CN110967561A - 电容校准电路、电容校准方法和电池管理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理***。该电路包括：第一开关模块，第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；电容模块，其另一端与采样模块的一端连接；采样模块，其另一端与信号发生模块的一端连接；信号发生模块，其另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；第二开关模块，其另一端与电源地连接；处理模块，用于在第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态时，根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。根据本发明实施例实现校准电容模块的电容值。

Description

电容校准电路、电容校准方法和电池管理***

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理***。

背景技术

电动汽车替代燃油汽车已成为汽车业发展的趋势，电池包的续行里程、使用寿命及使用安全等对电动汽车的使用都显得尤为重要。动力电池包作为电动汽车的关键部件之一，其高压电的安全性必须放在动力电池***的首要考虑对象之一。因此，对电动汽车绝缘性能的检测是必不可少的一部分。

目前检测绝缘电阻的方法有低频注入法。低频注入法需要在高压侧与低压侧之间跨接电容模块，电容模块与注入信号之间需要连接采样模块，通过注入信号、电容模块和采样模块之间的信号以及电容模块的电容值等参数来计算整车的绝缘阻值。

由于材料和工艺等因素的影响，电容模块的电容值出厂误差较大，并且随着电容模块使用寿命的增长、温度影响等环境因素，导致电容值的误差变得更大。由于在计算绝缘电阻值的过程中需要利用电容模块的电容值，电容值的误差会使得绝缘阻值的计算值误差偏大，导致绝缘报警误报或警报不及时，从而引起因绝缘带来的危险，因此，对电容进行校准是需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例一种电容校准电路、电容校准方法和电池管理***，实现了对电容模块电容值的校准。

根据本发明实施例的一方面，提供一种电容校准电路，电路包括：

第一开关模块，第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；

电容模块，电容模块的另一端与采样模块的一端连接；

采样模块，采样模块的另一端与信号发生模块的一端连接；

信号发生模块，信号发生模块的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；

第二开关模块，第二开关模块的另一端与电源地连接；

处理模块，用于控制第一开关模块和第二开关模块，并在第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态时，根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。

在一个实施例中，所述采样模块包括第一电阻，分别与所述电容模块和所述信号发生模块连接。

在一个实施例中，所述处理模块具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

在一个实施例中，所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块。

在一个实施例中，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

在一个实施例中，所述电阻模块包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一开关模块的另一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二开关模块连接；

和/或，

第三电阻，设置于所述第二开关模块和所述电源地之间。

在一个实施例中，所述电路还包括：

第一采样电路，所述第一采样电路的第一端与所述采样模块的一端连接，所述第一采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第一采样电路用于从所述采样模块的一端采集所述第一采样信号。

在一个实施例中，所述电路还包括：

第一滤波模块，分别与所述采样模块的一端和第一隔离模块连接；

所述第一隔离模块，与所述第一采样电路连接，所述第一隔离模块用于隔离所述第一采样电路对所述第一采样信号的干扰。

在一个实施例中，所述第一隔离模块包括：

第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的第一输入端与所述第一滤波模块连接，所述第一电压跟随器的输出端分别与所述第一电压跟随器的第二输入端和所述第一采样电路连接。

在一个实施例中，所述电路还包括：

第二采样电路，所述第二采样电路的第一端与所述信号发生模块的一端连接，所述第二采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第二采样电路用于从所述信号发生模块的一端采集所述第二采样信号。

在一个实施例中，所述电路还包括：

第二滤波模块，分别与所述信号发生模块的一端和第二隔离模块连接；

所述第二隔离模块，与所述第二采样电路连接，所述第二隔离模块用于隔离所述第二采样电路对所述第二采样信号的干扰。

在一个实施例中，所述第二隔离模块包括：

第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的第一输入端与所述第二滤波模块连接，所述第二电压跟随器的输出端分别与所述第二电压跟随器的第二输入端和所述第二采样电路连接。根据本发明实施例的另一方面，提供一种电池管理***，包括如本发明实施例提供的电容校准电路。

根据本发明实施例的再一方面，提供一种电容校准方法，用于如本发明实施例提供的电容校准电路，方法包括：

控制第一开关模块处于断开状态且第二开关模块处于闭合状态；

根据从采样模块的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块的校准电容值。

在一个实施例中，所述根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：

获取所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移；

根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。

所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块；其中，

所述根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：

根据所述相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

根据本发明实施例，在第一开关模块处于断开状态且第二开关处于闭合状态时，通过第一采样信号、第二采样信号和预定频率实现对电容模块的校准，克服由于材料、工艺、环境等不同因素带来的电容模块的容值偏移的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的电容校准电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的绝缘检测电路的结构示意图；

图3为本发明第二实施例提供的电容校准电路的结构示意图；

图4为本发明第三实施例提供的电容校准电路的结构示意图；

图5为本发明第四实施例提供的电容校准电路的结构示意图；

图6为与图4对应的等效电路的结构示意图；

图7为与图5对应的等效电路的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电容校准方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，本发明实施例中的动力电池可以为锂离子电池、锂金属电池、铅酸电池、镍隔电池、镍氢电池、锂硫电池、锂空气电池或者钠离子电池，在此不做限定。从规模而言，动力电池也可以为电芯单体，也可以是电池模组或电池包，在此不做限定。

下面首先结合附图对本发明实施例提供的电容校准电路进行详细说明。

图1为本发明一些实施例提供的电容校准电路的结构示意图。如图1所示，电容校准电路包括：

第一开关模块K1，第一开关模块K1的一端与动力电池的正极连接，第一开关模块K1的另一端分别与第二开关模块K2的一端和电容模块C的一端连接。

电容模块C，电容模块C的另一端与采样模块H的一端连接。

采样模块H，采样模块H的另一端与信号发生模块S的一端连接。

信号发生模块S，信号发生模块S的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号。

第二开关模块K2，第二开关模块K2的另一端与电源地连接。

处理模块P，用于控制第一开关模块K1和第二开关模块K2，并在第一开关模块K1处于断开状态且第二开关模块K2处于闭合状态时，根据从采样模块H的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块S的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块C的校准电容值。

图1中还示出了动力电池的正极电容CP、负极电容CN、正极绝缘电阻RP和负极绝缘电阻RN。

可以理解地是，正极电容CP为动力电池的正极相对于低压地的等效电容，负极电容CN为动力电池负极相对于低压地的等效电容，正极绝缘电阻RP为动力电池正极相对于低压地(即电源地)的绝缘电阻，负极绝缘电阻RN为动力电池负极相对于低压地的绝缘电阻。

本发明的实施例中，处理模块P从采样模块H的一端可以采集到采样模块H和电容模块C之间的电压信号，即上述第一采样信号。处理模块P从信号发生模块S的一端能够采集到信号发生模块S注入的电压信号，即上述第二采样信号。在第一开关模块K1处于断开状态且第二开关模块K2处于闭合状态时，通过第一采样信号、第二采样信号和预定频率实现对电容模块C的校准，克服由于材料、工艺、环境等不同因素带来的电容模块C的电容值偏移的问题。

在本发明的实施例中，处理模块P还用于在获取电容模块C的校准电容值后，控制第一开关模块K1处于闭合状态且控制第二开关模块K2处于断开状态，并依据电容模块C的校准电容值、从采样模块H的一端采集的第三采样信号和从信号发生模块S的一端采集的第四采样信号，计算绝缘电阻值。如图2所示，图2为第一开关模块K1处于闭合状态且第二开关模块K2处于断开状态时，绝缘电阻值的检测电路。

假设Rnp为正极绝缘电阻RP和负极绝缘电阻RN并联后的阻值，即Rnp＝RP//RN，Cnp为正极电容CP和负极电容CN并联后的容值，即Cnp＝CN//CP，等效后的绝缘阻值Rnp相对于RN和RP而言更小，在本发明实施例中，可以将绝缘阻值Rnp作为衡量绝缘性能的标准。

假设附图2中，Cnp和Rnp的等效阻抗为Z，基于基尔霍夫定律，以及电阻和电容的并联公式可得出以下表达式：

其中，w为信号发生模块S输出信号的角频率，j为虚部符号。作为一个示例，参见图3，采样模块H包括采样电阻R1，采样电阻R1分别与电容模块C和信号发生模块S连接。

假设Z1为Cnp、Rnp以及电容模块C的总阻抗，θ₁为电容模块C与采样电阻R1之间的第三采样信号相对于信号发生模块S输出的第四采样信号的相移，则基于基尔霍夫定律可得出如下表达式：

其中，U为信号发生模块S产生的电压信号的幅值，u₁为电容模块C与采样电阻R1之间的电压信号的幅值，信号发生模块S产生的电压信号和电容模块C与采样电阻R1之间的电压信号是同频率的信号。其中，相移θ₁可利用已知的同频信号之间的相移计算方法进行获取，在此不再赘述。

其中，Z1与Z之间的关系可以利用如下的表达式进行表示：

其中，C₀为电容模块C的校准电容值。联合公式(1)、公式(2)和公式(3)，即可以得出绝缘阻值Rnp。

由于在计算绝缘电阻值时，需要用到电容模块C的容值，因此通过校准电容模块C的电容值，能够降低绝缘电阻值检测的误差，避免绝缘误报警或绝缘未报警等情况带来的危险。本发明实施例通过对电容模块C的电容值进行校准，有效提高绝缘检测的精度，降低售后的成本，提高产品的可靠性以及保障车辆及乘车人的安全等问题。

在该实施例中，电容模块C能够将动力电池侧的高压和低压采样信号隔离开来，避免了高压对低压的干扰，提高了绝缘检测的稳定性。

在一些实施例中，信号发生模块S可以为直接数字频率合成(Direct DigitalSynthesis，DDS)波形发生器。DDS波形发生器发出的信号的频率稳定度和准确度能够达到与基准频率相同的水平，并且可以在很宽的频率范围内进行精细的频率调节。采用这种方法设计的信号源可工作于调制状态，可以对输出电平进行调节，也可以输出各种波形，比如，正弦波、三角波和方波等波形。

图3示出根据本发明另一些实施例提供的电容校准电路的结构示意图。图3示出图1中部分模块的元器件组成。

参见图3，在一些示例中，第一开关模块K1包括开关S1，第二开关模块K2包括开关S2。电容模块C包括隔离电容C1，采样模块H包括采样电阻R1。其中，电容模块C可以为多个电容的组合，关于多个电容的连接方式，本发明实施例不做具体限制。

其中，开关S1的一端与动力电池的正极连接，开关S1的另一端分别与隔离电容C1的一端和开关S2的一端连接。开关S2的另一端与电源地连接。

在一些示例中，信号发生模块S包括DDS波形发生器。其中，隔离电容C1的另一端与采样电阻R1的一端连接，采样电阻R1的另一端与DDS波形发生器连接。并且，DDS波形发生器与电源地连接。

在本发明的实施例中，处理模块P可以直接从采样电阻R1和隔离电容C1之间采集第一采样信号和第三采样信号，以及直接从信号发生模块S和采样电阻R1之间采集第二采样信号和第四采样信号，也可以通过专用的采样电路采集。

参见图3，电容校准电路还包括第一采样电路D1和第二采样电路D2。

在一些实施例中，第一采样电路D1的第一端与采样电阻R1的一端连接，第一采样电路D1的第二端与处理模块P连接。第一采样电路D1用于从采样电阻R1的一端采集采样电阻R1和隔离电容C1之间的电压信号，例如第一采样信号或第三采样信号。

第二采样电路D2的第一端与信号发生模块S的一端连接，第二采样电路D2的第二端与处理模块P连接，第二采样电路D2用于从信号发生模块S的一端采集DDS信号发生器产生的电压信号，例如第二采样信号或第四采样信号。

其中，处理模块P可以为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，用于从第一采样电路接收第一采样信号，从第二采样电路接收第二采样信号，并根据第一采样信号和第二采样信号以及预定频率计算电容模块C的电容值。

处理模块还可以从第一采样电路接收第三采样信号，从第二采样电路接收第四采样信号，并根据第二采样信号、第四采样信号、电容模块C的电容校准值以及预定频率计算绝缘电阻值。

参见图3，在本发明的一些实施例中，电容校准电路还包括：第一滤波模块B1、第一隔离模块G1、第二滤波模块B2和第二隔离模块G2。

其中，第一滤波模块B1分别与采样模块H的一端和第一隔离模块G1连接。第一隔离模块G1，与第一采样电路D1连接。第一隔离模块G1用于隔离第一采样电路D1对电容模块C和采样模块H之间信号的干扰。

其中，第一滤波模块B1对电容模块C和采样模块H之间的信号进行滤波，能够抑制噪声和防止干扰，提高了对电容模块C和采样模块H之间的信号的采样精度，进而提高绝缘电阻值的检测精度。

其中，第二滤波模块B2分别与信号发生模块S的一端和第二隔离模块G2连接。第二隔离模块G2，与第二采样电路D2连接，第二隔离模块G2用于隔离第二采样电路D2对DDS波形发生器发出的信号的干扰。

其中，第二滤波模块B2对DDS波形发生器发出的信号进行滤波，能够抑制噪声和防止干扰，提高了对DDS波形发生器发出的信号的采样精度，进而提高绝缘电阻值的检测精度。

图4示出本发明再一些实施例中电容校准电路的结构示意图。与图3不同的是，图4示出第一滤波模块B1、第一隔离模块G1、第二滤波模块B2和第二隔离模块G2的具体结构。

参见图4，在一些示例中，第一滤波模块B1包括电阻R2和电容C2。第一隔离模块G1包括第一电压跟随器A1。

其中，电阻R2的一端与采样电阻R1的一端连接，电阻R2的另一端分别与电容C2的一端和第一电压跟随器A1的第一输入端连接。电容C2的另一端与电源地连接。

第一电压跟随器A1的第二输入端与第一电压跟随器A1的输出端连接，第一电压跟随器A1的输出端与第一采样电路D1连接。参见图4，在一些示例中，第二滤波模块B2包括电阻R3和电容C3。第二隔离模块G2包括第二电压跟随器A2。

其中，电阻R3的一端与DDS波形发生器连接，电阻R3的另一端分别与电容C3的一端和第二电压跟随器A2的第一输入端连接。电容C3的另一端与电源地连接。

第二电压跟随器A2的第二输入端与第二电压跟随器A2的输出端连接，第二电压跟随器A2的输出端与第二采样电路D2连接。

其中，第一采样电路D1和第二采样电路D2均可以包括电阻分压器和MCU。由于DDS波形发生器输出的正弦波电压比较高，超过了第一采样电路中MCU和第二采样电路中MCU的采样范围。因此需要将采样电阻R1与隔离电容C1之间的电压信号通过电阻分压器分压后再进行采样。由于绝缘电阻值一般比较大，直接采用电阻分压会导致分流，使得对采样电阻R1与隔离电容C1之间的电压信号采样不准，因此加入电压跟随器可以增大输入阻抗，防止第一采样电路D1对采样信号的影响。并且，电压跟随器还可以起到进一步滤波的作用。

第二电压跟随器A2的作用与第一电压跟随器A1类似，在此不再赘述。

在本发明的一些实施例中，为了防止第一开关模块K1失效时提高整车安全性，电容校准电路还包括与第二开关模块K2连接的电阻模块。通过利用电阻模块可以起到限流作用，保证了电容校准电路和整车的安全性。

参见图5，在一些示例中，电阻模块包括电阻R4，电阻R4的一端与第一开关模块K1的另一端连接，电阻R4的另一端与第二开关模块K2连接。在另一些示例中，电阻模块包括电阻R5，电阻R5设置于第二开关模块K2和电源地之间。在另一些示例中，电阻模块可以既包括电阻R4，也包括电阻R5。

也就是说，电阻模块与第二开关模块K2连接即可，至于电阻模块的具体结构和具***置，本发明实施例不做具体限制。

本发明实施例提供的电容校准方法，既可应用于出厂对低频交流注入法的隔离电容做校准，也可用于售后，或者4S店进行保养时对隔离电容进行校准，通过此种方法可以消除因为环境因素导致的电容的容值偏移，从而提高绝缘阻值的检测样精度。

本发明实施例还提供一种电池管理***，该电池管理***包括如上的绝缘检测电路。

在本发明实施例中，基于上述电容校准电路，当第一开关模块K1处于断开状态且第二开关状态处于闭合状态时，可以根据采样模块H和电容模块C之间的第一采样信号以及信号发生模块S发出的第二采样信号，得到电容模块C的校准电容值。下面对本发明实施例的基于上述电容校准电路对电容模块C的电容值进行校准的计算过程进行详细说明。

请参照图6所示出的电容校准电路，当第一开关模块K1处于断开状态且第二开关状态处于闭合状态时，可以将图4等效为图6。

处理模块P采集隔离电容C1和采样电阻R1之间的第一采样信号，以及信号发生模块S输出的具有预定频率的第二采样信号。

假设在图6中，信号发生模块S向电路中注入的低频交流信号与附图2中(绝缘检测电路)注入的信号的幅值相同，即信号发生模块S输出的具有预定频率的第二采样信号的电压幅值为U，注入信号的角频率w也相同。假设隔离电容C1和采样电阻R1之间的电压信号的电压幅值为u₂。

根据基尔霍夫定律，可得出以下表达式：

其中，θ₂为第一采样信号相对于第二采样信号的相移。其中，相移θ₂可利用已知的同频信号之间的相移计算方法进行获取，在此不再赘述。

将以上公式(4)化简可以得出以下表达式：

U＝u₂×(cosθ₂-C1×R1×w×sinθ₂+C1×R1×w×cosθ₂×j+sinθ₂×j) (5)

由虚部等于0得以下表达式：

sinθ₂×j+C1×R1×w×cosθ₂×j＝0 (6)

因此可以得出隔离电容C1的表达式：

因此只需要得到第一采样信号相对于第二采样信号的相移θ₂、注入信号的角频率w以及采样电阻R1的值，即可校准隔离电容C1的容值。

请参照图7所示出的电容校准电路，当第一开关模块K1处于断开状态且第二开关模块K2处于闭合状态时，可以将图5等效为图7。对于图7中电容校准的方法与图6中的校准方法相类似，只需要得到第一采样信号相对于第二采样信号的相移、注入信号的角频率w、采样电阻R1、电阻R4和电阻R5的值，即可校准隔离电容C1的容值。

也就是说，处理模块P根据第一采样信号相对于第二采样信号的相移、注入信号的角频率、采样模块H的电阻值和电阻模块的电阻值，即可校准电容模块C的容值。

对于图6所示的电容校准电路可以用于出厂校准，图7中的电容校准电路可用于车辆在售后维护中进行校准。当对电容模块C的电容值进行校准之后，则可以利用校准的电容值计算整车的绝缘电阻值。本发明实施例提供的电容校准电路也可用于在不同工作环境中对电容的容值进行校准，以提高整车绝缘阻值的精度。

图8为本发明一些实施例提供的电容校准方法的流程示意图，用于如图1-图7的电容校准电路。本发明实施例提供的电容校准方法包括以下步骤：

S810，控制第一开关模块K1处于断开状态且第二开关模块K2处于闭合状态。

S820，根据从采样模块H的一端采集的第一采样信号、从信号发生模块S的一端采集的第二采样信号以及预定频率，得到电容模块C的校准电容值。

本发明实施例提供的电容校准方法，通过利用第一采样信号、第二采样信号和预定频率即可以对电容模块C进行校准，简单方便，提高了绝缘检测的精准度。

在本发明的一些实施例中，参见图6，步骤S820包括以下步骤：

S8201，获取所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移。

S8202，根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。

具体地，可参照上述介绍的基于电容校准电路对隔离电容进行校准的计算过程，在此不再赘述。

相类似地，参见图7，若电容校准电路还包括与所述第二开关模块K2连接的电阻模块，则在步骤S8202中，根据第一采样信号相对于第二采样信号的相移、注入信号的角频率w、采样电阻R1以及电阻模块中电阻R4和电阻R5的电阻值，即可校准隔离电容C1的容值。

在校准过程中，本发明实施例是通过采样电阻去校准隔离电容，由于材料特性，电阻的精度可以达到千分之一，在整个使用寿命周期里可以达到百分之一的精度，因此可以用一个精度更高的器件去校准精度相对较低的器件。通过采样电阻、第一采样信号相对于第二采样信号的相移，注入信号的角频率来校准隔离电容的容值，以提高绝缘阻值的精度。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于电容校准方法实施例而言，相关之处可以参见电容校准电路的说明部分。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (16)

1.一种电容校准电路，其特征在于，所述电路包括：

第一开关模块，所述第一开关模块的一端与动力电池的正极连接，所述第一开关模块的另一端分别与第二开关模块的一端和电容模块的一端连接；

所述电容模块，所述电容模块的另一端与采样模块的一端连接；

所述采样模块，所述采样模块的另一端与信号发生模块的一端连接；

所述信号发生模块，所述信号发生模块的另一端与电源地连接，用于输出预定频率的信号；

所述第二开关模块，所述第二开关模块的另一端与所述电源地连接；

处理模块，用于控制所述第一开关模块和所述第二开关模块，并在所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块处于闭合状态时，根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样模块包括第一电阻，分别与所述电容模块和所述信号发生模块连接。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述处理模块具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电阻模块包括：

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一开关模块的另一端连接，所述第二电阻的另一端与所述第二开关模块连接；

和/或，

第三电阻，设置于所述第二开关模块和所述电源地之间。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第一采样电路，所述第一采样电路的第一端与所述采样模块的一端连接，所述第一采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第一采样电路用于从所述采样模块的一端采集所述第一采样信号。

8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第一滤波模块，分别与所述采样模块的一端和第一隔离模块连接；

所述第一隔离模块，与所述第一采样电路连接，所述第一隔离模块用于隔离所述第一采样电路对所述第一采样信号的干扰。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一隔离模块包括：

第一电压跟随器，所述第一电压跟随器的第一输入端与所述第一滤波模块连接，所述第一电压跟随器的输出端分别与所述第一电压跟随器的第二输入端和所述第一采样电路连接。

10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第二采样电路，所述第二采样电路的第一端与所述信号发生模块的一端连接，所述第二采样电路的第二端与所述处理模块连接，所述第二采样电路用于从所述信号发生模块的一端采集所述第二采样信号。

11.根据权利要求10所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

第二滤波模块，分别与所述信号发生模块的一端和第二隔离模块连接；

所述第二隔离模块，与所述第二采样电路连接，所述第二隔离模块用于隔离所述第二采样电路对所述第二采样信号的干扰。

12.根据权利要求11所述的电路，其特征在于，所述第二隔离模块包括：

第二电压跟随器，所述第二电压跟随器的第一输入端与所述第二滤波模块连接，所述第二电压跟随器的输出端分别与所述第二电压跟随器的第二输入端和所述第二采样电路连接。

13.一种电池管理***，其特征在于，包括如权利要求1-12任意一项所述的电容校准电路。

14.一种电容校准方法，用于如权利要求1至12中任意一项所述的电容校准电路，其特征在于，所述方法包括：

控制所述第一开关模块处于断开状态且所述第二开关模块处于闭合状态；

根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据从所述采样模块的一端采集的第一采样信号、从所述信号发生模块的一端采集的第二采样信号以及所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：

获取所述第一采样信号相对于所述第二采样信号的相移；

根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述电路还包括与所述第二开关模块连接的电阻模块；其中，

所述根据所述相移、所述采样模块的电阻值和所述预定频率，得到所述电容模块的校准电容值，包括：

根据所述相移、所述采样模块的电阻值、所述电阻模块的电阻值和所述预定频率，计算所述电容模块的校准电容值。

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