CN113125837A - 一种电流采样零漂的处理方法及*** - Google Patents

一种电流采样零漂的处理方法及*** Download PDF

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朱小云
何孝祥
徐嘉
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Abstract

本发明公开了一种电流采样零漂的处理方法及方法，其中方法包括：在每次车辆上低压后，启动车辆相电流采样，分别采集三相电的每一相的电流值；以每一相的电流值作为该相的采集零漂；对采集零漂进行处理得到实际电流零漂值；在车辆启动工作后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。本发明的优点在于：零漂值根据实际情况自动计算得到，使得得到的零漂值更合适对应的公开，从而得到更加准确的电流值，为整车的控制提供了更加精准的数据，提高了整车的控制可靠性。

Description

一种电流采样零漂的处理方法及***
技术领域
本发明涉及数据采集精度领域，特别涉及一种电流采样零漂的处理方法及***。
背景技术
零点漂移概念(零漂)可描述为：指当放大电路输入信号为零(即没有交流电输入)时，由于受温度变化，电源电压不稳等因素的影响，使静态工作点发生变化，并被逐级放大和传输，导致电路输出端电流偏离原固定值而上下漂动的现象它又被简称为：零漂。在漂移现象严重的情况下，往往会使有效信号“淹没”，使放大电路不能正常工作。传感器都有零点漂移，漂移影响传感器的测量精度，因此，必须找出零漂的计算方法和零漂故障的处理方法。
现有技术在工业领用中针对零漂的处理方法常采用固定零漂值的方法，预先将标定的零漂值设置在传感器或控制器中，然后基于预先设置的零漂值与采集值进行叠加处理后得到较为准确的采集数据来进行控制使用，然而这种方式的零漂处理方法虽然可以实现在一定程度上减少零漂对于采集数据的影响，但是由于传感器型号尺寸、工作环境、温度等各种环境不同，其零漂肯定存在不同，采用固定的数值在一定程度下适应性就会受到限制，同时准确性也会降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电流采样零漂的处理方法及***，用于车辆电机领域的零漂处理，采用实时计算的方式计算每一次车辆启动工作时的零漂值，依据每次的零漂值来对采集的数据进行处理，从而实现采集电机电流的准确性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电流采样零漂的处理方法，在每次车辆上低压后，启动车辆相电流采样，分别采集三相电的每一相的电流值；以每一相的电流值作为该相的采集零漂；对采集零漂进行处理得到实际电流零漂值；在车辆启动工作后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。
对电流的采集零漂进行处理包括：在车辆上低压后，在设定的时间内对每一相进行多组采样得到多组采样零漂，然后对每一相的电流采集零漂取平均值作为对应相的实际电流零漂值。
所述处理方法还包括：在处理得到实际电流零漂值后，先启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号。
所述零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。
所述零漂阈值预先按照电流检测量程的百分比来设置。
若存在零漂故障，则禁止车辆上高压，车辆只能下低压电且在故障复位后重新上电、上电后无故障后，才允许上高压。
一种电流采样零漂的处理***，包括用于采集车辆高压***中每一相电流的电流传感器以及接收电流传感器传来的电流信号的控制器，所述控制器与车辆状态检测单元连接，用于检测车辆的上电状态，当检测到车辆上低压后，所述控制器控制电流传感器分别检测出每一相的电流值，对每一相采集的电流值进行处理得到实际电流零漂值，控制器在车辆启动上高压后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。
所述控制器中包括数据处理单元，所述数据处理单元用于对在在设定的时间内对每一相进行多组采样得到多组采样零漂进行求平均操作，得到每一相的多组采样零漂的平均值作为实际电流零漂值。
所述***还包括零漂故障诊断模块，在处理得到实际电流零漂值后，控制器启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号；所述零漂故障诊断模块与整车控制器或整车动力***连接，用于发出控制信号至整车控制器或整车动力***，从而控制整车的上高压。
所述零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。
本发明的优点在于：零漂值根据实际情况自动计算得到，使得得到的零漂值更合适对应的公开，从而得到更加准确的电流值，为整车的控制提供了更加精准的数据，提高了整车的控制可靠性；对零漂值进行故障诊断，避免错误、故障的零漂值干扰整车控制，保证了零漂值的可靠；同时在判断零漂值处于故障时，禁止整车启动，有效防止故障零漂值对整车运行的安全影响；采用的是每次启动时自动计算方式，更加贴合车辆的运行温度、状态等工况下对应的零漂，相较于现有技术的固定零漂值，更加准确可靠，采集数据准确为整车的安全可靠控制提供了数据的基础。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为现有技术的控制方式流程图；
图2为本发明控制方式流程图；
图3为本发明故障诊断的流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本申请主要应用于汽车领域，汽车电机控制器采集整车高压交流的三相电电流信号，然后根据电流实现对电机的控制，但是一般存在电流零漂造成了电机控制器采集的电流数据不准确，进而造成了不准确的采集电流产生的不准确、不可靠的控制，基于此，现有技术中均会对传感器采集的数据进行零漂处理，如图1所示，传统的零漂计算是用控制器样机测试，然后在程序里把零漂数值写死，但是不同的控制器，特别是内部电流采样所用的霍尔传感器，采样电路或多或少存在一些差异，每台控制器实际的电流零漂也就有一定的差异，如果都用某个固定值，适应性就会受到限制，同时准确性也会降低。因此为了弥补这一缺陷，本申请提供一种实时计算电流零漂的方法及***。
本申请的改进点在于通过在原来的采样模块中增加相关的软件代码，可以使每台控制器都能自行计算电流采样零漂，以达到自我适应的目的，方法如下(如流程图2所示)：车辆上低压(无高压，IGBT为关管状态)后，即刻进行相电流采样，由于还没有高压，更没有实际相电流，每500ms(具体时间可根据整车标定情况设定)对三相电流采样结果分别取平均值作为此控制器的U/V/W三相电流采样零漂，而且是各台控制器自己的实际零漂，同时不需要对原有的电路设计进行修改和增加额外的电路设计，减少了项目开发时间和维护成本，简单实用。
针对零漂的故障处理作以下说明(如流程图3所示)：整车在低压静止状态(IGBT为关管状态)，结合上面所说的获得每台控制器的实际零漂值后，开启故障诊断模块，当检测到控制器U/V/W三相中的任意一项零漂值大于零漂阈值后(电流检测量程的15％，根据实际情况设定)，如果持续1000ms(根据实际情况设定)，则上报相电流零漂故障，不允许整车上高压，需要下低压电故障复位后重新上电且不满足故障进入条件则故障退出，整车可以正常上高压，提高整车运行的可靠性。
如图1所示，一种电流采样零漂的处理方法，在每次车辆上低压后，启动车辆相电流采样，分别采集三相电的每一相的电流值；设置采集时间，采集时间一般为整车上低压后很快的一小段时间，以500ms为例，上低压后，在500ms内可以对每一相采集若干组电流数据，由于数据采集采样周期小于500ms，因此会采集多组数据，每一相的电流值作为该相的采集零漂，将每一相的多组采样电流值进行求平均计算，将计算后的平均值作为对应相的实际电流零漂值。采用平均值的做法主要是降低误差，减少随机误差产生的影响。求平均后得到的平均值作为实际电流零漂值，然后将该数据作为电流采集的修改参数存储在电机控制器、电流传感器等器件中，当车辆上高压启动工作后，以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。
期工作原理及效果为：首先传感器、采样电路等若没有温度等情况下的干扰，在上低压时，此时整车无高压，通过传感器、采样电路采集的高压***的三相电流应当为0，若不为零，则说明检测到的数据则为产生的零漂数值，因此，在上低压后立刻进行数据的采集，采集三相中U、V、W中的电流值，由于在上低压后到上高压前一段时间内采样的电流不止一组，这个是由于传感器、采样电路采集周期来确认的，当不止一组数据时，以多组数据的平均值作为采集的实际电流零漂值，取平均主要是减少由于随机误差产生的影响，设置的采集时间一般小于上低压后到上高压前的时间，由于上高压时间不同，故而采集的时间一般很短且很快，可以设置为500ms。在整车上高压后，则控制器将采集的电流数据叠加实际电流零漂值得到准确的电流值，整车控制器、电流控制器等依据该准确的电流值对整车功能进行控制，从而实现准确的控制。叠加的零漂的原理为：当零漂为+1ma，则通过采集电路采集的电流I-(+1mA)后得到实际准确的电流值，依次类推。
在一个优选的实施例中，有于本申请是实时每一次在上低压后自动计算零漂，为了防止计算出现故障或其它故障造成了零漂明显异常，由于明显异常的零漂造成了整车根据该明显异常零漂得到的电流进行整车控制则产生更加错误、故障的控制，基于此，需要设置故障诊断模块，在处理得到实际电流零漂值后，先启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号。
有无零漂故障依据的是计算出的实际电流零漂值的大小，一般电流零漂值的大小应当在一定范围内，若零漂值过大，则说明存在故障或异常；零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。预设零漂值一般为传感器的量程的百分比，如15％，当量程为C时，其阈值为C*15％。期工作原理是：在计算出实际电流零漂值后，首先判断该零漂值是否大于零漂阈值，当大于零漂阈值，说明存在异常、故障，此时禁止车辆上高压，车辆只能下低压电且在故障复位后重新上电、上电后无故障后，才允许上高压。从而保证整车的安全可靠。而当实际计算的实际电流零漂小于设定阈值，则说明零漂合理，在设定范围内，此时控制器存储该零漂值，当上高压依据该零漂值叠加传感器的检测值来得到准确电流值进行控制。并且在下高压后擦除或舍弃该零漂值。
一种电流采样零漂的处理***，包括用于采集车辆高压***中每一相电流的电流传感器以及接收电流传感器传来的电流信号的控制器，所述控制器与车辆状态检测单元连接，用于检测车辆的上电状态，当检测到车辆上低压后，控制器控制电流传感器分别检测出每一相的电流值，对每一相采集的电流值进行处理得到实际电流零漂值，控制器在车辆启动上高压后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。在控制器中的数据处理单元，用于对在在设定的时间内对每一相进行多组采样得到多组采样零漂进行求平均操作，得到每一相的多组采样零漂的平均值作为实际电流零漂值。
在本申请中设置有零漂故障诊断模块，在处理得到实际电流零漂值后，控制器启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号；所述零漂故障诊断模块与整车控制器或整车动力***连接，用于发出控制信号至整车控制器或整车动力***，从而控制整车的上高压。零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：在每次车辆上低压后，启动车辆相电流采样，分别采集三相电的每一相的电流值；以每一相的电流值作为该相的采集零漂；对采集零漂进行处理得到实际电流零漂值；在车辆启动工作后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。
2.如权利要求1所述的一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：对电流的采集零漂进行处理包括：在车辆上低压后，在设定的时间内对每一相进行多组采样得到多组采样零漂，然后对每一相的电流采集零漂取平均值作为对应相的实际电流零漂值。
3.如权利要求2所述的一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：所述处理方法还包括：在处理得到实际电流零漂值后，先启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号。
4.如权利要求3所述的一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：所述零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。
5.如权利要求3或4所述的一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：所述零漂阈值预先按照电流检测量程的百分比来设置。
6.如权利要求3所述的一种电流采样零漂的处理方法，其特征在于：若存在零漂故障，则禁止车辆上高压，车辆只能下低压电且在故障复位后重新上电、上电后无故障后，才允许上高压。
7.一种电流采样零漂的处理***，其特征在于：包括用于采集车辆高压***中每一相电流的电流传感器以及接收电流传感器传来的电流信号的控制器，所述控制器与车辆状态检测单元连接，用于检测车辆的上电状态，当检测到车辆上低压后，所述控制器控制电流传感器分别检测出每一相的电流值，对每一相采集的电流值进行处理得到实际电流零漂值，控制器在车辆启动上高压后以实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值。
8.如权利要求7所述的一种电流采样零漂的处理***，其特征在于：所述控制器中包括数据处理单元，所述数据处理单元用于对在在设定的时间内对每一相进行多组采样得到多组采样零漂进行求平均操作，得到每一相的多组采样零漂的平均值作为实际电流零漂值。
9.如权利要求7所述的一种电流采样零漂的处理***，其特征在于：所述***还包括零漂故障诊断模块，在处理得到实际电流零漂值后，控制器启动零漂故障诊断模块，通过零漂故障诊断模块对电流零漂故障与否进行判断，若无故障，则允许车辆上高压启动并在启动后按照实际电流零漂值对采集的电流进行处理后得到用于控制整车的真实电流值；若存在故障，则禁止车辆上高压并发出报警、提醒信号；所述零漂故障诊断模块与整车控制器或整车动力***连接，用于发出控制信号至整车控制器或整车动力***，从而控制整车的上高压。
10.如权利要求9所述的一种电流采样零漂的处理***，其特征在于：所述零漂故障诊断模块用于对计算得到的实际电流零漂值与预设的零漂阈值进行对比，当任一相实际电流零漂值大于预设的零漂阈值且持续时间大于设定时间阈值时，判断为电流零漂故障。
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