本實用新型涉及汽車電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的動力電池管理系統(tǒng)用電流傳感器主要有兩種形式，霍爾式電流傳感器和高精度分流電阻式電流傳感器。霍爾式電流傳感器是由霍爾芯片和導(dǎo)磁環(huán)兩部分組成，直導(dǎo)線穿過導(dǎo)磁環(huán)，導(dǎo)線電流在導(dǎo)磁環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)磁場，霍爾芯片通過感應(yīng)導(dǎo)磁環(huán)中的磁場強度，間接測得導(dǎo)線中的電流大小?；魻杺鞲衅鞯臏y量是非接觸式的測量，可以測量較大的電流值，采樣電路簡單，無須高壓隔離且成本低。高精度分流電阻式電流傳感器的主要敏感器件是高精度分流電阻，串聯(lián)在主回路當中，通過測量高精度分流電阻兩端的壓降值，間接來測量流過高精度分流電阻的電流，該測量方式精度高，成本高。

當前電池管理系統(tǒng)對電流傳感器的要求是精度誤差低于0.5％，系統(tǒng)安全需滿足ASIL C的安全等級，且對電流電壓采樣有同步性要求。

霍爾式電流傳感器是非接觸式測量，測量的精度低，溫漂大，滿足不了目前電池管理系統(tǒng)對電流精度0.5％的要求。且目前的電池管理系統(tǒng)要求電壓電流同步采樣，而該類傳感器本身不需要采樣電路及隔離電路，因此若要實現(xiàn)同時電壓采樣，系統(tǒng)中還需要增加額外的電壓檢測電路結(jié)構(gòu)，包括采樣電路及隔離電路等，隨之帶來成本的大幅增加。

高精度分流電阻式電流傳感器采用直接測量的方式進行測量，需要采樣電路進行電壓電流采樣。該采樣方式精度高，但如果要達到ASIL C的安全等級，則需要進行電路冗余設(shè)計，通常需要增加一路電流信號采樣及隔離，由此導(dǎo)致芯片成本增加，隨之導(dǎo)致了產(chǎn)品的成本增加50％左右。

因此，需要設(shè)計一種低成本的電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)的電流檢測成本高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種電流檢測裝置，所述電流檢測裝置用于電池管理系統(tǒng)，所述電流檢測裝置包括電流信號端口、第一傳感裝置和第二傳感裝置，其中：

所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號；

所述第二傳感裝置檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述第一傳感裝置為分流電阻，所述第二傳感裝置為霍爾電流傳感器。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述霍爾電流傳感器包括導(dǎo)磁環(huán)和霍爾芯片，所述導(dǎo)磁環(huán)套在所述分流電阻外側(cè)并由流過第一傳感裝置的電流感應(yīng)出一磁場強度，所述霍爾芯片檢測所述導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)的磁場強度得到第二電流檢測信號。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述第一傳感裝置為分流電阻，所述第二傳感裝置為磁通門傳感器裝置。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述磁通門傳感器裝置包括導(dǎo)磁環(huán)和檢測電路，所述導(dǎo)磁環(huán)套在所述分流電阻外側(cè)并由流過第一傳感裝置的電流感應(yīng)出一磁場強度，所述檢測電路檢測所述導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)的磁場強度得到第二電流檢測信號。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述電流檢測裝置還包括導(dǎo)磁環(huán)支架，所述導(dǎo)磁環(huán)支架將所述導(dǎo)磁環(huán)固定在所述分流電阻上。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述第一傳感裝置為霍爾電流傳感器，所述第二傳感裝置為分流電阻。

可選的，在所述的電流檢測裝置中，所述第一傳感裝置為磁通門傳感器裝置，所述第二傳感裝置為分流電阻。

本實用新型還提供一種電流檢測系統(tǒng)，所述電流檢測系統(tǒng)包括電流檢測裝置、控制器和信號處理器，其中：

所述電流檢測裝置連接所述信號處理器，將所述第一電流檢測信號發(fā)送給信號處理器，所述信號處理器對所述第一電流檢測信號進行AD轉(zhuǎn)換和信號隔離；

所述電流檢測裝置連接所述控制器，將所述第二電流檢測信號發(fā)送給控制器，所述控制器接收所述第二電流檢測信號；

所述信號處理器連接所述控制器，將所述第一電流檢測信號發(fā)送給控制器，所述控制器接收所述第一電流檢測信號；

所述控制器接收到第一電流檢測信號和第二電流檢測信號后，對第一電流檢測信號和第二電流檢測信號進行比較，若第一電流檢測信號和第二電流檢測信號的差值在閾值范圍內(nèi)，則將第一電流檢測信號作為最終檢測信號。

可選的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述電流檢測裝置包括電流信號端口、第一傳感裝置和第二傳感裝置，其中：

所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號；

所述第二傳感裝置檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號。

可選的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述控制器為比較電路。

可選的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述信號處理器為AD轉(zhuǎn)換芯片和隔離芯片。

可選的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述電流檢測系統(tǒng)還包括分壓電阻，所述分壓電阻連接所述信號處理器，所述分壓電阻檢測電壓信號并將所述電壓信號發(fā)送給所述信號處理器。

可選的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述電流檢測系統(tǒng)還包括熱敏電阻裝置，所述熱敏電阻裝置對所述第一電流檢測信號和所述第二電流檢測信號進行溫度補償。

在本實用新型提供的電流檢測裝置中，通過所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號，所述第二傳感裝置檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號，使第二傳感裝置在第一電流檢測信號的基礎(chǔ)上直接得到第二電流檢測信號，不同于傳統(tǒng)式非接觸式傳感器采用的檢測導(dǎo)線上的電流，本實用新型使第二傳感裝置直接嵌套在第一傳感裝置上，通過采用第一傳感裝置和第二傳感裝置集成在同一結(jié)構(gòu)中，使傳感裝置整體結(jié)構(gòu)小，集成度高，堅固耐用，可靠性高，且電路連接清晰易懂。

在本實用新型提供的電流檢測系統(tǒng)中，通過電流檢測裝置發(fā)送的第一電流檢測信號和第二電流檢測信號，滿足了電池管理系統(tǒng)的電流檢測裝置的安全等級要求，通過所述控制器直接接收所述第二電流檢測信號，無需冗余的AD轉(zhuǎn)換電路等信號處理器。

具體的，本實用新型采用高精度分流電阻作為主電流采集傳感器，采樣精度能達到0.5％，采用霍爾傳感器作為冗余電流采樣部分，霍爾傳感器可直接連接到控制器上，減少了AD轉(zhuǎn)換電路等信號處理，降低了雙AD采樣高精度分流電阻電流方案的成本，簡化了電路部分，同時霍爾傳感器電流采樣可以對高精度分流電阻電流采樣進行校驗，可以滿足電池管理系統(tǒng)安全等級ASIL C的需求。

進一步的，在本實用新型提供的電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)中，通過所述分壓電阻檢測所述電壓信號并將電壓信號發(fā)送給所述信號處理器，實現(xiàn)電流電壓同步采樣，且無需增加額外的AD轉(zhuǎn)換電路和隔離電路，系統(tǒng)簡單，成本低。

附圖說明

圖1是本實用新型電流檢測裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實用新型電流檢測系統(tǒng)架構(gòu)圖；

圖中所示：1-電流檢測裝置；11-第一傳感裝置；12-第二傳感裝置；121-導(dǎo)磁環(huán)；122-霍爾芯片；13-上殼體；14-下殼體；15-PCB板；16-導(dǎo)磁環(huán)支架；2-控制器；3-信號處理器；31-AD轉(zhuǎn)換芯片；32-隔離芯片；4-分壓電阻；5-熱敏電阻裝置；6-通信模塊；7-線性穩(wěn)壓芯片；8-參考電壓芯片。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

本實用新型的核心思想在于提供一種低成本的電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述思想，本實用新型提供了一種電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)，所述電流檢測裝置包括電流信號端口、第一傳感裝置和第二傳感裝置，其中：所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號；所述第二傳感裝置檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號。

<實施例一>

圖1是本實用新型電流檢測裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，本實施例提供一種電流檢測裝置1，所述電流檢測裝置1用于電池管理系統(tǒng)，所述電流檢測裝置1包括電流信號端口、第一傳感裝置11和第二傳感裝置12，其中：所述第一傳感裝置11檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號；所述第二傳感裝置12檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號。為了滿足電池管理系統(tǒng)的安全等級ASIL C的要求以及高精度的要求，該技術(shù)方案共有兩路電流采集。采用高精度分流電阻作為主信號采集的敏感元件，采用霍爾式傳感器作為冗余信號采集的敏感元件，將兩者集成為新的傳感器方案。

具體的，在所述的電流檢測裝置中，所述第一傳感裝置11為分流電阻，所述第二傳感裝置12為霍爾電流傳感器。所述霍爾電流傳感器包括導(dǎo)磁環(huán)121和霍爾芯片122，所述導(dǎo)磁環(huán)121套在所述分流電阻，即第一傳感裝置11外側(cè)并由流過第一傳感裝置的電流感應(yīng)出一磁場強度，所述霍爾芯片122檢測所述導(dǎo)磁環(huán)121內(nèi)的磁場強度得到第二電流檢測信號。采用磁通門傳感器代替霍爾傳感器，實現(xiàn)同樣的功能，所述第二傳感裝置也可為磁通門傳感器裝置。所述磁通門傳感器裝置包括導(dǎo)磁環(huán)121和檢測電路，所述導(dǎo)磁環(huán)121套在所述分流電阻外側(cè)并由流過第一傳感裝置的電流感應(yīng)出一磁場強度，所述檢測電路檢測所述導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)的磁場強度得到第二電流檢測信號。所述電流檢測裝置還包括導(dǎo)磁環(huán)支架16，所述導(dǎo)磁環(huán)16支架將所述導(dǎo)磁環(huán)121固定在所述分流電阻，即第一傳感裝置11上。

具體的，高精度分流電阻穿過導(dǎo)磁環(huán)內(nèi)徑，通過導(dǎo)磁環(huán)支架定位連接，霍爾傳感器檢測流過高精度分流電阻的電流，而不是檢測導(dǎo)線上的電流。高精度分流電阻用來精確檢測主回路中的電流，經(jīng)過溫度補償及標定后，精度可以達到0.5％，可以滿足電池管理系統(tǒng)的精度要求，高精度分流電阻檢測的電流值電流檢測系統(tǒng)進行信號處理，而霍爾傳感器檢測的電流作為冗余信號用來校驗高精度分流電阻電流采集的準確性。該方案中采樣電路只需要采集一路高精度分流電阻電流信號就能滿足安全等級的需求，即使用一路AD采樣及隔離就能滿足電壓電流同步采集要求，簡化了電路，減少了芯片的數(shù)量，降低成本。

進一步的，也可采用高精度采樣的分流電阻采集的信號對霍爾電流傳感器進行校驗，提高霍爾電流傳感器的精度，實現(xiàn)同樣的功能，即所述第一傳感裝置為霍爾電流傳感器或磁通門傳感器裝置，所述第二傳感裝置為分流電阻。

在本實施例提供的電流檢測裝置中，通過所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號，所述第二傳感裝置檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號，使第二傳感裝置在第一傳感裝置的電流的基礎(chǔ)上直接得到第二電流檢測信號，不同于傳統(tǒng)式非接觸式傳感器采用的檢測導(dǎo)線上的電流，本實用新型使第二傳感裝置直接嵌套在第一傳感裝置上，采用第一傳感裝置和第二傳感裝置集成在同一結(jié)構(gòu)中，使傳感裝置整體結(jié)構(gòu)小，集成度高，堅固耐用，可靠性高，且電路連接清晰易懂。

如圖1所示，電流檢測裝置1中還包括用于固定和封裝的上殼體13、下殼體14和承載其他信號處理芯片和微處理器芯片的PCB板15。

綜上，上述實施例對電流檢測裝置的不同構(gòu)型進行了詳細說明，當然，本實用新型包括但不局限于上述實施中所列舉的構(gòu)型，任何在上述實施例提供的構(gòu)型基礎(chǔ)上進行變換的內(nèi)容，均屬于本實用新型所保護的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)上述實施例的內(nèi)容舉一反三。

<實施例二>

圖2是本實用新型電流檢測系統(tǒng)架構(gòu)圖，如圖2所示，本實施例還提供一種電流檢測系統(tǒng)，所述電流檢測系統(tǒng)包括電流檢測裝置1、控制器2和信號處理器3，其中：所述電流檢測裝置1連接所述信號處理器3，將所述第一電流檢測信號發(fā)送給信號處理器3，，所述信號處理器對所述第一電流檢測信號進行AD轉(zhuǎn)換和信號隔離；所述電流檢測裝置1連接所述控制器2，將所述第二電流檢測信號發(fā)送給控制器2，所述控制器接收所述第二電流檢測信號；所述信號處理器1連接所述控制器2，將所述第一電流檢測信號發(fā)送給控制器，所述控制器接收所述第一電流檢測信號，并將所述第一電流檢測信號和所述第二電流檢測信號進行比較得到最終檢測信號，所述控制器接收到第一電流檢測信號和第二電流檢測信號后，對第一電流檢測信號和第二電流檢測信號進行比較，若第一電流檢測信號和第二電流檢測信號的差值在閾值范圍內(nèi)，則將第一電流檢測信號作為最終檢測信號。

進一步的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述電流檢測裝置1包括電流信號端口、第一傳感裝置11和第二傳感裝置12，其中：所述第一傳感裝置11檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號；所述第二傳感裝置12檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號。所述第二傳感裝置12為霍爾電流傳感器。所述霍爾電流傳感器包括導(dǎo)磁環(huán)121和霍爾芯片122，所述導(dǎo)磁環(huán)121套在所述分流電阻，即第一傳感裝置11外側(cè)并由第一電流檢測信號感應(yīng)出一磁場強度，所述霍爾芯片122檢測所述導(dǎo)磁環(huán)121內(nèi)的磁場強度得到第二電流檢測信號。

更進一步的，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述第二傳感裝置12將所述第二電流檢測信號發(fā)送給所述控制器2，所述第一傳感裝置11將所述第一電流檢測信號發(fā)送給所述信號處理器3，所述信號處理器3將所述第一電流檢測信號進行處理后，發(fā)送給所述控制器2，所述控制器2將所述第一電流檢測信號和所述第二電流檢測信號進行比較得到最終檢測信號，所述控制器為比較電路，可使用簡單的模擬電路及運算放大器進行實現(xiàn)。

另外，在所述的電流檢測系統(tǒng)中，所述信號處理器3為AD轉(zhuǎn)換芯片31和隔離芯片32。所述電流檢測系統(tǒng)還包括分壓電阻4和熱敏電阻裝置5，所述分壓電阻4連接所述信號處理器3，所述分壓電阻4檢測電壓信號并將所述電壓信號發(fā)送給所述信號處理器3；在本實施例提供的電流檢測系統(tǒng)中，通過所述分壓電阻檢測所述電壓信號并將電壓信號發(fā)送給所述信號處理器，實現(xiàn)電流電壓同步采樣，且無需增加額外的AD轉(zhuǎn)換電路和隔離電路，系統(tǒng)簡單，成本低。所述熱敏電阻裝置5對所述第一電流檢測信號和所述第二電流檢測信號進行溫度補償，提供電流檢測信號的精度和準確度。本實施例中的電流檢測系統(tǒng)還包括通信模塊6、線性穩(wěn)壓芯片7和參考電壓芯片8，用于系統(tǒng)中的各種其他功能。

在本實施例提供的電流檢測系統(tǒng)中，通過電流檢測裝置發(fā)送的第一電流檢測信號和第二電流檢測信號，滿足了電池管理系統(tǒng)的電流檢測裝置的安全等級要求，通過所述控制器直接接收所述第二電流檢測信號，無需冗余的AD轉(zhuǎn)換電路等信號處理器。

具體的，本實用新型采用高精度分流電阻作為主電流采集傳感器，采樣精度能達到0.5％，采用霍爾傳感器作為冗余電流采樣部分，霍爾傳感器可直接連接到控制器上，減少了AD轉(zhuǎn)換電路等信號處理，降低了雙AD采樣高精度分流電阻電流方案的成本，簡化了電路部分，同時霍爾傳感器電流采樣可以對高精度分流電阻電流采樣進行校驗，可以滿足電池管理系統(tǒng)安全等級ASIL C的需求。

進一步的，在本實用新型提供的電流檢測裝置及電流檢測系統(tǒng)中，通過所述分壓電阻檢測所述電壓信號并將電壓信號發(fā)送給所述信號處理器，實現(xiàn)電流電壓同步采樣，且無需增加額外的AD轉(zhuǎn)換電路和隔離電路，系統(tǒng)簡單，成本低。

<實施例三>

本實施例提供一種電流檢測系統(tǒng)的電流檢測方法，所述電流檢測系統(tǒng)的電流檢測方法包括：所述第一傳感裝置檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號，第一傳感裝置將所述第一電流檢測信號發(fā)送給信號處理器；信號處理器將所述第一電流檢測信號進行信號處理并發(fā)送給控制器；所述第二傳感裝置檢測流過所述第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號，第二傳感裝置將所述第二電流檢測信號發(fā)送給控制器，所述控制器接收到第一電流檢測信號和第二電流檢測信號后，對第一電流檢測信號和第二電流檢測信號進行比較，若第一電流檢測信號和第二電流檢測信號的差值在閾值范圍內(nèi)，則將第一電流檢測信號作為最終檢測信號。

具體的，在所述的電流檢測系統(tǒng)的電流檢測方法中，所述電流檢測系統(tǒng)的電流檢測方法還包括：若第一電流檢測信號和第二電流檢測信號的差值超過閾值范圍，則控制器重新接收第一電流檢測信號和第二電流檢測信號。

在本實施例提供的電流檢測系統(tǒng)的電流檢測方法中，通過所述第一傳感裝置用于檢測流過所述電流信號端口的電流并得到第一電流檢測信號，所述第二傳感裝置用于檢測流過第一傳感裝置的電流并得到第二電流檢測信號，滿足了電池管理系統(tǒng)的電流檢測裝置的安全等級要求，通過采用高精度分流電阻作為主電流采集傳感器，采樣精度能達到0.5％，采用霍爾傳感器作為冗余電流采樣部分，霍爾傳感器可直接連接到控制器上，減少了AD轉(zhuǎn)換電路等信號處理，降低了雙AD采樣高精度分流電阻電流方案的成本，簡化了電路部分，同時霍爾傳感器電流采樣可以對高精度分流電阻電流采樣進行校驗，可以滿足電池管理系統(tǒng)安全等級ASIL C的需求。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。