专利名称：一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统及方法
技术领域：
本发明属于一种串联电源电流检测装置，是一种采用双霍尔电流传感器实现监控电动汽车电流的检测装置系统及方法。
背景技术：
采用动力电池组作为整车驱动能源的纯电动汽车工作时无污染，零排放，必将得到越来越广泛的应用。电动汽车存在启动、加速、巡航、制动等不同工作状态，而车载动力电池组工作时电流变化比较大，在急加速阶段电流可能达到上百安，而在巡航阶段电流则仅在几十安，传统对动力电池工作电流采样往往采用I个大量程的霍尔电流传感器，对小电流采样不如选取合适的小量程的霍尔电流传感器。采用一个霍尔电流传感器测量启动、力口 速、巡航、制动等不同工作状态的电动汽车电池电流的精度不高，且采用大量程、高精度霍尔电流传感器成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统及方法，采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，提高电动汽车电流测量的精度，降低使用高精度传感器所需的成本。本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，其特征在于电池组的正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二 IGBT模块，另一路连接第一 IGBT模块，两路汇合后再接入到所述电池组的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二 IGBT模块的控制端连接；第一霍尔电流传感器的量程大于第二霍尔电流传感器。按上述方案，所述的第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iaffiax=I. 5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程为Ibmax=I. 5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。按上述方案，所述的第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。—种电动汽车用双霍尔电流传感器检测方法，其特征在于它包括以下步骤
1)采用电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，汽车启动时，通过第一驱动保护电路控制第一 IGBT模块导通，通过第二驱动保护电路控制第二 IGBT模块断开；
2)微处理器通过第一测量单元得到由第一霍尔电流传感器检测的电池组工作电流ia，当ia小于I1时，断开第一 IGBT模块，导通第二 IGBT模块；
3)当第一IGBT模块断开、且第二 IGBT模块导通时，微处理器通过第二测量单元得到由第二霍尔电流传感器检测的电池组工作电流ib，当ib大于等于i2时，断开第二 IGBT模块，导通第一 IGBT模块；
、、“为设定值’且丨^“。根据经验值可设定所述的I1=O. 7Ibmax, i2=0. 9Ibmax，其中Ibmax为第二霍尔电流传感器的最大量程。本发明的有益效果为
I、电动汽车存在启动、加速、巡航、制动等不同工作状态，在启动阶段和巡航阶段，汽车电池的电流较低，因此检测这两个阶段的霍尔电流传感器可以选择小量程的霍尔电流传感器；在加速阶段，汽车电池的电流较高，因此检测此阶段霍尔电流传感器可以选择大量程的霍尔电流传感器；因此，采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，提高电动汽车电
流测量的精度，降低使用高精度传感器所需的成本。2、本方法在设定第一、第二 IGBT模块的导通和断开判定值时进行一定的余量设置，可以形成一个滞环，防止IGBT在这一值进行反复切换，损坏设备。
图I为本发明一实施例的结构框图。图2为本发明一实施例的控制流程图。
具体实施例方式图I为本发明一实施例的结构框图，电池组I的正极与第一霍尔电流传感器3的输入端连接，第一霍尔电流传感器3的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器4和第二 IGBT模块5，另一路连接第一 IGBT模块2，两路汇合后再接入到所述电池组I的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器(3、4)连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器MCU连接，微处理器MCU的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二 IGBT模块(2、5)的控制端连接。其中第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。第一、第二测量单元分别对第一、第二霍尔电流传感器的采样值进行处理，微处理器MCU在得到采样值后，通过判断，去控制第一、第二驱动保护电路来实现第一、第二 IGBT模块的关断和导通，从而切换使用两个不同量程的霍尔电流传感器，满足车辆加速大电流和巡航小电流的检测精度和要求。设第一霍尔电流传感器的量程为0到Iamax，第二霍尔电流传感器的量程为0到Ibmax0第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iamax=L 5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程Ibmax=I. 5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。电动汽车用双霍尔电流传感器检测方法如图2所示，电动汽车启动后，MCU通过第一驱动保护电路控制第一 IGBT模块导通，通过第二驱动保护电路控制第二 IGBT模块断开，则电池组工作电流由第一霍尔电流传感器检测，MCU通过第一测量单元得到电池组工作电流ia (由第一霍尔电流传感器获得)，并对检测得到的电流ia与0. 7Ib_进行对比来控制第一、第二 IGBT模块关断情况当ia小于0. 7Ibmax时，断开第一 IGBT模块，导通第二 IGBT模块，使得被测电流同时通过第一、第二霍尔电流传感器，为了获得更精准电池组工作电流，MCU通过第二测量单元获得小量程的第二霍尔电流传感器测得的电流值ib，同时MCU通过对检测得到的电流ib与0. 9Ibmax进行对比来控制第一、第二 IGBT模块的关断情况当ib大于等于0. 9Ibmax时，断开第二 IGBT模块，导通第一 IGBT模块。第一、第二 IGBT模块的导通和断开判定值非同一值，进行一定的余量设置，可以形成一个滞环。防止IGBT在这一值进行反复切换，损坏设备。本说明书中未作详细描述的内容属于本 领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求
1.一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，其特征在于电池组的正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二 IGBT模块，另一路连接第一 IGBT模块，两路汇合后再接入到所述电池组的负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接获取采样值，且第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二 IGBT模块的控制端连接；第一霍尔电流传感器的量程大于第二霍尔电流传感器。
2.根据权利要求I所述的电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，其特征在于所述的第一霍尔电流传感器为大量程霍尔电流传感器，其最大量程Iamax=I. 5*Ia，Ia为汽车处于加速阶段时可到达的最大电流值；所述的第二霍尔电流传感器为小量程霍尔电流传感器，其最大量程为Ibmax=I. 5*Ib，Ib为汽车处于启动和匀速巡航阶段时可到达的最大电流值。
3.根据权利要求I所述的电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，其特征在于所述的第一、第二测量单元分别由电流电压转换模块和A/D转换模块组成。
4.一种电动汽车用双霍尔电流传感器检测方法，其特征在于它包括以下步骤 1)采用电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统，汽车启动时，通过第一驱动保护电路控制第一 IGBT模块导通，通过第二驱动保护电路控制第二 IGBT模块断开； 2)微处理器通过第一测量单元得到由第一霍尔电流传感器检测的电池组工作电流ia，当ia小于I1时，断开第一 IGBT模块，导通第二 IGBT模块； 3)当第一IGBT模块断开、且第二 IGBT模块导通时，微处理器通过第二测量单元得到由第二霍尔电流传感器检测的电池组工作电流ib，当ib大于等于i2时，断开第二 IGBT模块，导通第一 IGBT模块； 、、“为设定值’且丨^“。
5.根据权利要求4所述的电动汽车用双霍尔电流传感器检测方法，其特征在于所述的I1=O. 7Ibmax，i2=0. 9Ibmax，其中Ibmax为第二霍尔电流传感器的最大量程。
全文摘要
本发明提供电动汽车用双霍尔电流传感器检测系统及方法，电池组正极与第一霍尔电流传感器的输入端连接，第一霍尔电流传感器的输出端分为两路，一路依次连接第二霍尔电流传感器和第二IGBT模块，另一路连接第一IGBT模块，两路汇合后再接入到电池组负极；第一、第二测量单元分别与第一、第二霍尔电流传感器连接，第一、第二测量单元的输出端分别与微处理器连接，微处理器的输出端通过第一、第二驱动保护电路分别与第一、第二IGBT模块的控制端连接。采用不同量程的霍尔电流传感器的相互切换方法，在启动和巡航阶段选择小量程霍尔电流传感器；在加速阶段选择大量程霍尔电流传感器；从而提高电动汽车电流测量的精度，降低成本。
文档编号G01R15/20GK102735907SQ20121023515
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者全书海, 孙晓明, 应安娜, 张立炎, 石英, 谢长君, 邓坚, 陈启宏, 黄亮 申请人:武汉理工大学