[發明專利]電池電流測量校準的方法及系統

有效

• 申請號: 201210549889.X
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103158576A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 安東尼·費雷·法布雷加斯;大衛·加梅斯·阿拉里;喬斯·加布里埃爾·費爾南德斯·巴納爾斯
• 申請（專利權）人: 李爾公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;G01R31/36
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

相關申請的交叉引用

本申請要求于2011年12月16日提交的美國臨時申請第61/576,678號的權益，且要求于2012年11月5日提交的美國申請第13/668,377號的優先權，上述兩申請的公開內容通過引入被全部并入本文。

技術領域

本發明涉及監測電池例如用在車輛中的電池的電流輸出。

背景技術

現代車輛包括用于執行各種功能的復雜的電網絡。具有內燃機的傳統車輛包括低壓（“LV”）電池（例如，12V-24V），低壓電池用于將能量供給各種LV負載，例如ECU、傳感器、致動器等。混合動力車輛和電動車輛（即，包括電動牽引電機的車輛）包括高壓（“HV”）電池，高壓電池用于將能量供給各種HV負載，HV負載包括驅動牽引電機的逆變器。HV電池還可為DC-DC轉換器供給能量，以便將能量供給LV負載。可替代地或此外，混合動力車輛和電動車輛還可包括用于為LV負載供給能量的LV電池。

包括LV電池和/或HV電池的這樣的車輛網絡通常包括用于監測電池的性能和狀態的電子模塊。這個電子模塊通常被稱為電池監測器或諸如此類的術語。電池監測器被配置成測量電池電壓和電池電流。

電池監測器通常使用用于測量電池電流的電流傳感分流器。電流傳感分流器是一個電阻器。由于老化和使用，電流傳感分流器的電阻可能改變。在這種情況下，借助電池監測器的電池電流的測量可能具有不可接受的誤差。因此，有益的是，提供某種機制用于驗證電池電流在一定的準確度范圍內被測量。

一種可能的解決方案（用于測試器中）是使外部電路輸送校準過的參考電流，以驗證電池監測器是否在準確地測量電池電流。然而，對于汽車系統，該過程是不方便的，因為外部校準并不總是可用的，而且/或者控制這種外部電路的準確度可能是困難的。

發明內容

本發明的一個目的包括配置成測量電池電流的電池傳感器或監測器（“電池監測器”）的測量校準。

本發明的另一目的包括電池監測器，其具有用于測量電池電流的電流傳感分流器，其中電池監測器包括用于校準電流傳感分流器的受控電流源。

本發明的另一目的包括電池監測器，其具有用于測量電池電流的電流傳感分流器，其中使用了直接的電流注入工藝的電池電流測量校準被采用。

本發明的另一目的包括電池監測器，其具有用于測量電池電流的電流傳感分流器，其中使用了電容器放電電流注入工藝的電池電流測量校準被采用。

在實現上述及其它目的中的一個或多個時，本發明提供了一種用于監測電池電流的傳感器。該傳感器包括分流器、電流源和控制器。分流器具有帶有實際值的電阻。電流源被配置成提供通過分流器的已知值的電流。控制器被配置成根據由通過分流器的電流引起的分流器兩端之間的壓降的測量值和分流器的電阻的假定值來產生通過分流器的電流的測量值。控制器還被配置成，當該電流的已知值和測量值不同時，檢定分流器的電阻的假定值不同于分流器的電阻的實際值。

另外，在實現上述及其它目的中的一個或多個時，本發明提供了一種用于監測電池電流的方法。該方法包括注入通過分流器的已知值的電流，所述分流器具有帶有實際值的電阻。該方法還包括根據由通過分流器的電流引起的分流器兩端之間的壓降的測量值和分流器的電阻的假定值來生成通過分流器的電流的測量值。該方法還包括檢測分流器的電阻的假定值，當該電流的已知值和測量值不同時，分流器的電阻的假定值不同于分流器的電阻的實際值。

附圖說明

圖1A示出了具有高壓（“HV”）電池和用于測量電池電壓和電池電流的電池監測器的車輛網絡的框圖；

圖1B示出了具有HV電池和用于測量電池電壓和電池電流的電池監測器的另一車輛網絡的框圖；

圖2示出了具有電池和用于測量電池電壓和電池電流的電池監測器的另一車輛網絡的框圖；

圖3示出了根據本發明的一種實施方式的電池監測器的框圖；

圖4A、4B和4C分別示出了根據第一、第二和第三變型的圖3所示的電池監測器的框圖；

圖5示出了關于圖3所示的電池監測器的校準過程中參考電流I_REF和測量的參考電流I_REF_MEAS的比較之間的合理性檢查的曲線圖；

圖6A示出了圖3所示的電池監測器的受控電流源的參考電流I_REF注入路徑的實現的框圖；

圖6B示出了圖3所示的電池監測器的受控電流源的參考電流I_REF注入路徑的另一實現的框圖；及

圖7示出了根據本發明的另一實施方式的電池監測器的框圖。