模数转换器(adc)电路，响应于所述第一测试信号从所述电池电压测量电路接收第一电压信号。方面1可以包括基于所述第一测试信号和接收的第一电压信号之间的对应关系来验证所述第一adc电路。
78.方面2可以包括或使用，或者可以可选地与方面1的主题结合，以可选地包括：使用所述第一adc电路和第二adc电路，接收关于耦合到所述电池的分流装置中的第一电流的信息；和基于从所述第一adc电路和所述第二adc电路接收的关于所述第一电流的信息来验证所述第二adc电路。
79.方面3可以包括或使用或可选地与方面2的主题结合，可选地包括：接收关于分流装置中的第一电流的信息包括使用所述第一adc电路测量所述分流装置中的第一电流的第一幅度特性，并使用所述第二adc电路同时测量所述分流装置中的第一电流的第二幅度特性。方面3可以包括通过比较第一和第二幅度特性来验证第二adc电路。
80.方面4可以包括或使用，或者可以可选地与方面3的主题相结合，以可选地包括：使用多路复用器电路，耦合所述第一adc电路以从所述电池电压测量电路接收所述第一电压信号或从所述分流装置接收第二电压信号，并且所述第二电压信号可以指示所述分流装置中的第一电流的第一幅度特性。
81.方面5可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至4中的一个或任意组合的主题相结合，以可选地包括：通过使用数模转换器(dac)电路向电池电压测量电路提供第一测试信号以提供第一测试信号。
82.方面6可以包括或使用，或者可以可选地与方面5的主题结合，以可选地包括：向dac电路和第一adc电路提供不同的参考信号。
83.方面7可以包括或使用，或者可以可选地与方面5或6中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：使用处理器电路向dac电路提供控制信号以指导所述dac电路提供所述第一测试信号；和基于提供给dac电路的控制信号的特性和从所述第一adc电路接收的第一电压信号的特性来验证所述第一adc电路。
84.方面8可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至7中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：将所述第一测试信号的频率特性与从所述电池电压测量电路接收的所述第一电压信号的频率特性进行比较，来验证所述第一adc电路。
85.方面9可以包括或使用，或者可以可选地与方面1的主题相结合，以可选地包括：使用第二adc电路，接收关于耦合到所述电池的分流装置中的第一电流的信息；和使用第三adc电路，以时间复用的方式接收：(1)响应于第一测试信号而关于来自所述电池电压测量电路的第一电压信号的信息；和(2)关于所述分流装置中的第一电流的信息。方面9可以包括基于从所述第二和第三adc电路接收到的关于所述第一电流的信息来验证所述第二adc电路。
86.方面10可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至9中的一个或任意组合的主题
组合，以可选地包括：通过向所述电池监视器电路中的电阻分压器电路的第一部分提供所述第一测试信号，向所述电池电压测量电路提供所述第一测试信号。
87.方面11可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至10中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：通过提供控制信号以分流所述电池监视器电路中的电阻分压器电路中的一个或多个元件，向所述电池电压测量电路提供所述第一测试信号。
88.方面12可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至11中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：通过生成频率或幅度随时间变化的信号，提供所述第一测试信号；和验证所述第一adc电路可以包括使用关于所述第一电压信号是否包括与所述第一测试信号中的相应变化相对应的频率或幅度随时间的变化的信息。
89.方面13可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至12中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：通过在所述电池负载时提供所述第一测试信号，向所述电池电压测量电路提供所述第一测试信号。
90.方面14可以包括或使用，或者可以可选地与方面1至13中的一个或任意组合的主题组合，以可选地包括：在第一时间向所述电池电压测量电路提供dc参考信号，并且作为响应，接收参考结果，其中提供所述第一测试信号包括在不同的第二时间提供所述第一测试信号，并且其中验证所述第一adc电路包括使用所述第一测试信号和接收的第一电压信号之间的对应关系以及使用所述参考结果。
91.方面15可以包括或使用主题(例如，设备、系统、装置、方法、用于执行动作的装置或设备可读介质，该设备可读介质包括当由设备执行时可以使设备执行动作的指令，或制造物品)，例如可以包括或利用一种用于确定电池的电池监视器电路的健康状态的系统。在方面15中，系统可以包括：第一模数转换器(adc)电路，被配置为接收关于电池电压测量电路中的电压的信息；和信号发生器，被配置为向所述电池电压测量电路提供测试信号；以及耦合到所述第一adc电路和所述信号发生器的处理器电路。在方面15中，处理器电路可以被配置为：控制所述信号发生器向所述电池电压测量电路提供测试信号；和从所述第一adc电路接收数字信号，所述数字信号包括关于所述电池电压测量电路中的电压的信息；和基于所述测试信号的特性和关于所述电池电压测量电路中的电压的数字信号的信息来验证所述第一adc电路。
92.方面16可以包括或使用，或者可以可选地与方面15的主题相结合，以可选地包括或使用：包括数模转换器(dac)电路的信号发生器，所述数模转换器电路被配置为从处理器电路接收数字控制信号，并且作为响应，向电池电压测量电路提供测试信号。方面16可以包括提供测试信号作为ac或dc测试信号。
93.方面17可以包括或使用，或者可以可选地与方面15或16中的一个或任意组合的主题相结合，以可选地包括或使用电池电压测量电路，并且电池电压测量电路包括电阻衰减网络，以及所述信号发生器被配置为向所述电阻衰减网络的第一部分提供所述测试信号，并且所述第一adc电路被配置为从所述电阻衰网络的第一部分接收关于所述电池电压测量电路中的电压的信息。
94.方面18可以包括或使用，或者可以可选地与方面15至17中的一个或任意组合的主题相结合，以可选地包括或使用处理器电路来基于关于电池电压测量电路中的电压的幅度或频率信息来验证第一adc电路。
95.方面19可以包括或使用，或者可以可选地与方面15至18中的一个或任意组合的主题相结合，以可选地包括或使用第二adc电路，被配置为接收关于耦合到所述电池的分流装置中的第一电流的信息，并且所述处理器电路可以被配置为基于由所述第二adc电路接收的关于所述分流装置中的第一电流的信息和由所述第一adc电路接收的关于分流装置中电流的其他信息来确定所述第二adc电路的健康状态。
96.方面20可以包括或使用，或者可以可选地与方面19的主题相结合，以可选地包括或使用被配置为将第一adc电路耦合到分流装置或电池电压测量电路的多路复用器电路。
97.方面21可以包括或使用，或者可以可选地与方面15的主题相结合，以可选地包括或使用第二adc电路，被配置为接收关于耦合到所述电池的分流装置中的第一电流的信息；多路复用器电路和第三adc电路；其中所述多路复用器电路被配置为将所述第三adc电路耦合到所述分流装置或所述电池电压测量电路。
98.方面22可以包括或使用，或者可以可选地与方面21的主题相结合，以可选地包括处理器电路，该处理器电路被配置为基于由第二adc接收的关于分流装置中的第一电流的信息和由第三adc电路接收的关于分流器装置中的电流的其他信息来验证第二adc电路。
99.方面23可以包括或使用主题(例如，设备、系统、装置、方法、用于执行动作的装置或设备可读介质，该设备可读介质包括当由设备执行时可以使设备执行动作的指令，或制品)，例如可以包括一种用于验证电池状态监测器的操作的方法，其中电池状态监测器包括耦合到电池的电阻衰减器网络。方面23可以包括：使用信号发生器，从处理器电路接收控制信号，并且作为响应，向所述电阻衰减器网络的第一部分提供测试信号；和响应于测试激励，使用第一模数转换器(adc)电路从所述电阻衰减器网络的第一部分接收第一电压信息；和使用所述处理器电路，将接收的第一电压信息与关于所述测试信号的信息进行比较，以验证所述第一adc电路的操作状态。方面23可以包括：使用第二adc电路从耦合到所述电池的电阻分流器接收第二电压信息；和使用所述第一adc电路从耦合到所述电池的电阻分流器接收第三电压信息；和使用所述处理器电路，比较所述第二电压信息和所述第三电压信息以验证所述第二adc电路的操作状态。
100.方面24可以包括或使用，或者可以可选地与方面23的主题结合，以可选地包括使用第一或第二adc电路，从被配置为监测电池的温度或功能状态的传感器接收信息。
101.这些非限制性方面中的每一个可以独立存在，或者可以以各种排列或组合与本文别处讨论的一个或多个其他方面、示例或特征组合。
102.该详细描述包括对附图的引用，附图构成详细描述的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。这些示例可以包括除所示或描述的元素之外的元素。然而，本发明人还设想了仅提供所示或描述的那些元件的示例。本发明人设想了使用所示出或描述的那些元素(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例，或者是关于特定示例(或者其一个以上方面)，或者是针对本文所示或描述的其他示例(或者其中一个或更多方面)。
103.在本文件中，术语“一个”或“一种”在专利文件中常见，包括一个或多个，独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法，除非另有说明，否则“a或b”包括“a但不包括b”、“b但不包括a”和“a和b”。在本文件中，术语“包括”和“在
…
中”被用作各自术语“包含”和“其中”的纯英语等效词。
104.在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，包括权利要求中该术语之后所列元素之外的元素的系统、装置、物品、组合物、制剂或方法仍被视为落入该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。
105.本文描述的方法示例可以是至少部分地由机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作用于配置电子设备以执行上述示例中描述的方法或电路操作或电路配置指令。这种方法的实现可以包括代码，例如微码、汇编语言代码、高级语言代码等。这种代码可以包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以构成计算机程序产品的一部分。此外，在一个示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如，压缩盘和数字视频盘)、盒式磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
106.以上描述旨在说明性而非限制性。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以使用其他实施例，例如由本领域普通技术人员在回顾上述描述后使用。提供摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。提交本文件时，应理解其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述详细描述中，可以将各种特征分组在一起以简化本公开。这不应被解释为意味着无人认领的公开特征对任何权利要求至关重要。相反，本发明的主题可能存在于特定公开实施例的少于所有特征中。因此，以下权利要求在此作为示例或实施例并入详细描述中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且预期这些实施例可以以各种组合或排列方式彼此组合。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。