[发明专利]用于测量电流的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电流传感器的技术领域，并且更特别地涉及使用霍尔效应的电流传感器的技术领域。本发明特别可适用于电池电流的测量，例如安装到机动车辆的电池。

背景技术

用于测量电流的霍尔效应电流传感器的使用从现有技术中是已知的。这些传感器很容易受到各种类型测量误差(即偏移误差、增益和线性误差以及由于磁滞导致的误差)的影响。

专利申请EP 0877232公开了通过霍尔效应传感器测量与用于已知电流值做出的电流测量的简单比较来补偿偏移误差的方法。

通过校准或映射用于增益和线性误差的补偿从现有技术中是已知的。

用于由于传感器磁滞导致的误差的补偿方法同样是已知的。然而，该方法需要有源电流环路。因此被称为闭环传感器的使用该方法的传感器具有更高的功率消耗，并且比开环传感器更昂贵。

此外，在力传感器动态加载期间抑制值跳动的滞后补偿方法从专利申请EP 077997 1中是已知的。此外，提供用于在传感器外部并且可测量的磁场补偿的滞后补偿方法从专利申请US2007038401中是已知的。

然而，这两个专利申请不涉及磁滞。因此存在改进用于由于在霍尔效应电流传感器中的磁滞导致的误差补偿的本方法的需求。

发明内容

根据本发明，提出了不增加传感器功率消耗或相对于常规霍尔效应传感器的其成本的精确电流测量系统。

此外，根据本发明，提出了允许采用合理计算量用于磁滞的精确补偿的测量系统。

根据本发明，提出了简单的补偿方法，提供了容易实施的电流测量的实时处理。

因此本发明提出了用于测量由电池，特别是安装到机动车辆的电池所供应的电流的系统，该系统包括：

-霍尔效应电流传感器；

-用于补偿传感器测量误差的设备，其包括用于对测量电流施加逼近表征传感器磁滞的运算符的逆的运算的装置。

因此可以补偿在开环中的霍尔效应传感器的滞后。这使得可以保持与具有由于滞后导致的较少测量误差的常规霍尔效应传感器的那些功率消耗和成本类似的功率消耗和成本。

根据一个特征，误差补偿系统进一步包括从测量电流减去霍尔效应电流传感器的偏移误差的减法器，所述减法器紧随补偿霍尔效应电流传感器的增益误差的乘法器。

因此可以将滞后补偿与用于偏移和增益误差的补偿组合。

根据一个实施例，运算符是启动运算符(Play operator)，以及对测量电流施加运算的装置包括：

-施加延迟的装置；

-用于确定在延迟的测量强度和测量强度之间的差的减法器；

-用于从在延迟的测量电流强度和测量电流强度之间的差提取正或负符号的装置；

-用于将提取的符号分配给取决于滞后循环的宽度的常数的装置；

-用于将常数减去的减法器，所述符号从测量电流强度分配给所述常数。

因此，用于逼近启动运算符的逆的运算非常简单。这特别有用，因为其允许测量电流强度的实时校正。因此，例如在对能量储存测量应用的情况下，校正电流强度可考虑能量储存的连续显示。

本发明同样提出用于测量由电池，特别是安装到机动车辆的电池供应的电流的方法，该方法包括：

-借助于霍尔效应传感器测量电流的步骤；

-补偿传感器测量误差的步骤，其包括对测量电流施加逼近表征传感器磁滞的运算符的逆的运算。

根据一个特征，误差补偿步骤进一步包括霍尔效应传感器的偏移和增益误差校正的步骤。

根据另一个特征，运算符是启动运算符，根据该运算符根据测量强度函数表述的实际电流强度的滞后循环包括两条平行直线，并且所述方法包括霍尔效应传感器表征的初步步骤，所述初步步骤包括：

-测量电流强度的导数符号的计算；

-根据导数的符号的两条平行直线中的一条直线的选择；以及

-与在所选直线上的测量电流强度对应的实际电流强度的确定。

因此霍尔效应传感器的表征可以简单的方式执行。

根据一个实施例，运算符是启动运算符，并且所述运算包括：

-对测量电流强度的延迟的施加；

-在延迟的测量电流强度和测量电流强度之间的差的确定；

-从在延迟的测量电流强度和测量电流强度之间的差的正或负符号的提取；

-提取符号到取决于滞后循环宽度的常数的分配；以及

-将符号从测量电流强度分配给其的常数的减去。