CN118011242A - 电池监测方法和设备 - Google Patents

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金元席
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Abstract

本发明提供一种电池监测方法和一种电池监测设备，该电池监测方法由电池监测设备执行，电池监测方法包括：测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降；使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过第一分流电阻器和第二分流电阻器的第一电流和第二电流；以及使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态。根据本发明，可以通过利用经过线性补偿和温度补偿的电流值来增加与电池的状态相关的监测信息的可靠性。

Description

电池监测方法和设备
技术领域
本发明涉及一种电池监测方法和设备，更具体地，涉及一种用于使用分流电阻器测量来自电池的电流输入和输出并使用该测量来监测电池状态的方法和设备。
背景技术
分流电阻器是指具有非常低的电阻值的主要用于测量电流的电阻器。与使用当利用电流流过导线时产生的磁场的霍尔传感器相比，使用分流电阻器的电流测量的特征在于其能够以低成本高精度测量电流。
配备有线圈的电流表可以包括内部并联连接的分流电阻器。相反，串联连接到通过切割导线形成的端子的电流表可以使用在线圈中形成的磁场强度和流过分流电阻器的电流值来测量流过导线的电流。
当分流电阻器集成到导线的中间时，测量在分流电阻器两端处形成的电压，并且可以使用欧姆定律根据所测量的电压计算电流值。
例如在电池放电或充电的情况下，流过连接到电池的端子的电流，用作用于计算电池的剩余容量或充电容量的指示器。因此，需要精确的电流测量。
对于电池(例如，电动汽车电池)中的稳定电流感测，通过使用基于冗余概念的两个或更多个电阻器来实现冗余。然而，如果用于冗余验证的所测量的电流值存在显著差异，则可能会在确定电池状态时带来问题。此外，随着电流的导通时间和电流值增加，电池的温度升高，误差范围也增加。这需要测量准确表示电池的实际化学状态的电流值。
关于与本发明相关的技术，在韩国专利出版物中公开的使用分流电阻器的电流测量设备包括汇流条(bus bar)、分流电阻器和测量单元。虽然相关技术局限于使用开关控制多个测量单元的操作，但是本发明通过对两个或更多个所测量的电流的值的差异进行线性补偿和温度补偿来减小测量误差，从而实现高精度的电流测量，从而使本发明与众不同。
[现有技术文献]
[专利文档]
韩国注册专利第10-1998091号(于2019年7月9日公开)
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于测量通过分流电阻器的在汇流条中流过的电流的电流测量方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种能够通过线性补偿和温度补偿来减小测量误差的电流测量方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种能够通过预测高温状态下汇流条的温度来对电流测量值执行温度补偿的电流测量方法和设备。
本发明的目的不应限于上述目的，本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解其他未提及的目的。
在本发明的一个实施例中，双重配置(即，冗余设计)是一种电池监测设备，其在单个汇流条上使用具有两个电阻值的分流电阻器，并且具有两个独立的模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)。电池监测设备的目的是检测快速变化的电流，比较两个电流值，并在这两个电流值之间的误差超过预设值时向上层***发送警告消息。分流电阻器的数量不限于两个，并且当单个汇流条包括多个分流电阻器时，也可以应用本发明的技术概念。
电池监测设备包括将被用于高压应用的隔离电压转换器，电池监测设备的特征在于包括用于通信的数字隔离转换器。
两个分流电阻器可以根据需要被更改为1:1、2:1、0.75:1等的各种比率，以允许不仅对最佳电流测量的验证，还有对电流传感器本身内的电流值的验证。此外，在必要时，一个分流电阻器可以与其他测量方法(例如霍尔传感器、磁阻传感器等)相结合，并且这种结合提供了独立验证电流传感器内的相关值的优点。
传统上，当使用单个模数转换器进行切换时，很难同时测量快速变化的电流值，并且电流值的验证具有与电流测量中的时间差异相关的问题，即使在实际电流值相同时，也会导致不必要的诊断。
为了解决这些问题，使用两个独立的模数转换器(ADC)，并分别采用补偿算法来确保它们的独立性。将测量时间同步，以增强电流值的验证功能。ADC的数量不限于简单地两个。由于分流电阻器对温度敏感，因此必须使用温度传感器。然而，温度传感器不能测量由于高电流而上升的分流电阻器的实际温度。因此，需要一种温度预测算法。该温度预测算法基于诸如电流大小、电流导通时间、外部温度和分流电阻值之类的因素来预测温度。
同步算法使用低速转换器来获得测量值，然后将其与高速转换器值进行比较。当测量值的输出与高速值匹配时，可以将电流值确定为高速电流值，并且可以验证电流值。
此外，电池监测设备的特征在于滚动计数(rolling count,RC)和循环冗余校验(cyclic redundancy check,CRC)，用于检测常见的遗漏和误差。
为了实现本发明的目的，根据本发明的实施例，提供了一种电池监测方法，该方法由电池监测设备执行，该方法包括：测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降；使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过第一分流电阻器和第二分流电阻器的第一电流和第二电流；以及使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态。
此外，在电池监测方法中，第一电流和第二电流的计算可以包括：将第一电压降值和第二电压降值转换为数字值；通过将第一分流电阻器的校准数据和第二分流电阻器的校准数据分别应用于第一电压降值和第二电压降值来计算第一电流值和第二电流值；以及放大第一电流值和第二电流值。
此外，电池监测方法还可以包括使用温度传感器测量由于电流引起的温度。
此外，在电池监测方法中，温度传感器可以包括被配置为测量汇流条的第一温度值的内部温度传感器和被配置为测量安装有汇流条的印刷电路板(printed circuitboard,PCB)的第二温度值的外部温度传感器，温度的测量可以包括对第一温度值和第二温度值中的每一个施加权重。
此外，电池监测方法还可以包括使用线性数据来对第一电流值和第二电流值执行线性补偿，该线性数据包括温度值、第一电流值和第二电流值的拐点信息、第一电流值和第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值。
此外，电池监测方法的特征在于，执行线性补偿包括根据第一电流和第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
此外，电池监测方法还可以包括对根据温度变化而快速变化的第一电流值和第二电流值执行同步和温度补偿。
此外，在电池监测方法中，执行同步和温度补偿可以包括根据第一电流值和第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量；基于温度预测变量来计算温度预测变量值；以及使用温度预测变量值对第一电流值和第二电流值执行温度补偿。
为了实现上述目的，根据本发明实施例，提供了一种电池监测设备，该电池监测设备包括：电压测量单元、电流计算单元、温度测量单元和控制单元，电压测量单元被配置为测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降；电流计算单元被配置为使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过第一分流电阻器和第二分流电阻器的第一电流和第二电流；温度测量单元被配置为通过使用温度传感器来测量由于第一电流和第二电流引起的温度变化；控制单元被配置为使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态，第一电流值和第二电流值通过对其进行由于设备特性引起的线性补偿、同步以及温度补偿来计算。
此外，电池监测设备还可以包括线性补偿单元，该线性补偿单元被配置为根据第一电流和第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
此外，电池监测设备还可以包括温度补偿单元，该温度补偿单元被配置为根据第一电流值和第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量，并使用基于温度预测变量计算的温度预测变量值来对第一电流值和第二电流值执行温度补偿。
此外，电池监测设备还可以包括电池状态确定单元，该电池状态确定单元被配置为根据差异值的范围来确定误差，并根据误差发生的次数来诊断电池的状态。
其他实施例的细节包含在“本发明的具体实施方式”和随附的“附图”中。
本领域技术人员将基于稍后将结合附图一起详细描述的实施例来显而易见地理解本发明的优点和/或特征以及实现本发明的优点和特征的方案。
然而，本发明可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的示例性实施例。相反，提供了所公开的实施例使得本发明将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。本发明仅在所附权利要求的范围内被限定。
根据本发明，可以通过线性补偿和温度补偿来减小电流值的测量误差。
此外，利用经过线性补偿和温度补偿的电流值可以提高与电池的状态相关的监测信息的可靠性。
可以从根据本发明技术概念的电池监测方法和设备获得的效果不限于上述效果，并且期望本发明所属领域的技术人员通过以下描述清楚地理解未提及的其他效果。
本申请要求于2022年11月10日向韩国知识产权局提交的第10-2022-0149909号韩国专利申请的35USC§119(a)项下的权益，出于所有目的，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的电池监测设备中包括的汇流条的示意图。
图2是示出根据本发明实施例的电池监测设备的框图。
图3是示出根据本发明实施例的电池监测设备中包括的测量单元的框图。
图4是示出根据本发明实施例的电池监测方法的流程图。
图5是示出图4的方法的操作S150的详细流程图。
图6是示出根据本发明实施例的线性补偿的示例的曲线图。
图7是示出图4的方法的操作S170的详细流程图。
图8是示出图4的方法的操作S170的详细流程图。
图9示出根据本发明实施例的温度补偿的示例的曲线图。
图10是示出根据本发明实施例的温度补偿之前的数据的曲线图。
图11是示出根据本发明实施例的温度补偿之后的数据的曲线图。
图12是示出图4的方法的操作S190的详细流程图。
图13是示出根据本发明实施例的补偿之前和之后的比较的曲线图。
图14是示出根据本发明实施例的由补偿产生的精度和线性的示例的表。
在附图和详细描述中，除非另有描述，否则相同的附图标记将被理解为指代相同的元件、特征和结构。为了清楚、说明和方便，可以夸大这些元件的相对尺寸和描述。
具体实施方式
在详细描述本发明之前，本文中使用的术语和词语不应被解释为普通或字典意义，也不应被解释为以尽可能好的方式将本发明限制为本发明的发明人，并且应当理解，可以适当地限定和使用各种术语的概念，而且，这些术语和词语应当被解释为与本发明的技术思想一致的含义和概念。
也就是说，本文中使用的术语仅用于描述本发明的优选实施例，而不旨在具体限制本发明的内容，并且应当注意，这是考虑到本发明的许多可能性而限定的术语。
此外，在本说明书中，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“该(the)”包括复数指示物，同样，应当理解，即使它们以复数形式表达，也可能包括单数含义。
在本说明书中，如果一个元件被称为“包括(comprising)”或“包括(including)”另一个元件，除非明确相反地描述，否则这将被理解为隐含包括所述元件，但不排除任何其他元件。
此外，当声明一个元件“在另一个元件内部或连接到另一个元件”时，该元件可以直接连接到另一个元件，或者可以安装成与另一个元件接触，或者可以间隔开预设距离安装，并且在元件安装成间隔开预设距离的情况下，可以存在用于将该元件固定或连接到另一个元件的第三个元件或装置(means)，并且应当注意，可以省略对第三个元件或装置的描述。
相反，当一个元件被描述为“直接连接到”、“直接耦接到”或“直接访问”另一个元件时，不存在中间(intervening)元件。
同样，用于描述元件之间的关系的其他词语也应当以类似的方式(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)进行解释。
在以下描述中，如果使用“一个表面”、“相对表面”、“一侧”、“相对侧”、“第一”和“第二”的术语，则用于在一个部件和不同部件之间明确区分，并且相关部件的含义不应当受到这些术语的限制。
此外，在以下描述中，与位置相关的术语“在……上(on)”、“在……下(under)”、“在……左(left)”和“在……右(right)”(如果使用)应当解释为表示相关附图中相关部件的相对位置。此外，除非该位置未被指定为绝对位置，否则与该位置相关的术语不应当被解释为代表绝对位置。
此外，关于分配给附图中的元件的附图标记，应当注意，在可能的情况下，相同的元件将由相同的附图标记表示，即使它们在不同的附图中示出。换句话说，在整个说明书中，相同的附图标记被分配给相同的元件。
应当理解，在附图中，构成本发明的每个部件的尺寸、位置、耦接关系等可以被部分夸大、减小或省略，以能够充分清楚地传达本发明的范围或便于描述，因此其比例或规模可能不严格。
此外，在本发明的以下描述中，可以省略被认为不必要地模糊本发明要点的配置(例如，包括现有技术的已知技术)的详细描述。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明实施例的电池监测设备中包括的汇流条的示意图。
参考图1，汇流条100可以被配置为包括导体110、分流电阻器120、感测引脚130和孔140。汇流条100可以被配置为多个分流电阻器120(例如，2个或更多个分流电阻器120)和导体110交替连接的形式。在本实施例中，描述了布置两个分流电阻器120，但是本实施例不限于此。此外，本发明的电池监测设备可以制成模块，并用于各种电子设备中。
感测引脚130可以被放置在分流电阻器120的两端处。电压表的正端子和负端子可以分别连接到两个所选择的感测引脚130。
可以连接到电池和电路的孔140形成在汇流条100的两端处。二次电池可以通过孔140连接。
汇流条100不限于线性形状，可以具有其他形状，例如“C”形状或“S”形状，并且多个分流电阻器可以布置在串联或并联电路中。
分流电阻器120可以使用铜合金(例如锰铜、铜、锰和镍的合金)来实现。分流电阻器120具有相对低的电阻值，并且可以通过测量分流电阻器120两端处的感测引脚130之间的电压来计算电流值。
图2是示出根据本发明实施例的电池监测设备的框图。
参照图2，根据本发明实施例的电池监测设备10可以被配置为包括汇流条100、测量单元200、第一温度传感器310和第二温度传感器320。测量单元200可以电连接到设置在汇流条100中包括的分流电阻器120的两端处的感测引脚130。
汇流条100具有使用串联或并联连接的分流电阻器120在分流电阻器120的两端处产生多个电压降的功能。测量单元200可以电连接到在分流电阻器120的两端处形成的感测引脚130。
测量单元200具有测量多个电压降并且基于这些测量来计算和补偿电流以在电池放电和充电期间输出准确的电流值的功能，并且还具有基于电流值来监测电池的状态的功能。电池监测包括预测电池的寿命和充电状态(state of charge,SOC)，以及确定电池是否处于正常状态。
第一温度传感器310，也称为内部传感器，可以安装在汇流条100上，并且负责感测汇流条100的温度(具体为第一温度值)。第二温度传感器320，也称为外部传感器，可以安装在安装汇流条100的印刷电路板(PCB)上，并且负责感测电路板的温度(具体为第二温度值)。
测量单元200电连接到第一温度传感器310和第二温度传感器320，并且可以接收第一温度值和第二温度值的输入。
图3是示出根据本发明实施例的电池监测设备中包括的测量单元的框图。
参照图3，包括在根据本发明实施例的电池监测设备10中的测量单元200可以被配置为包括控制单元210、电压测量单元220、电流计算单元230、温度测量单元240、电流补偿单元250和电池状态确定单元280。
电压测量单元220具有测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降的功能。
电流计算单元230具有使用第一电压降和第二电压降的值分别计算流过第一分流电阻器和第二分流电阻器的第一电流和第二电流的功能。
温度测量单元240具有使用第一温度传感器310和第二温度传感器320测量分流电阻器120由于第一电流和第二电流引起的温度变化的功能。温度测量单元240分别从第一温度传感器310和第二温度传感器320接收第一温度值和第二温度值，将它们转换成数字值，并对转换之后的第一温度值和第二温度值施加权重以输出分流电阻器的温度值。分流电阻器的温度值可以用于电流值的线性补偿和温度补偿。
控制单元210具有基于第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态的功能，第一电流值和第二电流值通过考虑设备特性的线性补偿、同步和温度补偿而测量。在温度补偿之前，控制单元210可以比较第一电压降值和第二电压降值的测量时间。如果测量时间不同，则控制单元可以控制电压测量单元220以基于测量时间中的一个来同步测量时间。
线性补偿单元260具有根据第一电流和第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性的功能。例如，当与理想值比较时，第一电流值可能包括误差，并且由于设备的非线性，误差比可能不连续地出现在曲线图上。如果将线性补偿应用于这样的误差比，则误差比可以连续分布。
温度补偿单元270具有基于第一电流值和第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量以及基于从温度预测变量导出的温度预测变量值来对第一电流值和第二电流值执行温度补偿的功能。电流值的温度补偿是必要的，因为使用温度传感器的温度测量速度无法跟上温度上升速度。测量快速变化的温度需要温度补偿。
电池状态确定单元280具有根据差异值的范围确定误差并根据误差的出现次数诊断电池的状态的功能。电池状态确定单元280可以基于第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态是正常还是异常。例如，如果通过线性补偿和温度补偿计算出的第一电流值和第二电流值之间的差异值超过预设阈值或出现超过阈值次数，则电池极有可能不处于正常状态。在下文中，将描述由电池监测设备10执行的电池监测方法S100。
图4是示出根据本发明实施例的电池监测方法的流程图。
参照图4，电池监测方法S100被配置为包括电压降测量S110、温度测量S120、电流计算S130、电流值补偿S140和电池状态确定S190。
首先，电池监测设备10可以测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降(S110)。
电池监测设备10可以使用温度传感器300来测量由于电流引起的温度(S120)。
温度传感器300可以包括被配置为测量汇流条的第一温度值的第一温度传感器310和被配置为测量安装有汇流条100的PCB的第二温度值的第二温度传感器320，以及
温度测量操作S120可以被配置为包括对第一温度值和第二温度值中的每一个施加权重。由于流过分流电阻器120的电流受到汇流条100的温度和连接到汇流条100的PCB的温度两者的影响，所以施加到第一温度值和第二温度值的权重可以根据汇流条100和PCB的连接关系、形状和尺寸而变化。
然后，电池监测设备10可以使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过第一分流电阻器121和第二分流电阻器122的第一电流和第二电流(S130)。电流值的计算基于欧姆定律，但也可以使用包括不连续性或拐点信息的分流电阻器校准数据。
例如，电池监测设备10可以将第一电压降值和第二电压降值转换成数字值(S131)，将第一分流电阻器的校准数据和第二分流电阻器的校准数据分别应用于第一电压降值和第二电压降值，以计算第一电流值和第二电流值(S132)并放大第一电流值和第二电流值(S133)。
随后，电池监测设备10可以对第一电流值和第二电流值执行各种补偿(S140)。
例如，电池监测设备10可以使用线性数据对第一电流值和第二电流值执行线性补偿，该线性数据包括温度值、第一电流值和第二电流值的拐点信息、第一电流值和第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值(S150)。
线性补偿S150的特征在于根据第一电流和第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
此外，电池监测设备10可以对根据温度变化而快速变化的快速变化的第一电流值和第二电流值执行同步和温度补偿(S170和S180)。
例如，电池监测设备10可以根据第一电流值和第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量，基于温度预测变量来计算温度预测变量值，以及基于温度预测变量值对第一电流值和第二电流值执行温度补偿。
最后，电池监测设备10可以基于第一电流值和第二电流值之间的差异来确定电池的状态(S190)
图5是示出图4的方法的操作S150的详细流程图。
参照图5，由电压测量单元220测量的第一电压降和第二电压降被转换成数字值(S151和S161)，然后被转换成电流值(S152和S162)。在这种情况下，可以通过放大器来放大第一电流值(S153)。
接下来，对第一电流值和第二电流值执行线性补偿。线性补偿过程可以包括根据电流值幅度的幅度确定放大因子(256x、64x、16x和4x)(S154)以及确定图6中所描绘的电流段(S155和S165)。线性补偿(S156和S166)可以包括使用在S158处转换的温度以及可以使用线性数据(S156a和S165a)。通过线性补偿，第一电流值和第二电流值被补偿为新的第一电流值和新的第二电流值。
通过内部传感器(即，第一温度传感器310)收集的第一温度值和通过外部传感器(即，第二温度传感器320)收集的第二温度值被转换成数字值(S157)，然后通过施加权重来转换温度(S158)。
图6是示出根据本发明实施例的线性补偿的示例的曲线图。
参照图6，描绘了通过线性相关校准和补偿算法进行补偿之前和之后的曲线图。电流值中的误差可以被描述为取决于幅度段的不连续曲线图。例如，电流值中的误差可以在总共四个段中被描绘。通过线性补偿，曲线图在0％误差周围重新排列，0％误差是正误差和负误差两者的中心(黄线)。最终，执行了线性补偿，使得误差范围接近0％(绿线)。这里，“线性补偿”是指发生线性补偿的点，“客户规范(customer spec)”是指所需的误差范围。
图7是示出图4的方法的操作S170的详细流程图。
图8是示出图4的方法的操作S170的详细流程图。
在图7中，描绘了针对第一电流值的温度补偿过程，而图8示出针对第二电流值的温度补偿过程。由于温度补偿过程通常针对第一电流和第二电流两者执行，因此将参考图7作为代表性示例进行描述。
在S171处，执行过程以检查测量的电流值是否落在温度传感器能够响应的电流范围内。参考图10中的校准之前的数据，可以观察到温度传感器和实际温度之间的偏差发生在超过大约300A的电流下。
在S172处，检查电流施加时间，因为即使在持续施加电流的情况下，误差量也会随时间变化，因此温度预测值需要随时间变化。
在S173处，由于温度预测值是当前值和时间的函数，因此执行为此设置校准限制并检查温度预测值的过程。温度预测值基于当前值和时间而实时变化。
S174是在电流值低于温度预测值的情况下进行将预测温度返回到0的过程的例程。
S175a涉及用于基于电流值和施加时间(温度传感器的值与实际温度匹配的时间调节)返回预测的温度控制值的速度调节。
由于精度根据电流值和时间而变化，因此温度预测控制值需要估计误差值的斜率。
图9示出了示出根据本发明实施例的温度补偿的示例的曲线图。
参照图9，示出了通过预测控制补偿的温度。根据电流值，温度传感器反映实际温度所需的时间可能有所不同。因此，可以使用在从高电流转换到低电流时使用实际温度来估计温度预测控制值的算法。
图10是示出根据本发明实施例的温度补偿之前的数据的曲线图。
图11是示出根据本发明实施例的温度补偿之后的数据的曲线图。
参照图10，在温度补偿之前的数据的曲线图中，可以观察到电流值中的误差随着时间逐渐增加。存在电流值的误差超过0.05％的误差范围的情况。
另一方面，参照图11，在温度补偿之后的数据的曲线图中，可以看出电流值的误差收敛在一定的误差范围内，例如在-0.10％至0.10％的范围内。
图12是示出图4的方法的操作S190的详细流程图。
参照图12，从实时测量的电压值导出的电流值被更新(S191)，第一电流值和第二电流值之间的差异被计算(S192)，并且电流值的差异被比较(S193)。可能存在电流值的差异不超过阈值范围的情况(S194)。在电流值的差异超过阈值范围的情况下，计数增加(S195)。确定超过阈值范围的电流值的差异的计数是否落在参考值之外(S196)。如果计数超过参考值，则生成警告消息(S197)。当电流值的差异没有超过阈值时，***处于正常操作状态(S198)。
图13是示出根据本发明实施例的补偿之前和之后的比较的曲线图。
参照图13，描绘了通过线性补偿和温度补偿的补偿之前的电流值的精度和补偿之后的电流值的精度。
图14是示出根据本发明实施例的由补偿产生的精度和线性的示例的表。
参照图14，通过线性补偿算法将校准之前0.08％的误差降低到0.02％。此外，校准之前的第一电流值和第二电流值的电流精度从-0.03％到0.05％提高到-0.01％到0.01％。
根据本发明的一个实施例，可以通过线性补偿和温度补偿来减小电流值的测量误差。
此外，利用经过线性补偿和温度补偿的电流值可以增加与电池的状态相关的监测信息的可靠性。
如上所述，尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是在“本发明的具体实施方式”中公开的各种实施例仅用于说明目的。本领域技术人员可以理解，基于上述描述，本发明的各种修改、变化和等同物是可能的。
此外，由于本发明可以以各种形式实现，因此本发明不限于上述实施例。提供所公开的实施例使得本发明将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。本发明仅在所附权利要求的范围内限定。
附图标记
10：电池监测设备
100：汇流条
200：测量单元
210：控制单元
220：电压测量单元
230：电流计算单元
240：温度测量单元
250：电流补偿单元
260：线性补偿单元
270：温度补偿单元
280：电池状态确定单元
310：第一温度传感器
320：第二温度传感器

Claims (12)

1.一种电池监测方法，由电池监测设备执行所述电池监测方法，所述电池监测方法包括：
测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器两端之间的第一电压降和与所述第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器两端之间的第二电压降；
使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过所述第一分流电阻器和所述第二分流电阻器的第一电流和第二电流；以及
使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定所述电池的状态。
2.根据权利要求1所述的电池监测方法，其中，所述第一电流和所述第二电流的计算包括：
将所述第一电压降值和所述第二电压降值转换为数字值；
通过将所述第一分流电阻器的校准数据和所述第二分流电阻器的校准数据分别应用于所述第一电压降值和所述第二电压降值来计算所述第一电流值和所述第二电流值；以及
放大所述第一电流值和所述第二电流值。
3.根据权利要求1所述的电池监测方法，还包括使用温度传感器测量由于电流引起的温度。
4.根据权利要求3所述的电池监测方法，其中，所述温度传感器包括被配置为测量所述汇流条的第一温度值的内部温度传感器和被配置为测量安装所述汇流条的印刷电路板PCB的第二温度值的外部温度传感器，并且所述温度的测量包括对所述第一温度值和所述第二温度值中的每一个施加权重。
5.根据权利要求3所述的电池监测方法，还包括使用线性数据来对所述第一电流值和所述第二电流值执行线性补偿，所述线性数据包括温度值、所述第一电流值和所述第二电流值的拐点信息、所述第一电流值和所述第二电流值的放大值、以及由于电流引起的温度预测上升值。
6.根据权利要求5所述的电池监测方法，其中，所述线性补偿的执行包括根据所述第一电流和所述第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
7.根据权利要求3所述的电池监测方法，还包括对根据温度变化而快速变化的所述第一电流值和所述第二电流值执行同步和温度补偿。
8.根据权利要求7所述的电池监测方法，其中，所述同步和温度补偿的执行包括：
根据所述第一电流值和所述第二电流值的大小以及所述电流施加时间来确定温度预测变量；
基于所述温度预测变量来计算温度预测变量值；以及
使用所述温度预测变量值对所述第一电流值和所述第二电流值执行温度补偿。
9.一种电池监测设备，包括：
电压测量单元，被配置为测量电连接到电池的汇流条的第一分流电阻器的两端之间的第一电压降和与所述第一分流电阻器并联或串联连接的第二分流电阻器的两端之间的第二电压降；
电流计算单元，被配置为使用第一电压降值和第二电压降值来计算分别流过所述第一分流电阻器和所述第二分流电阻器的第一电流和第二电流；
温度测量单元，被配置为通过使用温度传感器来测量由于所述第一电流和所述第二电流引起的温度变化；以及
控制单元，被配置为使用第一电流值和第二电流值之间的差异来确定所述电池的状态，所述第一电流值和第二电流值通过对其进行由于设备特性引起的线性补偿、同步以及温度补偿来计算。
10.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括线性补偿单元，所述线性补偿单元被配置为根据所述第一电流和所述第二电流的放大因子基于拐点来补偿每个电流段的线性。
11.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括温度补偿单元，所述温度补偿单元被配置为根据所述第一电流值和所述第二电流值的大小以及电流施加时间来确定温度预测变量，并使用基于所述温度预测变量计算的温度预测变量值来对所述第一电流值和所述第二电流值执行温度补偿。
12.根据权利要求9所述的电池监测设备，还包括电池状态确定单元，所述电池状态确定单元被配置为根据差异值的范围来确定误差，并根据误差发生的次数来诊断所述电池的状态。
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