CN111542760B - 用于校正分流电阻器的电流值的***和方法 - Google Patents

用于校正分流电阻器的电流值的***和方法 Download PDF

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CN111542760B CN201980007089.5A CN201980007089A CN111542760B CN 111542760 B CN111542760 B CN 111542760B CN 201980007089 A CN201980007089 A CN 201980007089A CN 111542760 B CN111542760 B CN 111542760B
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Abstract

本发明涉及一种用于校正分流电阻器的电流值的***和方法，其中，使用分流电阻器的可变温度值来计算电阻变化，并且基于所计算的电阻变化和分流电阻器的两个端子的电压值来计算对应分流电阻器中流动的实时电流值，从而即使分流电阻器的温度值连续地变化，也可以通过反映所有变化而获得精确的电流值。

Description

用于校正分流电阻器的电流值的***和方法
技术领域
本发明涉及一种用于校正分流电阻器的电流值的***和方法，该***和方法通过使用分流电阻器的可变温度值来计算电阻值的变化量并且基于所计算的电阻值的变化量和分流电阻器的两个端子的电压值来计算对应分流电阻器中流动的实时电流值，使得即使分流电阻器的温度值连续地变化，也可以通过反映所有变化而获得精确的电流值。
背景技术
一般来说，作为在电流***中使用分流电阻器的方法，使用测量电流值的方法。在测量流过分流电阻器的电流的方法中，分流电阻器的温度由于电流流过时分流电阻器的热而变化，当不考虑由于分流电阻器的变化温度引起的电阻值的变化量时，所测量的电流值会有误差。
另外，由于由金属制成的分流电阻器的温度由于材料特性而根据发热值急剧地变化，因此存在不能利用具有低感测响应速度的通用温度传感器来实时地测量分流电阻器的急剧温度变化的问题。
发明内容
技术问题
为了解决这些问题而想出了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于校正分流电阻器的电流值的***和方法，该***和方法通过使用分流电阻器的可变温度值来计算电阻值的变化量并且基于所计算的电阻值的变化量和分流电阻器的两个端子的电压值来计算对应分流电阻器中流动的实时电流值，从而即使分流电阻器的温度值连续地变化，也可以通过反映所有变化而获得精确的电流值。
技术方案
本发明的示例性实施方式提供了一种用于校正分流电阻器的电流值的***，所述***包括：功率计算单元，该功率计算单元被配置成基于设置在电路中的所述分流电阻器的电流值和所述分流电阻器的第一电阻值来计算分流电阻器的功耗和发热值；温度测量单元，该温度测量单元被配置成测量所述分流电阻器的环境温度值；最终温度值计算单元，该最终温度值计算单元被配置成根据基于所计算的发热值和所述分流电阻器的热阻系数计算的所述分流电阻器的发热温度值以及所述分流电阻器的环境温度值来计算所述分流电阻器的第二最终温度值和与电流流动之前的第一最终温度值相比的所述第二最终温度值的变化量；以及电阻计算单元，该电阻计算单元被配置成基于所计算的所述分流电阻器的最终温度值变化量以及所述分流电阻器根据温度变化而变化的温度系数值来计算所述分流电阻器的第二电阻值。
在示例性实施方式中，该***可以进一步包括：电压测量单元，该电压测量单元被配置成当设置在所述电路上的所述分流电阻器的电压下降时检测所述分流电阻器的电压值；以及电流计算单元，该电流计算单元被配置成基于所检测的电压值和所述分流电阻器的第一电阻值来计算所述分流电阻器的电流值，其中所述电流计算单元可以将所述第一电阻值改变为从所述电阻计算单元提供的所述第二电阻值。
在示例性实施方式中，所述电流计算单元可以将通过下面的式1计算的值确定为所述电流值。
[式1]
I＝V/R
(这里，I是所述分流电阻器的电流值，V是所述分流电阻器的电压值，R是所述分流电阻器的第一电阻值)
在示例性实施方式中，计算所述分流电阻器的功耗和发热值可以包括将通过下面的式2计算的值确定为所述分流电阻器的发热值。
[式2]
Figure GDA0002562051180000021
(这里，E是所述分流电阻器的发热值，I是所述分流电阻器的电流值，R是所述分流电阻器的第一电阻值，t是电流在所述分流电阻器中流动的流动时间值)
在示例性实施方式中，本发明可以包括：将通过下面的式3计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量；以及计算所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，然后将所述第一最终温度值改变为所述第二最终温度值。
[式3]
T＝(E*a)+Ta-Ti
(这里，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，E是所述分流电阻器的发热值，a是所述分流电阻器的热阻系数，Ta是所述分流电阻器的环境温度，Ti是所述分流电阻器的第一最终温度值)
在示例性实施方式中，所述分流电阻器的所述第二电阻值的计算和通过给所述电流计算单元提供所述第二电阻值而将所述第一电阻值改变为所述第二电阻值可以包括将通过下面的式4计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二电阻值。
[式4]
R＝Ri+(T*b)
(这里，R是所述分流电阻器的所述第二电阻值，Ri是所述分流电阻器的所述第一电阻值，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量值，b是所述分流电阻器的温度系数)
本发明的另一个示例性实施方式提供了一种用于校正分流电阻器的电流值的方法，该方法包括：通过功率计算单元基于设置在电路中的所述分流电阻器的电流值和所述分流电阻器的第一电阻值来计算分流电阻器的功耗和发热值；通过温度测量单元测量所述分流电阻器的实时环境温度；通过最终温度值计算单元根据基于所计算的发热值和所述分流电阻器的热阻系数计算的所述分流电阻器的发热温度值以及所述分流电阻器的环境温度值来计算所述分流电阻器的第二最终温度值和与电流流动之前的第一最终温度值相比的所述第二最终温度值的变化量；以及通过电阻计算单元基于所述分流电阻器的所述最终温度值变化量以及所述分流电阻器根据温度变化而变化的温度系数值来计算所述分流电阻器的第二电阻值。
在示例性实施方式中，计算所述分流电阻器的所述电流值可以包括：通过所述电流计算单元将通过下面的式1计算的值确定为所述电流值；以及将所述第一电阻值改成为从所述电阻计算单元提供的所述第二电阻值。
[式1]
I＝V/R
(这里，I是所述分流电阻器的电流值，V是所述分流电阻器的电压值，R是所述分流电阻器的第一电阻值)
在示例性实施方式中，所述功率计算单元可以将通过下面的式2计算的值确定为所述分流电阻器的发热值。
[式2]
Figure GDA0002562051180000041
(这里，E是所述分流电阻器的发热值，I是所述分流电阻器的电流值，R是所述分流电阻器的第一电阻值，t是电流在所述分流电阻器中流动的流动时间值)
在示例性实施方式中，所述温度测量单元可以与所述分流电阻器相邻地定位。
在示例性实施方式中，可以将通过下面的式3计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，并且可以计算所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，然后可以将所述第一最终温度值改变为所述第二最终温度值。
[式3]
T＝(E*a)+Ta-Ti
(这里，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，E是所述分流电阻器的发热值，a是所述分流电阻器的热阻系数，Ta是所述分流电阻器的环境温度，Ti是所述分流电阻器的第一最终温度值)
在示例性实施方式中，所述电阻计算单元可以将通过下面的式4计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二电阻值。
[式4]
R＝Ri+(T*b)
(这里，R是所述分流电阻器的第二电阻值，Ri是所述分流电阻器的所述第一电阻值，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，b是所述分流电阻器的温度系数)
有益效果
根据本发明的示例性实施方式的用于校正分流电阻器的电流值的***和方法通过使用分流电阻器的可变温度值来计算电阻值的变化量并且基于所计算的电阻值的变化量和分流电阻器的两个端子的电压值来计算对应分流电阻器中流动的实时电流值，从而即使分流电阻器的温度值连续地变化，也可以通过反映所有变化而获得精确的电流值。
附图说明
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于校正分流电阻器的电流值的***100的构造的图。
图2是用于描述通过根据本发明的示例性实施方式的用于校正分流电阻器的电流值的***100校正电流值的过程的流程图。
具体实施方式
下面，为了帮助理解本发明而提供示例性实施方式。然而，以下的示例性实施方式仅仅是为了更容易理解本发明而提供的，并且本发明的内容不受示例性实施方式的限制。
图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于校正分流电阻器的电流值的***100的构造的图。
参照图1，根据本发明的示例性实施方式的用于校正分流电阻器的电流值的***100可以包括与分流电阻器10电连接的电压测量单元101、电流计算单元102、功率计算单元103、温度测量单元104、最终温度值计算单元105和电阻计算单元106。
首先，电压测量单元101可以与设置在电路中的分流电阻器10的两个端子连接，并且在电压由于分流电阻器10中的电流流动而下降时检测分流电阻器10的电压值。
接下来，电流计算单元102可以基于所检测的电压值和分流电阻器10的第一电阻值来计算分流电阻器10中流动的电流值，并且将第一电阻值改变成从下面将要描述的电阻计算单元106提供的第二电阻值。
这里，第一电阻值可以指分流电阻器10本身的电阻值。
另外，第二电阻值是分流电阻器10的改变后的电阻值，并且可以指从下面将要描述的电阻计算单元106计算的分流电阻器10的值。
另外，电流计算单元102可以将由如下式1计算的值确定为分流电阻器10中流动的电流值。
[式1]
I＝V/R
(这里，I是分流电阻器的电流值，V是分流电阻器的电压值，而R是分流电阻器的第一电阻值。)
这里，将第一电阻值改变为由下面将要描述的电阻计算单元106计算的第二电阻值，从而可以改变I和V的值。
接下来，功率计算单元103可以基于所计算的电流值和电阻值来计算分流电阻器10的功耗和发热值。
这里，功率计算单元103可以将以下式2计算的值确定为分流电阻器的发热值。
[式2]
Figure GDA0002562051180000061
(这里，E是分流电阻器的发热值，I是分流电阻器的电流值，R是分流电阻器的第一电阻值，t是分流电阻器中流动的电流的流动时间值。)
这里，I2*R是分流电阻器10的功耗，当通过分流电阻器10中流动的电流的流动时间对I2*R进行积分时，可以计算分流电阻器10的发热值。
接下来，温度测量单元104可以测量分流电阻器10的环境温度值，并且将所测量的环境温度值传送至最终温度值计算单元105。
这里，环境温度是器件附近的介质的温度，并且可以指正常情况下的大气温度。
接下来，最终温度值计算单元105可以根据基于所计算的发热值和分流电阻器10的热阻系数计算的分流电阻器10的发热温度值以及(从温度测量单元104传送的)分流电阻器10的环境温度值来计算分流电阻器10的第二最终温度值以及与电流流动之前的第一最终温度值相比的第二最终温度值的变化量，并且计算分流电阻器的第二最终温度值和最终温度值变化量，然后将第一最终温度值改变为第二最终温度值。
这里，第一最终温度值是通过将分流电阻器10的发热温度值和环境温度值求和而获得的温度值，并且可以指电流在分流电阻器10中流动之前分流电阻器10的最终温度值。
另外，第二最终温度值是通过将分流电阻器10的发热温度值和环境温度值求和而获得的温度值，并且指从最终温度值计算单元105计算的分流电阻器10的温度值。
另外，最终温度值计算单元105可以将由式3计算的值确定为分流电阻器的第二最终温度值和最终温度值变化量。
[式3]
T＝(E*a)+Ta-Ti
(这里，T是分流电阻器的最终温度值变化量，E是分流电阻器的发热值，a是分流电阻器的热阻系数，Ta是分流电阻器的环境温度，Ti是分流电阻器的第一最终温度值。)
这里，E*a是分流电阻器10的发热温度值，并且当将该发热温度值与分流电阻器10的环境温度相加时，可以计算出分流电阻器10的第二最终温度值，第二最终温度值和第一最终温度值之间的差可以指最终温度值变化量。
另外，分流电阻器10的热阻系数可以指旨在干扰到构成分流电阻器10的材料的热传递的固有特性的程度。
接下来，电阻计算单元106可以基于与电流流动之前分流电阻器10的第一最终温度值相比第二最终温度值的变化量以及分流电阻器10的根据温度变化而变化的温度系数值来计算分流电阻器10的第二电阻值。
另外，电阻计算单元106可以将通过下面的式4计算的值确定为分流电阻器10的第二电阻值。
[式4]
R＝Ri+(T*b)
(这里，R是分流电阻器的第二电阻值，Ri是分流电阻器的第一电阻值，T是分流电阻器的最终温度值变化量值，b是分流电阻器的温度系数。)
这里，T*b是由于分流电阻器10的变化引起的电阻值，并且当将该值与分流电阻器10的第一电阻值相加时，可以计算出分流电阻器10的第二电阻值。
这里，分流电阻器10的温度系数可以指分流电阻10根据温度变化而变化的程度。
接下来，将参照图2描述通过用于校正分流电阻器的电流值的***校正电流的过程。
图2是用于描述通过图1所示的用于校正分流电阻器的电流值的***校正电流的过程的流程图。
参照图2，首先，电压测量单元测量分流电阻器的电压值(S201)，电流计算单元基于所测量电压值和分流电阻值计算分流电阻器中流动的电流值(S202)，功率计算单元基于所计算的电流值和分流电阻值计算分流电阻器的功耗和发热值(S203)，并且在这种情况下，通过以电流在分流电阻器中流动的时间对分流电阻器的功耗进行积分的方法来计算发热值。
接下来，最终温度计算单元根据基于所计算的发热值和分流电阻器的热阻系数计算的分流电阻器的发热温度值以及分流电阻器的环境温度值来计算分流电阻器的第二最终温度值和最终温度值变化量(S204)，并且当计算最终温度值变化量时，最终温度计算单元给电阻计算单元提供最终温度值变化量并且随后将第一最终温度值改变为第二最终温度值。
接下来，电阻计算单元基于所计算的最终温度值变化量和分流电阻器的温度系数来计算分流电阻器的第二电阻值(S205)，并且给电流计算单元提供计算出的第二电阻值以将第一电阻值改变至第二电阻值(S206)。
已经在上文中参照本发明的示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员可以认识到，在不脱离所附权利要求中描述的本发明的精神和区域的范围内可以对本发明进行各种修正和改变。
本申请要求于2018年8月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0103671的优先权和权益，通过引用将该申请的全部内容结合于此。

Claims (10)

1.一种用于校正分流电阻器的电流值的***，所述***包括：
电流计算单元，该电流计算单元被配置成基于检测到的设置在电路中的分流电阻器的电压值和所述分流电阻器的第一电阻值来计算所述分流电阻器的电流值，
功率计算单元，该功率计算单元被配置成基于设置在所述电路中的所述分流电阻器的所述电流值和所述分流电阻器的所述第一电阻值来计算所述分流电阻器的功耗和发热值；
温度测量单元，该温度测量单元被配置成测量所述分流电阻器的环境温度值；
最终温度值计算单元，该最终温度值计算单元被配置成根据基于所计算的发热值和所述分流电阻器的热阻系数计算的所述分流电阻器的发热温度值以及所述分流电阻器的环境温度值来计算所述分流电阻器的第二最终温度值和与电流流动之前的第一最终温度值相比的所述第二最终温度值的变化量，并且计算所述分流电阻器的最终温度值变化量；以及
电阻计算单元，该电阻计算单元被配置成基于所计算的所述分流电阻器的最终温度值变化量以及所述分流电阻器根据温度变化而变化的温度系数值来计算所述分流电阻器的第二电阻值，
其中，所述电阻计算单元将通过下面的式4计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二电阻值，
[式4]
R＝Ri+(T*b)，
这里，R是所述分流电阻器的所述第二电阻值，Ri是所述分流电阻器的所述第一电阻值，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，并且b是所述分流电阻器的温度系数。
2.根据权利要求1所述的***，该***还包括：
电压测量单元，该电压测量单元被配置成当设置在所述电路上的所述分流电阻器的电压下降时检测所述分流电阻器的电压值，其中，所述电流计算单元将所述第一电阻值改变为从所述电阻计算单元提供的所述第二电阻值。
3.根据权利要求2所述的***，其中，所述电流计算单元将通过下面的式1计算的值确定为所述电流值，
[式1]
I＝V/R，
这里，I是所述分流电阻器的电流值，V是所述分流电阻器的电压值，R是所述分流电阻器的所述第一电阻值。
4.根据权利要求1所述的***，其中，所述功率计算单元将通过下面的式2计算的值确定为所述分流电阻器的发热值，
[式2]
Figure FDA0003540132080000021
这里，E是所述分流电阻器的发热值，I是所述分流电阻器的电流值，R是所述分流电阻器的所述第一电阻值，t是电流在所述分流电阻器中流动的流动时间值。
5.根据权利要求1所述的***，其中，所述温度测量单元与所述分流电阻器相邻地设置。
6.根据权利要求1所述的***，其中，所述最终温度值计算单元将通过下面的式3计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，并且计算所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，然后将所述第一最终温度值改变为所述第二最终温度值，
[式3]
T＝(E*a)+Ta-Ti
这里，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，E是所述分流电阻器的发热值，a是所述分流电阻器的热阻系数，Ta是所述分流电阻器的环境温度，Ti是所述分流电阻器的第一最终温度值。
7.一种用于校正分流电阻器的电流值的方法，该方法包括以下步骤：
通过电流计算单元基于检测到的设置在电路中的分流电阻器的电压值和所述分流电阻器的第一电阻值来计算所述分流电阻器的电流值，
通过功率计算单元基于设置在所述电路中的所述分流电阻器的所述电流值和所述分流电阻器的所述第一电阻值来计算分流电阻器的功耗和发热值；
通过温度测量单元测量所述分流电阻器的实时环境温度；
通过最终温度值计算单元根据基于所计算的发热值和所述分流电阻器的热阻系数计算的所述分流电阻器的发热温度值以及所述分流电阻器的环境温度值来计算所述分流电阻器的第二最终温度值和与电流流动之前的第一最终温度值相比的所述第二最终温度值的变化量，并且通过所述最终温度值计算单元计算所述分流电阻器的最终温度值变化量；以及
通过电阻计算单元基于所述分流电阻器的所述最终温度值变化量以及所述分流电阻器根据温度变化而变化的温度系数值来计算所述分流电阻器的第二电阻值，
其中，计算所述分流电阻器的所述第二电阻值的步骤包括将通过下面的式4计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二电阻值，
[式4]
R＝Ri+(T*b)
这里，R是所述分流电阻器的所述第二电阻值，Ri是所述分流电阻器的所述第一电阻值，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，并且b是所述分流电阻器的温度系数。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，计算所述分流电阻器的所述电流值包括以下步骤：
通过电流计算单元将通过下面的式1计算的值确定为所述电流值；以及
将所述第一电阻值改变为从所述电阻计算单元提供的所述第二电阻值，
[式1]
I＝V/R
这里，I是所述分流电阻器的电流值，V是所述分流电阻器的电压值，R是所述分流电阻器的第一电阻值。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，计算所述分流电阻器的所述功耗和所述发热值的步骤包括将通过下面的式2计算的值确定为所述分流电阻器的发热值，
[式2]
Figure FDA0003540132080000031
这里，E是所述分流电阻器的发热值，I是所述分流电阻器的电流值，R是所述分流电阻器的所述第一电阻值，t是电流在所述分流电阻器中流动的流动时间值。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，计算所述分流电阻器的所述第二最终温度值以及与电流流动之前的所述第一最终温度值相比的所述第二最终温度值的变化量的步骤包括以下步骤：
将通过下面的式3计算的值确定为所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量；以及
计算所述分流电阻器的所述第二最终温度值和所述最终温度值变化量，然后将所述第一最终温度值改变为所述第二最终温度值，
[式3]
T＝(E*a)+Ta-Ti
这里，T是所述分流电阻器的所述最终温度值变化量，E是所述分流电阻器的发热值，a是所述分流电阻器的热阻系数，Ta是所述分流电阻器的环境温度，Ti是所述分流电阻器的所述第一最终温度值。
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