基于分流电阻的电流检测方法、程序产品和电流检测组件与流程

本发明涉及电流测量，尤其是涉及一种基于分流电阻的电流检测方法。本发明还涉及一种相应的计算机程序产品和一种相应的电流检测组件。

背景技术：

1、近年来，随着技术的进步和对环境保护的日益重视，电动车辆受到越来越多的关注。电池包作为电动车辆的动力源是至关重要的组成部分，其中，为了掌握电池包的荷电水平并且确保电动车辆的续航里程，需要尽可能精准地检测电池包的输出电流并且减小电流误差。为此，通常在回路中串联分流电阻(shunt resistor)，通过检测的分流电阻的分压和分流电阻的额定阻值计算出回路中的电流，其中，分流电阻通常包括具有小电阻值的电阻部分以及与电阻部分固定连接的电流输入部分和电流输出部分，所述电流输入部分和电流输出部分的金属材料不同于电阻部分的金属材料。

2、然而，基于分流电阻的电流检测受多种因素影响。尤其地，由于电池包的布置空间有限，在电池包的运行过程中产生的热量积累并引起分流电阻的本身的温度和环境温度明显升高，其中，在分流电阻的不同材料的接触点处存在温度差，通过所述温度差在汤姆逊效应和珀耳帖效应的共同作用下引起金属中的电子溢出功和不同的电子浓度，进而产生温差电动势，在所述温差电动势的作用下在分流电阻中形成偏置电流，该偏置电流明显不利地影响电流检测精度。此外，分流电阻的阻值还会受到流经电流和环境温度的影响。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的在于提出一种改进的基于分流电阻的电流检测方法，通过所述电流检测方法能够尽可能地消除误差并且提升电流检测精度。本发明的目的还在于一种相应的计算机程序产品和一种相应的电流检测组件。

2、根据本发明的第一方面，提供一种基于分流电阻的电流检测方法，其中，所述电流检测方法至少包括以下步骤：

3、s1：检测作用在所述分流电阻上的测量电压；

4、s2：获取所述分流电阻的电流范围与阻值的第一对应关系，根据所述测量电压结合所述第一对应关系计算出校准阻值；

5、s3：检测在所述分流电阻的电流输入部分处的第一温度和在所述分流电阻的电流输出部分处的第二温度以及所述分流电阻的环境温度；

6、s4：获取所述分流电阻的温度差、环境温度与温差电动势的第二对应关系，根据所述第一温度和所述第二温度的温度差、所述环境温度结合所述第二对应关系计算出所述分流电阻的温差电动势；

7、s5：根据所述测量电压、所述温差电动势与校准阻值计算出校准电流。

8、相比于现有技术，在根据本发明的基于分流电阻的电流检测方法中，首先根据作用在分流电阻上的测量电压结合电流范围与阻值的第一对应关系计算出校准阻值，这可以消除分流电阻本身的电阻材料由于在不同电流范围中的线性度差异而产生的阻值误差，从而获得分流电阻的更准确的校准阻值，然后根据分流电阻的电流输入部分和电流输出部分之间的温度差、环境温度结合温度差、环境温度与温差电动势的第二对应关系计算出分流电阻的温差电动势，所述温差电动势引起在分流电阻中的偏置电流，由测量电压和温差电动势的差值除以校准阻值可以在消除阻值误差和偏置电流的情况下获得更准确的校准电流，由此可以明显提升电流的检测精度。

9、示例性地，在步骤s2中，由所述测量电压和所述分流电阻的额定阻值计算出基准电流，根据所述基准电流所处的电流范围确定所述校准阻值。

10、示例性地，在步骤s2中，所述第一对应关系通过测试设备预先获得，其中，在不同的电流范围中，基于分流电阻的零点误差和线性度误差计算出校准系数，由所述校准系数和所述分流电阻的额定阻值获得所述校准阻值。

11、示例性地，所述第二对应关系通过多样品标定拟合曲线获得；和/或，所述第一对应关系和所述第二对应关系预先存储在用于所述分流电阻的控制器和/或电池管理系统中。

12、示例性地，所述电流检测方法附加地包括在步骤s2之后实施的步骤s6：获取环境温度与所述分流电阻的阻值的第三对应关系，由所述环境温度结合所述第三对应关系对在步骤s2中计算出的所述校准阻值进一步修正。

13、根据本发明的第二方面，提供一种计算机程序产品，其包括计算机程序，其中，当所述计算机程序被一个或多于一个处理器执行时，所述处理器能够执行根据本发明的电流检测方法。

14、根据本发明的第二方面，提供一种电流检测组件，其中，所述电流检测组件至少包括：

15、-分流电阻，所述分流电阻包括电流输入部分、电阻部分和电流输出部分；

16、-电压检测装置，所述电压检测装置被配置成适于检测作用在所述分流电阻上的测量电压；

17、-温度检测装置，所述温度检测装置被配置成适于检测所述电流输入部分处的第一温度、所述电流输出部分处的第二温度以及所述分流电阻的环境温度；和

18、-控制器，所述控制器分别与所述电压检测装置和所述温度检测装置电连接并且被配置成适于利用根据本发明的计算机程序产品实施根据本发明的电流检测方法。

19、示例性地，所述电阻部分由锰铜合金制造并且所述电流输入部分和/或所述电流输出部分由纯铜制造；和/或，所述电阻部分分别与所述电流输入部分和所述电流输出部分以真空电子束焊接的方式一体地构造。

20、示例性地，所述温度检测装置包括布置在所述电流输入部分上的第一温度传感器、布置在所述电流输出部分上的第二温度传感器和与所述分流电阻间隔开布置的第三温度传感器。

21、示例性地，所述控制器集成在电池管理系统的高压监控单元中。

技术特征：

1.一种基于分流电阻(10)的电流检测方法，其特征在于，所述电流检测方法至少包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电流检测方法，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的电流检测方法，其特征在于，

4.根据前述权利要求中任一项所述的电流检测方法，其特征在于，

5.根据前述权利要求中任一项所述的电流检测方法，其特征在于，

6.一种计算机程序产品，其包括计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被一个或多于一个处理器执行时，所述处理器能够执行根据权利要求1-5中任一项所述的电流检测方法。

7.一种电流检测组件(100)，其特征在于，所述电流检测组件(100)至少包括：

8.根据权利要求7所述的电流检测组件(100)，其特征在于，

9.根据权利要求7或8所述的电流检测组件(100)，其特征在于，

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电流检测组件(100)，其特征在于，

技术总结
本发明涉及一种基于分流电阻的电流检测方法，包括以下步骤：检测作用在分流电阻上的测量电压；获取分流电阻的电流范围与阻值的第一对应关系，根据测量电压结合第一对应关系计算出校准阻值；检测在分流电阻的电流输入部分处的第一温度和在分流电阻的电流输出部分处的第二温度以及分流电阻的环境温度；获取分流电阻的温度差、环境温度与温差电动势的第二对应关系，根据第一温度和第二温度的温度差、环境温度结合第二对应关系计算出分流电阻的温差电动势；根据测量电压、温差电动势与校准阻值计算出校准电流。还涉及一种计算机程序产品和电流检测装置。能够消除误差并且提升电流检测精度。

技术研发人员：李雷,薛晨,孙昊成,高远长,张婧,王昊崑
受保护的技术使用者：梅赛德斯-奔驰集团股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24