用于車輛的電流傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本申請總體上涉及用于車輛的電流測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 混合動力電動車輛或純電動車輛包括由多個電池單元串聯(lián)和/或并聯(lián)而成的牽引 電池。牽引電池提供用于車輛推進和輔助功能的電力。這樣的車輛還可以包括由電力電子 模塊驅(qū)動的電機。為了操作電池和電機，流進電池或從電池流出的電流的量可由電流傳感 器測量。電流傳感器的值可以用于計算電池荷電狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] -種車輛包括電池，所述電池被配置為:在行駛周期期間，以在標稱電流范圍內(nèi)的 時間比在最大電流范圍內(nèi)的時間更長的電流來進行操作。所述車輛還包括控制器，所述控 制器被配置為:根據(jù)被校準為在標稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大的增 益，輸出基于所述電流的電壓，以提高在標稱電流范圍內(nèi)的分辨率。所述增益可以是基于所 述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述增益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是 使得所述電壓的變化與所述電流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所 述車輛還可以包括第二控制器，所述第二控制器被配置為:接收所述電壓并根據(jù)從所述電 壓推導(dǎo)得到的電池電流來操作電池。所述電池電流可以基于所述增益的倒數(shù)來從所述電壓 推導(dǎo)得到。所述第二控制器還可以被配置為：響應(yīng)于指示所述電流為零的狀況，測量零電流 電壓，并且基于所述零電流電壓進一步推導(dǎo)得到所述電池電流。
[0004] -種電池管理系統(tǒng)包括控制器，所述控制器被配置為:測量來自電池的電流，所述 電池被配置為:在行駛周期期間，以在標稱電流范圍內(nèi)的時間比在最大電流范圍內(nèi)的時間 更長的電流來進行操作;根據(jù)被校準為在標稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更 大的增益輸出基于所述電流的電壓。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述增 益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是使得所述電壓的變化與所述電 流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所述電池管理系統(tǒng)還可包括第二 控制器，所述第二控制器被配置為:接收所述電壓并根據(jù)由所述電壓推導(dǎo)得到的電池電流 操作所述電池。所述電池電流可以基于所述增益的倒數(shù)來從所述電壓推導(dǎo)得到。所述第二 控制器還可以被配置為：響應(yīng)于指示所述電流為零的狀況，測量零電流電壓，并且基于所述 零電流電壓進一步推導(dǎo)得到所述電池電流。
[0005] -種方法包括:通過控制器測量來自電池的電流，所述電池被配置為:在行駛周期 期間，以在標稱電流范圍內(nèi)的時間比在最大電流范圍內(nèi)的時間更長的電流來進行操作。所 述方法還包括:通過控制器根據(jù)被校準為在標稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值 更大的增益，輸出基于所述電流的電壓。所述增益可以是基于所述電流的指數(shù)函數(shù)的。所述 增益可以是基于所述電流的分段線性函數(shù)的。所述增益可以是使得所述電壓的變化與所述 電流的變化之間的比率隨著所述電流的幅值的增加而減小。所述增益可以被校準使得由所 述電壓表示的所述電流的分辨率在標稱電流范圍內(nèi)的值比在最大電流范圍內(nèi)的值更大。所 述方法還可包括:通過第二控制器接收所述電壓，并通過第二控制器根據(jù)從所述電壓推導(dǎo) 得到的電池電流來操作所述電池。
[0006]如在此所描述的模擬電壓提高了表示在車輛可能操作更頻繁的預(yù)定電流范圍內(nèi) 的電流的信號的準確度。表示所述電流的模擬電壓的信噪比針對一個范圍內(nèi)的電流而增 大。電流值的提高的準確度提高了從所述電流推導(dǎo)得到的那些值(諸如，電池荷電狀態(tài)）的 準確度。
【附圖說明】
[0007]圖1是示出示例性動力傳動系統(tǒng)和能量存儲組件的混合動力車輛的示圖。
[0008] 圖2是示出由多個電池單元組成并由電池能量控制模塊監(jiān)測和控制的示例性電池 組布置的示圖。
[0009] 圖3是示例性電流傳感器配置的示圖。
[0010] 圖4是示例性基準電壓發(fā)生器配置的示圖。
[0011] 圖5是將傳感器輸出電壓與電流相關(guān)的示例性指數(shù)縮放函數(shù)的曲線圖。
[0012] 圖6是將傳感器輸出電壓與電流相關(guān)的示例性分段線性縮放函數(shù)的曲線圖。
【具體實施方式】
[0013] 在此描述本公開的實施例。然而，應(yīng)理解的是，所公開的實施例僅為示例，并且其 它實施例可采用各種替代形式。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特 定組件的細節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅僅作為用于 教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解 的，參照任一【附圖說明】和描述的各個特征可與在一個或更多個其它附圖中說明的特征組合 以產(chǎn)生未明確說明或描述的實施例。說明的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實施 例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定的應(yīng)用或?qū)嵤?方式。
[0014] 圖1描繪了示例性插電式混合動力電動車輛(PHEV)。示例性插電式混合動力電動 車輛12可以包括機械連接到混合動力傳動裝置16的一個或更多個電機14。電機14可以能夠 作為馬達或發(fā)電機操作。另外，混合動力傳動裝置16機械連接到發(fā)動機18?；旌蟿恿鲃友b 置16還機械連接到驅(qū)動軸20,驅(qū)動軸20機械連接到車輪22。當發(fā)動機18開啟或關(guān)閉時，電機 14可以提供推進和減速能力。電機14還可以用作發(fā)電機并且可以通過回收在摩擦制動系統(tǒng) 中通常將作為熱量損失掉的能量而提供燃料經(jīng)濟性效益。通過允許發(fā)動機18在更高效的速 度下運轉(zhuǎn)以及在特定條件下允許混合動力電動車輛12在發(fā)動機18關(guān)閉的情況下以電動模 式運轉(zhuǎn)，電機14還可以減少車輛排放。
[0015] 牽引電池或電池組24儲存電機14可以使用的能量。車輛電池組24通常提供高電壓 DC輸出。牽引電池24電連接到一個或更多個電力電子模塊26。當一個或更多個接觸器42斷 開時，可以將牽引電池24與其它組件隔離，并且當一個或更多個接觸器42閉合時，可以將牽 引電池24連接到其它組件。電力電子模塊26還電連接到電機14,并且在牽引電池24和電機 14之間提供雙向傳輸能量的能力。例如，示例性牽引電池24可以提供DC電壓，而電機14可利 用三相AC電流來運轉(zhuǎn)。電力電子模塊26可以將DC電壓轉(zhuǎn)換為供電機14使用的三相AC電流。 在再生模式下，電力電子模塊26可以將來自用作發(fā)電機的電機14的三相AC電流轉(zhuǎn)換為與牽 引電池24相兼容的DC電壓。在此的描述同樣適用于純電動車輛。對于純電動車輛，混合動力 傳動裝置16可以是連接到電機14的變速箱，并且可以不存在發(fā)動機18。
[0016] 除了提供用于推進的能量之外，牽引電池24還可以提供用于其它車輛電氣系統(tǒng)的 能量。示例性系統(tǒng)可以包括DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28，DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28將牽引電池24的高電 壓DC輸出轉(zhuǎn)換為與其它車輛負載相兼容的低電壓DC供應(yīng)。其它高電壓負載46(諸如，壓縮機 和電加熱器)可以不使用DC/DC轉(zhuǎn)換器模塊28而直接連接到高電壓。低電壓系統(tǒng)可以電連接 到輔助電池30(例如，12V電池）。
[0017] 車輛12可以是在其中牽引電池24可以通過外部電源36進行再充電的電動車輛或 插電式混合動力車輛。外部電源36可以是到接收公用電力的電插座的連接。外部電源36可 以電連接到電動車輛供電設(shè)備(EVSE)38。EVSE 38可以提供用于調(diào)整和管理電源36與車輛 12之間的能量傳輸?shù)碾娐芬约翱刂啤Ｍ獠侩娫?6可以為EVSE 38提供DC或AC電力。EVSE 38 可以具有用于插入車輛12的充電端口 34的充電連接器40。充電端口 34可以是被配置為從 EVSE 38向車輛12傳輸電力的任何類型的端口。充電端口34可以電連接到充電器或車載電 力轉(zhuǎn)換模塊32。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以適配從EVSE 38供應(yīng)的電力，以向牽引電池24提供適合 的電壓和電流水平。電力轉(zhuǎn)換模塊32可以與EVSE 38進行接口連接以協(xié)調(diào)到車輛12的電力 傳送。EVSE連接器40可以具有與充電端口 34的對應(yīng)凹處緊密配合的插腳?？蛇x地，被描述為 電連接的各個組件可以使用無線感應(yīng)耦合來傳輸電力。
[0018] 一個或更多個車輪制動器44可以被提供用于使車輛12減速以及防止車輛12的運 動。車輪制動器44可以是液壓致動的、電致動的或它們的某種組合。車輪制動器44可以是制 動系統(tǒng)50的一部分。制動系統(tǒng)50可以包括操作車輪制動器44的其它組件。為簡單起見，附圖 描繪了制動系統(tǒng)50與車輪制動器44中的一個之間的單一連接。制動系統(tǒng)50和其它的車輪制 動器44之間的連接是隱含的。制動系統(tǒng)50可以包括用于監(jiān)測和協(xié)調(diào)制動系統(tǒng)50的控制器。 制動系統(tǒng)50可以監(jiān)測制動組件并控制用于車輛減速的車輪制動器44。制動系統(tǒng)50可以響應(yīng) 于駕駛員命令，并且還可以自主運行以實現(xiàn)諸如穩(wěn)定控制的功能。當被其它控制器或子功 能請求時，制動系統(tǒng)50的控制器可以實現(xiàn)應(yīng)用被請求的制動力的方法。
[0019] 一個或更多個電力負載46可以連接到高電壓總線。電力負載46可以具有適時地操 作和控制電力負載46的關(guān)聯(lián)的控制器。電力負載46的示例可以是加熱模塊或空調(diào)模塊。
[0020] 所討論的各個組件可以具有控制和監(jiān)測所述組件的操作的一個或更多個關(guān)聯(lián)的 控制器