CN208937642U - 基于双分流器的智能电流传感器 - Google Patents
基于双分流器的智能电流传感器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出一种基于双分流器的智能电流传感器，包括两路分流器，一路接在充电回路中，另一路接在放电回路中，两路分流器的输出端分别连接到电量计芯片的输入端，两电量计芯片的输出端分别连接到运算单片机的输入端，运算单片机连接后续通讯器件。本实用新型使用两个分流器，分别负责充电回路和放电回路的电流，每个分流器的量程可以根据本回路的电流上限来决定，以此提高了测量的精度。本实用新型采用电量计，可以实现高速测量电流从而提高了电流测量的精度，另外电量计输出的数字信号，抗干扰能力强，最终使得SOC估值更加精确。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流传感器。
背景技术
SOC全称是State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。通常对SOC值的估算是通过由分流器、单片机等构成的电流采样电路来计算。分流器实际上是一个阻值很小的电阻，用于将流过本身的电流转化为电压信号，以便于对电池组进行电流采样。一般情况下，一个电池组只会使用一个分流器，即电池进行充电和放电时，电流都流经这一个分流器。但是，多数情况下放电电流会高于充电电流，因此分流器的量程通常会根据放电电流上限来决定。这样一来，在电池充电时，充电电流只会用到分流器量程的一小部分，极大降低了测量精度。
另一方面，分流器输出的电压是差分电压，需经转换器转换成单端电压再输出给单片机，单端电压为模拟信号，转换器和单片机之间的线路较长，传输过程极其易受到干扰，而且单片机监测电压的速度是毫秒级别的，电压误差大，势必影响最终SOC的估算精度。
实用新型内容
为了解决现有电流采样过程存在干扰及测量精度低从而导致最终SOC的估算精度低的问题，提出一种基于双分流器的智能电流传感器，其采用如下方案予以实现：
一种基于双分流器的智能电流传感器，包括两路分流器，一路接在充电回路中，另一路接在放电回路中，两路分流器的输出端分别连接到电量计芯片的输入端，两电量计芯片的输出端分别连接到运算单片机的输入端，运算单片机连接后续通讯器件。
进一步地，所述电量计芯片采用MAX17260。
进一步地，所述放电回路中分流器的量程大于充电回路中分流器的量程。
进一步地，所述运算单片机采用STM32F103C8T6。
进一步地，所述电量计芯片输出到单片机中的信号为数字信号。
进一步地，所述运算单片机通过CAN接口或过RS485接口连接后续通讯器件。
进一步地，所述后续通讯器件为控制单片机。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
本实用新型使用两个分流器，分别负责检测电池充电回路和放电回路的电流，每个分流器的量程可以根据本回路的电流上限来决定，以此提高了测量的精度。本实用新型采用电量计，可以实现高速测量电流从而提高了电流测量的精度，另外电量计输出的数字信号，抗干扰能力强，最终使得SOC估值更加精确。
附图说明
图1为本实用新型基于双分流器的智能电流传感器电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
参考图1，本实施例基于双分流器的智能电流传感器包含两路分流器(图中上面一路为第一路，下面一路为第二路)、电量计及运算单片机，第一路分流器连接在充电回路中，分流器的输出端连接第一电量计的差分输入端，第一电量计的输出端连接运算单片机的第一第二输入端；第二路分流器连接在放电回路中，分流器的输出端连接第二电量计的差分输入端，第二电量计的输出端连接运算单片机的第三第四输入端。
通常电池放电电流高于充电电流，因此本实施例分流器的量程根据充放电电流的上限而定，放电回路中分流器的量程设置大于充电回路中分流器的量程，如此一来，每个分流器的量程可以根据本回路的电流上限来决定，从而提高了测量的精度。
分流器输出的电压是差分电压，即电压基准不是GND，本实施例选用美信公司的MAX17260电量计来测量分流器产生的差分电压。MAX17260还带有库仑计数器，可以在高速测量电流的同时，将测量结果累加至库仑计数器，实现电流的自动积分。运算单片机可与MAX17260通信来配置MAX17260，和获取充电回路与放电回路的电流以及库仑计数器的电流累加值。在单片机中，电流累加值与MAX17260的电流采样周期相乘，即为电池已经使用的电量。另一方面，MAX17260电量计输出的信号为数字信号，尽管MAX17260电量计与运算单片直接的走线较长，克服了之前模拟信号传输带来的干扰影响。
本实施例运算单片机采用STM32F103C8T6，可通过CAN接口和RS485接口用于通信。
本实施例智能电流传感器，通过两路分流器设计及配合电量计及运算单片机实现了对电流的精确测量，并向外部设备如后续的控制单片机直接输出精确测量的充电电流、放电电流和电池组的SOC值。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：包括两路分流器，一路接在充电回路中，另一路接在放电回路中，两路分流器的输出端分别连接到电量计芯片的输入端，两电量计芯片的输出端分别连接到运算单片机的输入端，运算单片机连接后续通讯器件。
2.根据权利要求1所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述电量计芯片采用MAX17260。
3.根据权利要求1所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述放电回路中分流器的量程大于充电回路中分流器的量程。
4.根据权利要求1所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述运算单片机采用STM32F103C8T6。
5.根据权利要求1所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述电量计芯片输出到单片机中的信号为数字信号。
6.根据权利要求4所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述运算单片机通过CAN接口连接后续通讯器件。
7.根据权利要求4所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述运算单片机通过RS485接口连接后续通讯器件。
8.根据权利要求6或7所述的基于双分流器的智能电流传感器，其特征在于：所述后续通讯器件为控制单片机。
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| CN201821620614.XU CN208937642U (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 基于双分流器的智能电流传感器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112858768A (zh) * | 2021-01-07 | 2021-05-28 | 力高(山东)新能源技术有限公司 | 一种提高分流器检测电流精度电路及方法 |
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