CN102621493A - 电动汽车动力电池用双精度soc测试方法及其装置 - Google Patents

电动汽车动力电池用双精度soc测试方法及其装置 Download PDF

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顾婉孜
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Xiangyang new energy Co., Ltd.
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WUHAN HANGU TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法及其装置，采用两个变比不同的电流霍尔器件串接后与动力电池模块和综合负载模块串联形成回路；两个电流霍尔器件各自以电压或电流方式输出信号，输出信号经信息处理后传送到电池管理模块，从而解决由于动力电池电流变化范围宽致使单一电流霍尔测试不准的问题，测试范围可达：1A-1000A，同时可确保在此测量范围内，采样准确。此外通过CAN通讯方式替代模拟信号(电压或电流)传输信息，可根本解决信号容易受到干扰问题。

Description

电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法及其装置
技术领域
本发明涉及动力电池测试领域，特别是一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法。
背景技术
如图1为现有电动汽车动力电池SOC(即State Of Charge，在电池行业，SOC指的是充电状态，又称剩余容量，表示电池继续工作的能力)测试***的原理框图，图1中动力电池1正极依次串接单霍尔电流传感器2及容性感性综合负载4(包括电容C1及电机B1)正极，动力电池1负极串接容性感性负载部分4负极，单霍尔电流传感器2的DLJC还与电池管理模块3的BMS相连。此种传统结构的测试***存在问题如下：
1、信号传输方式采用模拟信号(电压或电流)传输容易受到干扰；
2、动力电池变化范围宽，范围从1A-1000A，测量范围过宽，采样不准确。
就采样不准确而言，具体地说，由于一般采用500A电流进行霍尔测试，测量精度500A*0.5％＝2.5A；在100A以上SOC可以接受；而500A电流霍尔在50A以内测量不准确，这就会造成SOC测量不准确。
发明内容
本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法及其装置。
本发明的目的是这样实现的：一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法，采用两个变比不同的电流霍尔器件串接后与动力电池模块和综合负载模块串联形成回路；两个电流霍尔器件各自以电压或电流方式同时输出信号，输出信号经信息处理后传输到电池管理；
上述方法中，由电流霍尔器件采样的信号经信息处理处理后，通过CAN总线传输给电池管理；
上述方法中，所述两个电流霍尔器件的变比差至少为2倍。
本发明还涉及一种用于上述电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法的装置，它包括动力电池模块、双霍尔采样模块、信息处理模块、电池管理模块及综合负载模块；所述动力电池模块、双霍尔采样模块及综合负载模块串联形成回路；所述双霍尔采样模块包括两个变比不同的串接的电流霍尔器件，所述电流霍尔器件输出经过信息处理模块连接电池管理模块。
上述结构中，所述两个电流霍尔器件的变比差至少为2倍；
上述结构中，所述信息处理模块包括有AC/DC端口，AC/DC端口分别与两个电流霍尔器件的输出相连；
上述结构中，所述信息处理模块包括有CAN总线，CAN总线与电池管理模块相连通讯；
上述结构中，所述两个电流霍尔器件均由主电流测试回路和测试信号回路组成，两个电流霍尔器件的主电流测试回路串联接于所述回路中，两个电流霍尔器件的测试信号回路的一端共地，另一端分别连接信息处理模块。
相比于常见的SOC测试方法及装置，本发明的有益效果在于通过采用两个变比不同的电流霍尔模块，从而解决动力电池变化范围宽问题，测试范围可达：从1A-1000A，同时可确保在此测量范围内，采样准确。此外通过CAN通讯方式替代模拟信号(电压或电流)传输方式，根本解决容易受到干扰问题。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构
图1为现有的测试***原理框图；
图2为本发明的测试装置原理框图。
1-动力电池；2-单霍尔电流传感器；3-电池管理模块；4-容性感性综合负载；20-动力电池模块；30-双霍尔采样模块；40-信息处理模块；50-电池管理模块；60-综合负载模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明涉及一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法，采用两个变比不同的电流霍尔器件串接后与动力电池模块和综合负载模块串联形成测试回路；两个电流霍尔器件各自以电压或电流方式输出信号，输出信号经信息处理后传输给电池管理。
进一步的，信号处理通常由一个MCU来完成，电池管理与该MCU通过CAN总线交互通讯，经信息处理后控制电流霍尔器件。
通常的，上述采用两个变比不同的电流霍尔器件时，出于精度需要一般会选择两者的变比差至少为2倍，较佳为10倍，例如，当其中之一为500A/5V时，另一个就适当为50A/5V，从而可以保证1-1000A的测试范围内都有较为准确的结果。
请参阅图2，本发明同时提供了一种专用于上述方法的装置，它包括动力电池模块20、双霍尔采样模块30、信息处理模块40、电池管理模块50及综合负载模块60。
上述模块中，动力电池模块20、双霍尔采样模块30及综合负载模块60是互相串联在一个回路中的。
与寻常的测试装置不同，本发明装置中采用了双霍尔采样模块30，其中包括两个变比不同电流霍尔器件DL1、DL2，电流霍尔器件DL1、DL2互为串接，具体的说，两个电流霍尔器件DL1、DL2均由主电流测试回路和测试信号回路组成，两个电流霍尔器件DL1、DL2的主电流测试回路串联联接于整体电路的回路中，两个电流霍尔器件DL1、DL2的测试信号回路一端共地，另一端分别连接信息处理模块40，两个电流霍尔器件DL1、DL2的输出经过信息处理模块后连接到电池管理模块50。
作为一实施例，上述信息处理模块40包括单片机MCU(同理也可采用ARM等常见控制器)，单片机MCU包括有两个AC/DC通讯端口，单片机MCU的两个AC/DC端口分别与两个电流霍尔器件DL1、DL2的输出相连。进一步的，上述单片机MCU还包括有CAN总线，单片机MCU通过CAN总线与电池管理模块50相连通讯，CAN通讯方式拥有抗干扰能力极强的优点。
同理，考虑到测量精度，通常的两个电流霍尔器件DL1、DL2的变比相差2倍以上，较佳的相差10倍，例如当一个电流霍尔器件DL1、的变比为500A/5V时，另一个电流霍尔器件DL2的变比较恰当应为50A/5v，由此测试时，一个电流霍尔器件DL1为500A电流霍尔，峰值900A，500A*0.5％＝2.5A；在100A以上SOC可以接受；而另一个电流霍尔器件DL2为50A电流霍尔：峰值：90A，50A*0.5％＝0.25A；在100A以内SOC可以接受。从而整个装置可实现动力电池变化范围从1A-1000A，测量精度确保在0.5％以内。
图2的连接说明：
双霍尔采样模块30的I11端连接动力电池模块20的BT+端；
双霍尔采样模块30的I22端连接综合负载模块60的BC+端；
双霍尔采样模块30的JC1+端连接信息处理模块40的ADC1端；
双霍尔采样模块30的JC2+端连接信息处理模块40的ADC2端；
双霍尔采样模块30的JC1-端和JC2-端连接于外部地端；
信息处理模块40的ADC2端连接双霍尔采样模块30的JC2+端；
信息处理模块40的ADC1端连接双霍尔采样模块30的JC1+端；
信息处理模块40的CAN1+端连接电池管理模块50的CAN1+端；
信息处理模块40的CAN1-端连接电池管理模块50的CAN1-端。
综上所述本发明的效果在于：
解决下述问题：
1、通过双霍尔方式解决动力电池变化范围宽问题，测试范围可达：从1A-1000A，确保在此测量范围内，采样准确。
2、通过CAN通讯方式替代模拟信号(电压或电流)传输方式，根本解决容易受到干扰问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法，其特征在于：采用两个变比不同的电流霍尔器件串接后与动力电池模块和综合负载模块串联形成回路；两个电流霍尔器件各自以电压或电流方式同时输出信号，输出信号经信息处理后传输到电池管理。
2.如权利要求1所述的电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法，其特征在于：由电流霍尔器件采样的信号经信息处理后，通过CAN总线传输给电池管理。
3.如权利要求1或2所述的电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法，其特征在于：所述两个电流霍尔器件的变比差至少为2倍。
4.一种用于权利要求1-3任意一项的所述电动汽车动力电池用双精度SOC测试方法的装置，其特征在于：它包括动力电池模块(20)、双霍尔采样模块(30)、信息处理模块(40)、电池管理模块(50)及综合负载模块(60)；所述动力电池模块(20)、双霍尔采样模块(30)及综合负载模块(60)串联形成回路；所述双霍尔采样模块(30)包括两个变比不同的串接的电流霍尔器件，所述电流霍尔器件输出经过信息处理模块(40)连接电池管理模块(50)。
5.如权利要求4所述的电动汽车动力电池用双精度SOC测试装置，其特征在于：所述两个电流霍尔器件的变比差至少为2倍。
6.如权利要求4-5任意一项所述的电动汽车动力电池用双精度SOC测试装置，其特征在于：所述信息处理模块(40)包括有AC/DC端口，AC/DC端口分别与两个电流霍尔器件的输出相连。
所述信息处理模块(40)包括有CAN总线，CAN总线与电池管理模块相连通讯。
7.如权利要求4-5任意一项所述的电动汽车动力电池用双精度SOC测试装置，其特征在于：所述两个电流霍尔器件均由主电流测试回路和测试信号回路组成，两个电流霍尔器件的主电流测试回路串联接于所述回路中，两个电流霍尔器件的测试信号回路的一端共地，另一端分别连接信息处理模块。
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