用于车辆的电流传感器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本申请总体上涉及用于车辆的电流测量系统。
【背景技术】
[0002] 混合动力电动车辆或纯电动车辆包括由多个电池单元串联和/或并联而成的牵引 电池。牵引电池提供用于车辆推进和辅助功能的电力。这样的车辆还可以包括由电力电子 模块驱动的电机。为了操作电池和电机，流进电池或从电池流出的电流的量可由电流传感 器测量。电流传感器的值可以用于计算电池荷电状态。
【发明内容】
[0003] -种车辆包括电池，所述电池被配置为:在行驶周期期间，以在标称电流范围内的 时间比在最大电流范围内的时间更长的电流来进行操作。所述车辆还包括控制器，所述控 制器被配置为:根据被校准为在标称电流范围内的值比在最大电流范围内的值更大的增 益，输出基于所述电流的电压，以提高在标称电流范围内的分辨率。所述增益可以是基于所 述电流的指数函数的。所述增益可以是基于所述电流的分段线性函数的。所述增益可以是 使得所述电压的变化与所述电流的变化之间的比率随着所述电流的幅值的增加而减小。所 述车辆还可以包括第二控制器，所述第二控制器被配置为:接收所述电压并根据从所述电 压推导得到的电池电流来操作电池。所述电池电流可以基于所述增益的倒数来从所述电压 推导得到。所述第二控制器还可以被配置为：响应于指示所述电流为零的状况，测量零电流 电压，并且基于所述零电流电压进一步推导得到所述电池电流。
[0004] -种电池管理系统包括控制器，所述控制器被配置为:测量来自电池的电流，所述 电池被配置为:在行驶周期期间，以在标称电流范围内的时间比在最大电流范围内的时间 更长的电流来进行操作;根据被校准为在标称电流范围内的值比在最大电流范围内的值更 大的增益输出基于所述电流的电压。所述增益可以是基于所述电流的指数函数的。所述增 益可以是基于所述电流的分段线性函数的。所述增益可以是使得所述电压的变化与所述电 流的变化之间的比率随着所述电流的幅值的增加而减小。所述电池管理系统还可包括第二 控制器，所述第二控制器被配置为:接收所述电压并根据由所述电压推导得到的电池电流 操作所述电池。所述电池电流可以基于所述增益的倒数来从所述电压推导得到。所述第二 控制器还可以被配置为：响应于指示所述电流为零的状况，测量零电流电压，并且基于所述 零电流电压进一步推导得到所述电池电流。
[0005] -种方法包括:通过控制器测量来自电池的电流，所述电池被配置为:在行驶周期 期间，以在标称电流范围内的时间比在最大电流范围内的时间更长的电流来进行操作。所 述方法还包括:通过控制器根据被校准为在标称电流范围内的值比在最大电流范围内的值 更大的增益，输出基于所述电流的电压。所述增益可以是基于所述电流的指数函数的。所述 增益可以是基于所述电流的分段线性函数的。所述增益可以是使得所述电压的变化与所述 电流的变化之间的比率随着所述电流的幅值的增加而减小。所述增益可以被校准使得由所 述电压表示的所述电流的分辨率在标称电流范围内的值比在最大电流范围内的值更大。所 述方法还可包括:通过第二控制器接收所述电压，并通过第二控制器根据从所述电压推导 得到的电池电流来操作所述电池。
[0006]如在此所描述的模拟电压提高了表示在车辆可能操作更频繁的预定电流范围内 的电流的信号的准确度。表示所述电流的模拟电压的信噪比针对一个范围内的电流而增 大。电流值的提高的准确度提高了从所述电流推导得到的那些值(诸如，电池荷电状态）的 准确度。
【附图说明】
[0007]图1是示出示例性动力传动系统和能量存储组件的混合动力车辆的示图。
[0008] 图2是示出由多个电池单元组成并由电池能量控制模块监测和控制的示例性电池 组布置的示图。
[0009] 图3是示例性电流传感器配置的示图。
[0010] 图4是示例性基准电压发生器配置的示图。
[0011] 图5是将传感器输出电压与电流相关的示例性指数缩放函数的曲线图。
[0012] 图6是将传感器输出电压与电流相关的示例性分段线性缩放函数的曲线图。
【具体实施方式】
[0013] 在此描述本公开的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其 它实施例可采用各种替代形式。附图不必按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特 定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅作为用于 教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解 的，参照任一【附图说明】和描述的各个特征可与在一个或更多个其它附图中说明的特征组合 以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施 例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定的应用或实施 方式。
[0014] 图1描绘了示例性插电式混合动力电动车辆(PHEV)。示例性插电式混合动力电动 车辆12可以包括机械连接到混合动力传动装置16的一个或更多个电机14。电机14可以能够 作为马达或发电机操作。另外，混合动力传动装置16机械连接到发动机18。混合动力传动装 置16还机械连接到驱动轴20,驱动轴20机械连接到车轮22。当发动机18开启或关闭时，电机 14可以提供推进和减速能力。电机14还可以用作发电机并且可以通过回收在摩擦制动系统 中通常将作为热量损失掉的能量而提供燃料经济性效益。通过允许发动机18在更高效的速 度下运转以及在特定条件下允许混合动力电动车辆12在发动机18关闭的情况下以电动模 式运转，电机14还可以减少车辆排放。
[0015] 牵引电池或电池组24储存电机14可以使用的能量。车辆电池组24通常提供高电压 DC输出。牵引电池24电连接到一个或更多个电力电子模块26。当一个或更多个接触器42断 开时，可以将牵引电池24与其它组件隔离，并且当一个或更多个接触器42闭合时，可以将牵 引电池24连接到其它组件。电力电子模块26还电连接到电机14,并且在牵引电池24和电机 14之间提供双向传输能量的能力。例如，示例性牵引电池24可以提供DC电压，而电机14可利 用三相AC电流来运转。电力电子模块26可以将DC电压转换为供电机14使用的三相AC电流。 在再生模式下，电力电子模块26可以将来自用作发电机的电机14的三相AC电流转换为与牵 引电池24相兼容的DC电压。在此的描述同样适用于纯电动车辆。对于纯电动车辆，混合动力 传动装置16可以是连接到电机14的变速箱，并且可以不存在发动机18。
[0016] 除了提供用于推进的能量之外，牵引电池24还可以提供用于其它车辆电气系统的 能量。示例性系统可以包括DC/DC转换器模块28，DC/DC转换器模块28将牵引电池24的高电 压DC输出转换为与其它车辆负载相兼容的低电压DC供应。其它高电压负载46(诸如，压缩机 和电加热器)可以不使用DC/DC转换器模块28而直接连接到高电压。低电压系统可以电连接 到辅助电池30(例如，12V电池）。
[0017] 车辆12可以是在其中牵引电池24可以通过外部电源36进行再充电的电动车辆或 插电式混合动力车辆。外部电源36可以是到接收公用电力的电插座的连接。外部电源36可 以电连接到电动车辆供电设备(EVSE)38。EVSE 38可以提供用于调整和管理电源36与车辆 12之间的能量传输的电路以及控制。外部电源36可以为EVSE 38提供DC或AC电力。EVSE 38 可以具有用于插入车辆12的充电端口 34的充电连接器40。充电端口 34可以是被配置为从 EVSE 38向车辆12传输电力的任何类型的端口。充电端口34可以电连接到充电器或车载电 力转换模块32。电力转换模块32可以适配从EVSE 38供应的电力，以向牵引电池24提供适合 的电压和电流水平。电力转换模块32可以与EVSE 38进行接口连接以协调到车辆12的电力 传送。EVSE连接器40可以具有与充电端口 34的对应凹处紧密配合的插脚。可选地，被描述为 电连接的各个组件可以使用无线感应耦合来传输电力。
[0018] 一个或更多个车轮制动器44可以被提供用于使车辆12减速以及防止车辆12的运 动。车轮制动器44可以是液压致动的、电致动的或它们的某种组合。车轮制动器44可以是制 动系统50的一部分。制动系统50可以包括操作车轮制动器44的其它组件。为简单起见，附图 描绘了制动系统50与车轮制动器44中的一个之间的单一连接。制动系统50和其它的车轮制 动器44之间的连接是隐含的。制动系统50可以包括用于监测和协调制动系统50的控制器。 制动系统50可以监测制动组件并控制用于车辆减速的车轮制动器44。制动系统50可以响应 于驾驶员命令，并且还可以自主运行以实现诸如稳定控制的功能。当被其它控制器或子功 能请求时，制动系统50的控制器可以实现应用被请求的制动力的方法。
[0019] 一个或更多个电力负载46可以连接到高电压总线。电力负载46可以具有适时地操 作和控制电力负载46的关联的控制器。电力负载46的示例可以是加热模块或空调模块。
[0020] 所讨论的各个组件可以具有控制和监测所述组件的操作的一个或更多个关联的 控制器