[發(fā)明專利]用于車輛的電流傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510933499.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105699736B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本杰明·A·塔巴托斯基布什
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R31/3828;G01R31/3842
• 代理公司: 11286 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

本公開涉及一種用于車輛的電流傳感器。一種車輛包括電池，所述電池被配置為：在行駛周期期間，以在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的時(shí)間比在最大電流范圍內(nèi)的時(shí)間更長的電流來進(jìn)行操作。控制器被配置為：被校準(zhǔn)為在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大的增益，輸出基于所述電流的電壓，以提高在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的分辨率。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)或分段線性函數(shù)的。所述增益可以隨著所述電流的幅值增加而增加。第二控制器接收所述電壓并根據(jù)所述增益的倒數(shù)來推導(dǎo)電池電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請總體上涉及用于車輛的電流測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力電動(dòng)車輛或純電動(dòng)車輛包括由多個(gè)電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)而成的牽引電池。牽引電池提供用于車輛推進(jìn)和輔助功能的電力。這樣的車輛還可以包括由電力電子模塊驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。為了操作電池和電機(jī)，流進(jìn)電池或從電池流出的電流的量可由電流傳感器測量。電流傳感器的值可以用于計(jì)算電池荷電狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

一種車輛包括電池，所述電池被配置為：在行駛周期期間，以在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的時(shí)間比在最大電流范圍內(nèi)的時(shí)間更長的電流來進(jìn)行操作。所述車輛還包括控制器，所述控制器被配置為：根據(jù)被校準(zhǔn)為在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大的增益，輸出基于所述電流的電壓，以提高在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的分辨率。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述增益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是使得所述電壓的變化與所述電流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所述車輛還可以包括第二控制器，所述第二控制器被配置為：接收所述電壓并根據(jù)從所述電壓推導(dǎo)得到的電池電流來操作電池。所述電池電流可以基于所述增益的倒數(shù)來從所述電壓推導(dǎo)得到。所述第二控制器還可以被配置為：響應(yīng)于指示所述電流為零的狀況，測量零電流電壓，并且基于所述零電流電壓進(jìn)一步推導(dǎo)得到所述電池電流。

一種電池管理系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被配置為：測量來自電池的電流，所述電池被配置為：在行駛周期期間，以在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的時(shí)間比在最大電流范圍內(nèi)的時(shí)間更長的電流來進(jìn)行操作；根據(jù)被校準(zhǔn)為在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大的增益輸出基于所述電流的電壓。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述增益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是使得所述電壓的變化與所述電流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所述電池管理系統(tǒng)還可包括第二控制器，所述第二控制器被配置為：接收所述電壓并根據(jù)由所述電壓推導(dǎo)得到的電池電流操作所述電池。所述電池電流可以基于所述增益的倒數(shù)來從所述電壓推導(dǎo)得到。所述第二控制器還可以被配置為：響應(yīng)于指示所述電流為零的狀況，測量零電流電壓，并且基于所述零電流電壓進(jìn)一步推導(dǎo)得到所述電池電流。

一種方法包括：通過控制器測量來自電池的電流，所述電池被配置為：在行駛周期期間，以在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的時(shí)間比在最大電流范圍內(nèi)的時(shí)間更長的電流來進(jìn)行操作。所述方法還包括：通過控制器根據(jù)被校準(zhǔn)為在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大的增益，輸出基于所述電流的電壓。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述增益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是使得所述電壓的變化與所述電流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所述增益可以被校準(zhǔn)使得由所述電壓表示的所述電流的分辨率在標(biāo)稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大。所述方法還可包括：通過第二控制器接收所述電壓，并通過第二控制器根據(jù)從所述電壓推導(dǎo)得到的電池電流來操作所述電池。

如在此所描述的模擬電壓提高了表示在車輛可能操作更頻繁的預(yù)定電流范圍內(nèi)的電流的信號的準(zhǔn)確度。表示所述電流的模擬電壓的信噪比針對一個(gè)范圍內(nèi)的電流而增大。電流值的提高的準(zhǔn)確度提高了從所述電流推導(dǎo)得到的那些值(諸如，電池荷電狀態(tài))的準(zhǔn)確度。

附圖說明

圖1是示出示例性動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和能量存儲組件的混合動(dòng)力車輛的示圖。

圖2是示出由多個(gè)電池單元組成并由電池能量控制模塊監(jiān)測和控制的示例性電池組布置的示圖。