CN103185832B - 汽车中的霍尔传感器温度补偿方法和相关的霍尔传感器 - Google Patents

汽车中的霍尔传感器温度补偿方法和相关的霍尔传感器 Download PDF

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Abstract

<b>本发明涉及电流测量技术,特别涉及汽车中的霍尔传感器的温度补偿方法、基于该补偿方法原理的霍尔传感器以及采用该霍尔传感器的汽车电子控制***。</b><b>按照本发明的</b><b>用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法包括下列步骤:接收所述霍尔传感器的电压测量信号;获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号;计算待测电流的修正值</b><b>Im</b><b>。</b><b />

Description

汽车中的霍尔传感器温度补偿方法和相关的霍尔传感器
技术领域
本发明涉及电流测量技术,特别涉及汽车中的霍尔传感器的温度补偿方法、基于该补偿方法原理的霍尔传感器以及采用该霍尔传感器的汽车电子控制***。
背景技术
近年来,汽车工业对电流测量的需求急剧增加。在车辆中需要进行电流测量的场合主要包括电机控制领域和电池监测领域,在那里精确、实时的电流测量是实现优化控制的前提条件之一。霍尔传感器是一种普遍采用的电流传感元件,制造霍尔元件的材料一般为半导体材料(例如硅、锗、砷化铟和锑化铟等),这使得霍尔元件的输出线性受温度影响较大。考虑到汽车内部的温度环境非常复杂,影响因素众多,这使误差问题变得更为突出。
汽车内典型的温度变化范围在-40℃至+125℃之间,偶尔可能会达到+150℃。在这样大跨度范围内提供精确的电流测量是对电子技术的一个巨大挑战。为此业界已经提出了多种对霍尔传感器进行温度补偿的方法。但是目前的各种补偿方法在处理大的温度动态变化范围方面仍然显得力不从心,而且没有统一的处理框架,不利于降低开发和制造成本。
此外,随着节能降耗的重要性愈来愈凸显,势必需要将汽车电子***设计得更为紧凑以节省汽车内部空间,这就要求霍尔传感器向集成化和微型化方向发展。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法,其能够适应大的温度动态变化范围并提供高的测量精度。
上述目的可以通过下列技术方案实现:
一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法,所述霍尔传感器设置在所述汽车内的通电导线附近,包括下列步骤:
接收所述霍尔传感器的电压测量信号;
获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号;
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,a0、a1、a2、a3、a4和a5为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号。
优选地,在上述霍尔传感器温度补偿方法中,所述常数a0、a1、a2、a3、a4和a5通过求解下列方程确定:
&alpha; 0 l + &alpha; 1 A + &alpha; 2 B + &alpha; 3 C + &alpha; 4 D + &alpha; 5 E = U &alpha; 0 A + &alpha; 1 C + &alpha; 2 D + &alpha; 3 F + &alpha; 4 G + &alpha; 5 H = V &alpha; 0 B + &alpha; 1 D + &alpha; 2 E + &alpha; 3 G + &alpha; 4 H + &alpha; 5 I = W &alpha; 0 C + &alpha; 1 F + &alpha; 2 G + &alpha; 3 J + &alpha; 4 K + &alpha; 5 M = X &alpha; 0 D + &alpha; 1 G + &alpha; 2 H + &alpha; 3 K + &alpha; 4 M + &alpha; 5 N = Y &alpha; 0 E + &alpha; 1 H + &alpha; 2 I + &alpha; 3 M + &alpha; 4 N + &alpha; 5 O = Z
这里,l=m×n,m为温度采样点的数量,n为电流采样点的数量,UHk为霍尔传感器的电压测量信号的第k个采样值,Utk为霍尔传感器附近的温度测量信号的第k个采样值。
优选地,在上述霍尔传感器温度补偿方法中,上述温度补偿的范围在-40℃至+125℃的范围内,并且所述预设范围在-10℃至+50℃之间。
优选地,在上述霍尔传感器温度补偿方法中,所述神经网络模型为BP神经网络,包含:
输入层,其包含两个输入节点u1和u2,分别输入下列信号:
u1=k1×UH×Utu2=k2×UH-Ut
UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号,k1和k2为归一化常数;
隐含层;
输出层,其包含一个输入节点y,输出所述待测电流的修正值。
优选地,在上述霍尔传感器温度补偿方法中,所述隐含层和输出层的激活函数采用下列形式:
f ( x ) = e - x 2 / &delta; 2
这里,δ取值范围为0.2-0.5之间。
本发明的还有一个目的是提供一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其能够适应大的温度动态变化范围并提供高的测量精度。
上述目的可以通过下列技术方案实现:
一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的信号处理单元,其按照下列方式计算待测电路:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,a0、a1、a2、a3、a4和a5为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号。
上述目的还可以通过下列技术方案实现:
一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的模数转换单元,其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为数字信号;
存储器,其存储信号处理程序和参数,所述信号处理程序适于实现下列算法:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,a0、a1、a2、a3、a4和a5为所述参数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号;以及
与所述模数转换单元和所述存储器相连的数字信号处理单元,其调用所述信号处理程序和参数来计算待测电流。
优选地,在上述具有温度补偿能力的霍尔传感器中,所述霍尔传感元件、温度传感元件、存储器、数字信号处理单元被集成在一个集成电路器件中。
优选地,在上述具有温度补偿能力的霍尔传感器中,进一步包括:
与所述数字信号处理单元相连的数模转换单元,其将所述待测电流转换为模拟信号;以及与所述数模转换单元相连的放大单元,其将所述模拟信号放大后输出。
上述目的还可以通过下列技术方案实现:
一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,包含传感单元、处理单元和将所述传感单元和处理单元连接起来的信号传输缆线,其中,
所述传感单元包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的发送单元,其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为各自的脉宽调制信号;
所述处理单元包括:
小波变换及重构器件,其从缆线接收所述脉宽调制信号;以及
存储器,其存储信号处理程序和参数,所述信号处理程序适于实现下列算法:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,a0、a1、a2、a3、a4和a5为所述参数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号;以及
与所述小波变换及重构器件和所述存储器相连的微处理器,其调用所述信号处理程序和参数来计算待测电流。
本发明的还有一个目的是提供一种用于混合动力汽车的电子控制***,其采用能够适应大的温度动态变化范围并提供高的测量精度的霍尔传感器,因而实现了对混合动力汽车的快速、准确的控制。
上述目的可以通过下列技术方案实现:
一种用于混合动力汽车的电子控制***,包括:
电子控制器;
与混合动力汽车的电机和电池组相连的交流-直流逆变器,其在所述电子控制器的控制下,将交流电转换为直流电并向所述电池组充电;
与所述交流-直流逆变器和所述电池组相连的直流-直流变换器,其在所述电子控制器的控制下,将高压直流电转换为低压直流电并向所述电池组充电;
与电子控制器通信的传感器组,包括多个上述霍尔传感器,所述霍尔传感器被设置在所述电机、交流-直流逆变器、直流-直流变换器和电池组的输出线路附近以测量流经线路的电流。
按照本发明的实施例,对于不同的温度采用不同的补偿方法,可以适应较大的温度范围。在预设范围采用特定的解析式来计算补偿后的电流,具有实现方便、快速和精度高的优点。此外,所采用的神经网络模型的输入神经元采用温度信号和霍尔电压信号的组合作为输入,提高了计算精度和速度。再者,在一个实施例中,采用小波变换及重构器件可以有效滤除干扰信号,适合于传感元件与处理单元需要相距较远的应用场合。
从结合附图的以下详细说明中,将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚。
附图说明
图1为按照本发明一个实施例的用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法的流程图。
图2为按照本发明一个实施例的霍尔传感器的示意图。
图3为按照本发明另一个实施例的霍尔传感器的示意图。
图4为按照本发明的一个实施例的汽车电子控制***的示意图。
具体实施方式
下面通过参考附图描述本发明的具体实施方式来阐述本发明。但是需要理解的是,这些具体实施方式仅仅是示例性的,对于本发明的精神和保护范围并无限制作用。
在本说明书中,“耦合”一词应当理解为包括在两个单元之间直接传送能量或信号的情形,或者经一个或多个第三单元间接传送能量或信号的情形,而且这里所称的信号包括但不限于以电、光和磁的形式存在的信号。另外,“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外,本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。再者,诸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之类的用语并不表示单元或数值在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元或数值之用。
待测电流在霍尔传感器中诱发的霍尔电压除了取决于器件结构和参数之外,还受到温度的影响,因此可以将待测电流视为是霍尔电压和温度的函数。本发明的发明人发现,对于一定的温度范围(例如-10℃至+50℃,具体范围与霍尔传感元件的结构和材料参数相关),待测电流与霍尔电压测量信号和温度测量信号之间的关系可以用下列简单的解析式作比较精确的描述:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2 - - - ( 1 )
这里,Im为待测电流的经过温度校正的值,a0、a1、a2、a3、a4和a5为常数,UH和Ut分别为霍尔电压测量信号和温度测量信号。
以下描述常数a0、a1、a2、a3、a4和a5的标定方法。
对于式(1)确定的Im,其与实验标定值之间存在误差e,其方差为:
e 2 = &lsqb; I &OverBar; k - I ( U H k , U t k ) &rsqb; 2 - - - ( 2 )
为使校正值与标定值最佳拟合,则应使下式表示的均方误差R最小:
R = 1 m &times; n &Sigma; k = 1 m &times; n &lsqb; I &OverBar; - ( &alpha; 0 + &alpha; 1 U H k + a 2 U t k + &alpha; 3 U H k 2 + &alpha; 4 U H k U t k + &alpha; 5 U t k 2 ) &rsqb; 2 = R ( &alpha; 0 , &alpha; 1 , &alpha; 2 , &alpha; 3 , &alpha; 4 , &alpha; 5 ) - - - ( 3 )
为此,可令R对a0、a1、a2、a3、a4和a5的偏导数为零,即:
&part; R &part; &alpha; 0 = 0 ; &part; R &part; &alpha; 1 = 0 ; &part; R &part; &alpha; 2 = 0 ; &part; R &part; &alpha; 3 = 0 ; &part; R &part; &alpha; 4 = 0 ; &part; R &part; &alpha; 5 = 0 - - - ( 4 )
由此可得下列方程:
&alpha; 0 l + &alpha; 1 A + &alpha; 2 B + &alpha; 3 C + &alpha; 4 D + &alpha; 5 E = U &alpha; 0 A + &alpha; 1 C + &alpha; 2 D + &alpha; 3 F + &alpha; 4 G + &alpha; 5 H = V &alpha; 0 B + &alpha; 1 D + &alpha; 2 E + &alpha; 3 G + &alpha; 4 H + &alpha; 5 I = W &alpha; 0 C + &alpha; 1 F + &alpha; 2 G + &alpha; 3 J + &alpha; 4 K + &alpha; 5 M = X &alpha; 0 D + &alpha; 1 G + &alpha; 2 H + &alpha; 3 K + &alpha; 4 M + &alpha; 5 N = Y &alpha; 0 E + &alpha; 1 H + &alpha; 2 I + &alpha; 3 M + &alpha; 4 N + &alpha; 5 O = Z - - - ( 5 )
其中,
这里,l=m×n,m为温度采样点的数量,n为电流采样点的数量,UHk为霍尔传感器的电压测量信号的第k个采样值,Utk为霍尔传感器附近的温度测量信号的第k个采样值。也就是说,首先设置m个温度采样点,对于每个温度采样点,设置n个电流采样点(也即在导线中通以已知大小的电流),由此测得n个电压信号的采样值。当将上述温度采样值和电压采样值代入上述方程(5)和(6)之后,即可求解出常数a0、a1、a2、a3、a4和a5
图1为按照本发明一个实施例的用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法的流程图。
参见图1,在步骤110,从设置在汽车内的通电导线附近的霍尔传感器或霍尔元件接收电压测量信号。由于电压较小,因此可以将放大器与霍尔元件集成在一起以放大感测到的信号。另外,温度补偿处理算法可以在一个与霍尔元件集成在一起的处理器内完成,也可以在一个与霍尔元件分立的处理器(它们之间例如通过CAN或LIN总线相连)内完成。
接着,在步骤120,获取霍尔传感器附近的温度测量信号。为了精确地测量霍尔元件的温度,可以将温度传感器与霍尔元件贴合在一起。
随后进入步骤130,根据式(1)来计算待测电流的修正值Im。在步骤140中,输出经过温度补偿的待测电流值。
图2为按照本发明一个实施例的霍尔传感器的示意图。
如图2所示,该霍尔传感器20包括霍尔传感元件210、温度传感元件220、模数转换单元230、存储器240、数字信号处理单元250。
霍尔传感元件210被设置在汽车内的通电导线附近并输出与通电导线内待测电流对应的电压测量信号。
温度传感元件220设置在霍尔传感元件210附近并输出温度测量信号。优选地,温度传感元件220与霍尔传感元件210贴合在一起。
模数转换单元230与霍尔传感元件210和温度传感元件220相连,其将模拟信号形式的电压测量信号和温度测量信号转换为数字信号并输出至数字信号处理单元250。
存储器240(例如ROM存储器或闪存)存储信号处理程序和参数,例如式(1)计算中需要的常数a0、a1、a2、a3、a4和a5
数字信号处理单元250从模数转换单元230接收数字信号形式的电压信号温度信号,并且根据温度值从存储器240调用相应的算法程序完成对待测电流的温度补偿。
可选地,图2所示的霍尔传感器20还可包括与数字信号处理单元250相连的数模转换单元260以及与数模转换单元260相连的放大单元270。数模转换单元260将经过温度补偿的待测电流转换为模拟信号并输出至放大单元270,经放大后输出。
优选地,可以将霍尔传感元件210、温度传感元件220、模数转换单元230、存储器240、数字信号处理单元250、数模转换单元260以及放大单元270集成在一个集成电路器件中。
值得指出的是,在本实施例中采用一个模数转换单元230,以分时的方式对霍尔传感元件210和温度传感元件220的输出信号进行采样和作模数转换。但是也可以采用两个模数转换单元,分别对霍尔传感元件210、温度传感元件220输出的信号进行采样和作模数转换。
图3为按照本发明另一个实施例的霍尔传感器的示意图。本实施例适合于霍尔传感元件、温度传感元件与数字信号处理单元分立的情形。如图3所示,该霍尔传感器30包含传感单元310、处理单元320和将传感单元310和处理单元320连接起来的信号传输缆线330。
传感单元310包含霍尔传感元件311、温度传感元件312以及与霍尔传感元件311和温度传感元件312相连的发送单元313,霍尔传感元件311设置在汽车内的通电导线附近并输出与通电导线内待测电流对应的电压测量信号,温度传感元件312设置在霍尔传感元件附近并输出温度测量信号(例如与霍尔传感元件311贴合在一起),发送单元313将电压测量信号和温度测量信号转换为各自的脉宽调制信号并经信号传输缆线330传输。
处理单元320包括小波变换及重构器件321、存储器322以及微处理器323。
由于汽车内部存在复杂的电磁环境,需要考虑消除干扰信号。本发明的发明人经过研究发现,对于从缆线330接收的脉宽调制信号,采用小波变换及重构器件作为滤波器具有特别出色的滤波效果。
存储器322(例如ROM存储器或闪存)存储信号处理程序和参数,例如以式(1)为代表的算法。另外,存储器322还存储计算用参数,例如式(1)计算中需要的常数a0、a1、a2、a3、a4和a5
微处理器323从小波变换及重构器件321接收电压信号和温度信号,并且根据温度值从存储器322调用相应的算法程序完成对待测电流的温度补偿。
图4为按照本发明的一个实施例的汽车电子控制***的示意图。
如图4所示,该电子控制***40包括电子控制器410、交流-直流逆变器420、直流-直流变换器430和传感器组440。
传感器组440包括上述借助图2和3描述的霍尔传感器,它们被安装在通电导线附近,例如电机、交流-直流逆变器、直流-直流变换器和电池组的输出线路附近以测量流经线路的电流。传感器组440可经总线与电子控制器410通信以提供测量信号。
交流-直流逆变器420与混合动力汽车的电机50和电池组60相连的,其在电子控制器410的控制下,将交流电转换为直流电并向电池组60充电。
直流-直流变换器430与交流-直流逆变器420和电池组60相连,其在电子控制器410的控制下,将高压直流电转换为低压直流电并向电池组60充电。
由于可以在不背离本发明基本特征的精神下,以各种形式实施本发明,因此本实施方式是说明性的而不是限制性的,由于本发明的范围由所附权利要求定义,而不是由说明书定义,因此落入权利要求的边界和界限内的所有变化,或这种权利要求边界和界限的等同物因而被权利要求包涵。

Claims (8)

1.一种用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法,所述霍尔传感器设置在所述汽车内的通电导线附近,其特征在于,包括下列步骤:
接收所述霍尔传感器的电压测量信号;
获得所述霍尔传感器附近的温度测量信号;
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号,
其中,所述神经网络模型为BP神经网络,包含:
输入层,其包含两个输入节点u1和u2,分别输入下列信号:
u1=k1×UH×Utu2=k2×UH-Ut
这里k1和k2为归一化常数;
隐含层;
输出层,其包含一个输出节点以输出所述待测电流的修正值。
2.如权利要求1所述的霍尔传感器温度补偿方法,其中,温度补偿的范围在-40℃至+125℃的范围内。
3.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其特征在于,包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的信号处理单元,其按照下列方式计算待测电路:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号,
其中,所述神经网络模型为BP神经网络,包含:
输入层,其包含两个输入节点u1和u2,分别输入下列信号:
u1=k1×UH×Utu2=k2×UH-Ut
这里k1和k2为归一化常数;
隐含层;
输出层,其包含一个输出节点以输出所述待测电流的修正值。
4.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其特征在于,包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的模数转换单元,其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为数字信号;
存储器,其存储信号处理程序和参数,所述信号处理程序适于实现下列算法:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号;以及
与所述模数转换单元和所述存储器相连的数字信号处理单元,其调用所述信号处理程序和参数来计算待测电流,
其中,所述神经网络模型为BP神经网络,包含:
输入层,其包含两个输入节点u1和u2,分别输入下列信号:
u1=k1×UH×Utu2=k2×UH-Ut
这里k1和k2为归一化常数;
隐含层;
输出层,其包含一个输出节点以输出所述待测电流的修正值。
5.如权利要求4所述的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其中,所述霍尔传感元件、温度传感元件、存储器、数字信号处理单元被集成在一个集成电路器件中。
6.如权利要求4或5所述的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其中,进一步包括:
与所述数字信号处理单元相连的数模转换单元,其将所述待测电流转换为模拟信号;以及与所述数模转换单元相连的放大单元,其将所述模拟信号放大后输出。
7.一种用于汽车的具有温度补偿能力的霍尔传感器,其特征在于,包含传感单元、处理单元和将所述传感单元和处理单元连接起来的信号传输缆线,其中,
所述传感单元包含:
霍尔传感元件,其设置在汽车内的通电导线附近并输出与所述通电导线内待测电流对应的电压测量信号;
温度传感元件,其设置在所述霍尔传感元件附近并输出温度测量信号;
与所述霍尔传感元件和温度传感元件相连的发送单元,其将所述电压测量信号和温度测量信号转换为各自的脉宽调制信号;
所述处理单元包括:
小波变换及重构器件,其从缆线接收所述脉宽调制信号;以及
存储器,其存储信号处理程序和参数,所述信号处理程序适于实现下列算法:
其按照下列方式计算待测电路:
如果温度属于预设范围之内,则根据下式来计算待测电流的修正值Im,否则,则利用神经网络模型计算所述待测电流的修正值:
I m = &alpha; 0 + &alpha; 1 U H + &alpha; 2 U t + &alpha; 3 U H 2 + &alpha; 4 U H U t + &alpha; 5 U t 2
这里,为常数,UH和Ut分别为所述电压测量信号和温度测量信号;以及
与所述小波变换及重构器件和所述存储器相连的微处理器,其调用所述信号处理程序和参数来计算待测电流,
其中,所述神经网络模型为BP神经网络,包含:
输入层,其包含两个输入节点u1和u2,分别输入下列信号:
u1=k1×UH×Utu2=k2×UH-Ut
这里k1和k2为归一化常数;
隐含层;
输出层,其包含一个输出节点以输出所述待测电流的修正值。
8.一种用于混合动力汽车的电子控制***,其特征在于,包括:
电子控制器;
与混合动力汽车的电机和电池组相连的交流-直流逆变器,其在所述电子控制器的控制下,将交流电转换为直流电并向所述电池组充电;
与所述交流-直流逆变器和所述电池组相连的直流-直流变换器,其在所述电子控制器的控制下,将高压直流电转换为低压直流电并向所述电池组充电;
与电子控制器通信的传感器组,包括多个如权利要求4-7中任意一项所述的霍尔传感器,所述霍尔传感器被设置在所述电机、交流-直流逆变器、直流-直流变换器和电池组的输出线路附近以测量流经线路的电流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103513097B (zh) * 2012-06-26 2017-07-25 上海汽车集团股份有限公司 用于汽车的霍尔传感器温度补偿方法和霍尔传感器
CN104345199B (zh) * 2013-07-26 2017-11-03 上海汽车集团股份有限公司 校正蓄电池测量电流的方法和装置
CN103760413A (zh) * 2013-12-27 2014-04-30 航天科工深圳(集团)有限公司 故障指示器电流检测***及电流检测低温补偿方法
CN105388356B (zh) * 2014-08-22 2019-03-29 比亚迪股份有限公司 电流测量装置
CN106199166A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 深圳市知用电子有限公司 一种电流测量的方法及装置
US10564192B2 (en) * 2017-10-12 2020-02-18 Itx-M2M Co., Ltd. Hall sensor apparatus with temperature measurement function and current sensor apparatus with the same function
CN110007176A (zh) * 2019-04-23 2019-07-12 成都绎码科技有限公司 一种用电设备工作状态的远程监测装置及方法
CN110440944B (zh) * 2019-08-19 2021-02-02 无锡台翔电子技术发展有限公司 电机控制器基于霍尔传感器温度特征的电机温度测量方法
CN111929629A (zh) * 2020-07-22 2020-11-13 一巨自动化装备(上海)有限公司 一种通过对电流传感器电压补偿的电流校准方法及***
CN112730963A (zh) * 2020-12-22 2021-04-30 唐新颖 一种带温度补偿的汽车级霍尔电流传感器及其补偿方法
CN112834816A (zh) * 2021-01-06 2021-05-25 南京能晶电子科技有限公司 一种用于汽车的霍尔传感器芯片温度补偿方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1194614A (zh) * 1996-05-24 1998-09-30 日野自动车工业株式会社 车载电池的控制装置
CN1707280A (zh) * 2004-06-11 2005-12-14 日产自动车株式会社 电池电荷状态的检测

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5011940B2 (ja) * 2006-10-16 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 電源装置、および車両
JP5635314B2 (ja) * 2010-06-29 2014-12-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 電気自動車、ハイブリッド自動車、自動車、自動車ブレーキネットワークシステム、車載ネットワークシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1194614A (zh) * 1996-05-24 1998-09-30 日野自动车工业株式会社 车载电池的控制装置
CN1707280A (zh) * 2004-06-11 2005-12-14 日产自动车株式会社 电池电荷状态的检测

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于BP 神经网络汽车传感器温度补偿技术的研究;杨德旭等;《农机化研究》;20080131(第1期);71-73 *
基于二维回归分析法的霍尔电流传感器温度补偿;高敏等;《电子测量与仪器学报》;20090228;第23卷(第2期);文章第2.1、2.4.1-2.4.3、3节 *

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