電流檢測裝置及具有其的電動車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電流檢測裝置，包括：用于采樣被測電流以生成數(shù)字采樣信號的電流采樣器，電流采樣器包括電流檢測器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，電流檢測器檢測被測電流以生成電流或電壓模擬信號，ADC對電流或電壓模擬信號進行轉(zhuǎn)換以生成數(shù)字采樣信號；通過信號線與ADC相連的控制器，控制器對數(shù)字采樣信號進行處理以判斷被測電流的大小。該電流檢測裝置能降低信號在傳輸過程中受到的干擾，減小測量誤差，提高測量精度。本實用新型還公開了一種電動車輛。
【專利說明】電流檢測裝置及具有其的電動車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電流檢測裝置及具有該電流檢測裝置的電動車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]相關(guān)技術(shù)中，對電流進行測量時，一般都是將被測電流信號轉(zhuǎn)換成幅值更小的電壓或電流模擬信號，然后將該模擬信號通過信號線傳輸?shù)娇刂瓢暹M行處理。但是，電流或電壓模擬信號在信號線上進行傳輸時容易受到干擾，從而導(dǎo)致測量結(jié)果產(chǎn)生額外的誤差，并且信號線越長，則電流或電壓模擬信號越容易受到干擾。
[0003]尤其是在電磁環(huán)境比較復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中，例如在電動車、混合動力車、電池儲能系統(tǒng)等應(yīng)用環(huán)境中，由于電磁環(huán)境比較復(fù)雜通過信號線傳輸模擬信號時容易受到干擾，導(dǎo)致測量結(jié)果誤差很大，此外，在電磁環(huán)境比較復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境中，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面的限制，控制板和電流檢測部分之間通常有一段距離，導(dǎo)致信號線會比較長，這樣就加大了電流或電壓模擬信號在傳輸過程中受到的干擾，從而導(dǎo)致測量誤差變大，測量精度降低。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題。
[0005]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種電流檢測裝置。該電流測量裝置能降低信號在傳輸過程中受到的干擾，減小測量誤差，提高測量精度。
[0006]本實用新型的另一個目的在于提出一種電動車輛。
[0007]為達到上述目的，本實用新型第一方面提出的一種電流檢測裝置，包括:用于采樣被測電流以生成數(shù)字采樣信號的電流采樣器，所述電流采樣器包括電流檢測器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，所述電流檢測器和所述ADC相連，所述電流檢測器檢測所述被測電流以生成電流或電壓模擬信號，所述ADC對所述電流或電壓模擬信號進行轉(zhuǎn)換以生成所述數(shù)字采樣信號；以及控制器，所述控制器通過信號線與所述ADC相連，所述控制器對所述數(shù)字采樣信號進行處理以判斷所述被測電流的大小。
[0008]根據(jù)本實用新型提出的電流檢測裝置，通過電流采樣器采樣被測電流并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣信號后再通過信號線傳輸，然后根據(jù)數(shù)字采樣信號判斷被測電流的大小，從而降低信號在傳輸過程中受到的干擾，減小測量誤差，提高了測量精度。
[0009]優(yōu)選地，所述電流采樣器還包括對所述電流或電壓模擬信號進行預(yù)處理的信號預(yù)處理電路，所述信號預(yù)處理電路連接在所述電流檢測器和所述ADC之間。
[0010]其中，所述信號預(yù)處理電路可以包括濾波電路和放大電路。
[0011]優(yōu)選地，所述電流檢測器可以為電流傳感器或分流器。
[0012]優(yōu)選地，所述控制器可以為微控制單元MCU或數(shù)字信號處理器DSP。
[0013]優(yōu)選地，所述電流檢測器、所述ADC和所述信號預(yù)處理電路可以集成設(shè)置在電路板上。[0014]本實用新型第二方面提出了一種電動車輛，其包括上述的電流檢測裝置。該電動車輛在控制過程需要采樣電流時，可以通過上述電流檢測裝置中的電流采樣器采樣被測電流，電流采樣器將被測電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣信號后通過信號線傳輸?shù)娇刂破?，控制器根?jù)數(shù)字采樣信號來判斷被測電流的大小，這樣可以降低信號在傳輸過程中受到的干擾，從而減小測量誤差，提高測量精度。
[0015]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中，
[0017]圖1為相關(guān)技術(shù)中電流檢測裝置的方框示意圖；
[0018]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的電流檢測裝置的方框示意圖；
[0019]圖3為根據(jù)本實用新型一個具體實施例的電流檢測裝置的方框示意圖；以及
[0020]圖4為根據(jù)實用新型一個實施例的電流檢測裝置中信號預(yù)處理電路的方框示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0022]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0023]下面在描述根據(jù)本實用新型實施例提出的電流檢測裝置和具有該電流檢測裝置的電動車輛之前，先來簡單描述一下相關(guān)技術(shù)中的電流檢測技術(shù)。
[0024]在相關(guān)技術(shù)中，參考圖1所示，通過電流傳感器100’(例如霍爾電流傳感器、磁阻型電流傳感器、磁通門電流傳感器)將被測量的電流模擬信號轉(zhuǎn)換為幅值較小的電流或電壓模擬信號，并通過信號線300’將轉(zhuǎn)換后的模擬信號傳輸?shù)较鄳?yīng)的控制器200’，電流或電壓模擬信號首先通過控制器200’中的信號預(yù)處理電路201’進行預(yù)處理例如濾波處理和放大處理，其次由控制器200’中的ADC (Analog To Digital Converter,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)202 ’將預(yù)處理后的電流或電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后將該數(shù)字信號傳輸至控制器200’中的主芯片203’進行計算處理，完成電流檢測。[0025]由此可知，經(jīng)過電流傳感器轉(zhuǎn)換后的小幅值模擬信號需要經(jīng)過信號線傳輸?shù)娇刂破?，在傳輸過程中，模擬信號很容易受到干擾，從而導(dǎo)致測量誤差變大，降低電流測量精度。
[0026]本實用新型正是基于上述問題，而提出了一種電流檢測裝置和一種具有該電流檢測裝置的電動車輛。
[0027]下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的電流檢測裝置及具有該電流檢測裝置的電動車輛。
[0028]圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的電流檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖2所示，該電流檢測裝置包括:電流采樣器100和控制器200。其中，電流采樣器100包括:電流檢測器101和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC102。
[0029]其中，電流檢測器101和ADC102相連，電流檢測器101檢測被測電流以生成電流或電壓模擬信號。ADC102對電流或電壓模擬信號進行轉(zhuǎn)換以生成數(shù)字采樣信號?？刂破?00通過信號線300與ADC102相連，控制器200對數(shù)字采樣信號進行處理以判斷被測電流的大小。
[0030]優(yōu)選地，在本實用新型的一個實施例中，電流檢測器101可以為電流傳感器(例如電流傳感器如霍爾電流傳感器、磁阻型電流傳感器、磁通門電流傳感器等)或分流器(例如分流電阻、采樣電阻等)。在本實用新型的一個實施例中，電流檢測器101將被測電流轉(zhuǎn)換為幅值較小的電流或電壓模擬信號。
[0031]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，參照圖3所示，電流采樣器100還包括對電流或電壓模擬信號進行預(yù)處理的信號預(yù)處理電路103，信號預(yù)處理電路103連接在電流檢測器101和ADC102之間。其中，信號預(yù)處理電路103對電流檢測器101轉(zhuǎn)換后的幅值較小的電流或電壓模擬信號進行預(yù)處理。
[0032]在本實用新型的一個具體實施例中，參照圖4所示，信號預(yù)處理電路103包括濾波電路1031和放大電路1032。即言，信號預(yù)處理電路103通過濾波電路1031和放大電路1032對幅值較小的電流或電壓模擬信號進行預(yù)處理即對電流或電壓模擬信號進行濾波處理和放大處理，然后將濾波處理和放大處理后的電流或電壓模擬信號通過ADC102轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣信號，最后數(shù)字采樣信號通過信號線300傳輸至控制器200進行計算處理。
[0033]優(yōu)選地，在本實用新型的一個實施例中，控制器200可以為MCU (Micro ControlUnit,微控制單元)或DSP (Digital Singnal Processor,數(shù)字信號處理器)。具體地,在本實用新型一個具體實施例中，參照圖3所示，控制器200還包括主芯片201。主芯片201通過信號線300與ADC102相連。在本實用新型的一個實施例中，主芯片201接收通過信號線300傳輸?shù)臄?shù)字采樣信號，并對數(shù)字采樣信號進行計算處理以判斷被測電流的大小，完成對被測電流的測量。
[0034]在本實用新型的一個實施例中，參照圖3所示，電流檢測器101、ADC102和信號預(yù)處理電路103可以集成設(shè)置在電路板1000上。具體地，本實施例將電流檢測器101、ADC102和信號預(yù)處理電路103集成設(shè)置在電路板上，組成一個電流采樣器即電流測量模塊，從而實現(xiàn)電流或電壓模擬信號只在電路板上即電流采樣器100內(nèi)部進行傳輸，即將電流或電壓模擬信號的傳輸范圍限定在電流采樣器100范圍內(nèi)即電路板上，不需要通過外部信號線進行傳輸，避免模擬信號傳輸時受到干擾。
[0035]由于電流或電壓模擬信號通過信號線傳輸時容易受到干擾，而數(shù)字采樣信號通過信號線傳輸時不容易受到干擾，因此，本實用新型實施例的電流檢測裝置將模擬信號的傳輸范圍限定在電流采樣器內(nèi)，并且將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后再通過外部信號線傳輸?shù)娇刂破?，降低了信號在傳輸過程中受到的干擾，減小了測量誤差，提高了測量精度。
[0036]根據(jù)本實用新型實施例提出的電流檢測裝置，通過電流采樣器采樣被測電流并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣信號后再通過信號線傳輸，然后根據(jù)數(shù)字采樣信號判斷被測電流的大小，從而降低信號在傳輸過程中受到的干擾，減小測量誤差，提高了測量精度。
[0037]此外，本實用新型的實施例還提出了一種電動車輛，該電動車輛包括上述的電流檢測裝置。該電動車輛在控制過程需要采樣電流時，可以通過上述電流檢測裝置中的電流采樣器采樣被測電流，電流采樣器將被測電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字采樣信號后通過信號線傳輸?shù)娇刂破鳎刂破鞲鶕?jù)數(shù)字采樣信號來判斷被測電流的大小，這樣可以降低信號在傳輸過程中受到的干擾，從而減小測量誤差，提高測量精度。
[0038]應(yīng)當理解，本實用新型的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn):具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。
[0039]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0040]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電流檢測裝置，其特征在于，包括: 用于采樣被測電流以生成數(shù)字采樣信號的電流采樣器，所述電流采樣器包括電流檢測器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC，所述電流檢測器和所述ADC相連，所述電流檢測器檢測所述被測電流以生成電流或電壓模擬信號，所述ADC對所述電流或電壓模擬信號進行轉(zhuǎn)換以生成所述數(shù)字采樣信號；以及 控制器，所述控制器通過信號線與所述ADC相連，所述控制器對所述數(shù)字采樣信號進行處理以判斷所述被測電流的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的電流檢測裝置，其特征在于，所述電流采樣器還包括對所述電流或電壓模擬信號進行預(yù)處理的信號預(yù)處理電路，所述信號預(yù)處理電路連接在所述電流檢測器和所述ADC之間。
3.如權(quán)利要求2所述的電流檢測裝置，其特征在于，所述信號預(yù)處理電路包括濾波電路和放大電路。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的電流檢測裝置，其特征在于，所述電流檢測器為電流傳感器或分流器。
5.如權(quán)利要求4所述的電流檢測裝置，其特征在于，所述控制器為微控制單元MCU或數(shù)字信號處理器DSP。
6.如權(quán)利要求2所述的電流檢測裝置，其特征在于，所述電流檢測器、所述ADC和所述信號預(yù)處理電路集成設(shè)置在電路板上。
7.一種電動車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-6中任一項所述的電流檢測裝置。
【文檔編號】G01R19/25GK203745535SQ201320865142
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李鑫 申請人:比亞迪股份有限公司