[实用新型]一种电流计算电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及用硬件实现电流积分的电路，特别是涉及用于混合动力/纯电动汽车的动力电池的SOC进行估算的电路。

背景技术

动力电池是目前电动汽车的核心储能装置之一。电池的荷电状态（State of Charge, SOC）被用来反映电池的剩余容量状况，通常把一定温度下电池充电到不同再吸收能量时的电量状态定义为SOC＝100％，而将电池不能在放出电量的电量状态定义为SOC＝0％。

即：SOC＝Q_c/Q_i＝1－Q/Q_i

其中，Q_c：剩余电量，A×h;

Q: 电池所放电量，A×h

Q_i：电池以恒定电流（i）放电时所具有的容量，A×h。

因为SOC受充电倍率、温度、自放电及老化等影响，所以实际使用中要进行调整，不同电动汽车对SOC的定义使用形式不一致。最常用的定义为：

                                                

其中，

SOC₀：充放电起始状态；

Q：电池的额定容量，A×h；

i：电池的瞬时电流，A；

η₁：库伦效率系数，是电池充放电全过程的平均库伦效率。

电池的荷电状态（SOC）的准确估计是电动汽车电池充放电控制和动力优化管理的重要依据，直接影响电池的使用寿命和汽车的动力性能，并能预测动力汽车的续驶里程。可见，电池剩余电量的准确车辆是非常关键的问题。但电池SOC不能直接测量，只能通过电池端电压、充放电电流以及内阻等参数来估算其大小。而这些参数还会受到电池老化、环境温度变化及汽车形式状态等多种不确定因素的影响。

现有技术中，对SOC进行估算的主要方法是电流积分。该方法是对电流进行采样（即进行A/D转换）后通过单片机对其进行数字积分。然而，在该方法中就存在一个采用频率的问题，不可避免地会有部分信号不能被采样到，因此，决定了这种方法不可能覆盖所有的电流信号，从而会造成电流积分的不准确，导致SOC估算的不准确。

如上所述，准确进行SOC估算已经称为电动汽车发展过程中亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型旨在提供一种能够为SOC的估算提供准确的电流积分计算值的用硬件实现电路积分的电流计算电路。

本实用新型的用硬件实现电路积分的电流计算电路，其特征在于，包括：

分流器，将电流信号转换成电压信号；

放大器，将所述电压信号进行放大；

硬件积分电路，对放大后的信号进行积分并且获得积分结果；

单片机，对所述积分结果进行运算。

优选地，所述硬件积分电路和所述单片机之间通过SPI总线进行连接。

优选地，所述单片机对所述积分结果累加后乘以规定比例而获得实际的电流积分值。

本实用新型的汽车动力电池的SOC估算中所采用的电流计算电路，其特征在于，包括：

分流器，将汽车动力电池的电流信号转换成电压信号；

放大器，将所述电压信号进行放大；

硬件积分电路，对放大后的信号进行积分并且获得积分结果；

单片机，对所述积分结果进行运算。

优选地，所述硬件积分电路和所述单片机之间通过SPI总线进行连接。

优选地，所述单片机对所述积分结果累加后乘以规定比例而获得实际的电流积分值。

优选地，所述分流器串联连接在汽车的高压回路中。

利用本实用新型的汽车动力电池的SOC估算中所采用的电流计算电路，通过对分流器获得的电压信号进行放大并且对放大后的电流利用硬件积分电路进行积分，通过采用这样的硬件模拟积分，就不需要如现有技术（即通常的数字积分）那样对分流器获得的电压信号进行A/D转换，由此能够有效避免现有技术中部分信号不能被采样到而导致结果不准确的问题。因此，利用本实用新型能够准确地测量并计算获得实际的电流积分值，由此，能够提高SOC估算的准确性。

附图说明

图1是表示本实用新型的用硬件实现电路积分的电流计算电路的电路结构图。

具体实施方式