[发明专利]电量计及其电流采集校准电路和校准方法

说明书

一种电量计及其电流采集校准电路和校准方法，电量计(30)包括测量电阻(Rsense)、电压采样器以及电流采集校准电路，该电压采样器的输入端连接于该测量电阻(Rsense)两端，该电流采集校准电路包括电池(BAT)、第一开关(SW1)、第二开关(SW2)、校准使能电路(41)、电流源(42)和控制器(43)，第二开关(SW2)、电流源(42)和电池(BAT)、测量电阻(Rsense)并联；其中校准使能电路(41)产生第二状态信号并输出给第二开关(SW2)；其中当第二开关(SW2)闭合时，电流源(42)、电池(BAT)和测量电阻(Rsense)组成回路，且控制器(43)根据电流源(42)的电流值和电压采样器的采样值计算测量电阻(Rsense)的校准电阻值；当第一开关(SW1)闭合时，电池(BAT)、测量电阻(Rsense)与负载(RL)组成回路，且控制器(43)采用校准电阻值进行电量计算。

技术领域

本发明主要涉及电量计，尤其涉及电量计的电流采集校准电路和校准方法。

背景技术

图1是现有电量计的电原理图。参考图1所示，电量计包括电池BAT、开关SW、电阻Rsense、放大器11、模数转换器(ADC)12、13、累加器14和时间基准(time base)电路15。电流的采集是通过检测电阻Rsense上的电压来计算。电阻Rsense是测量电阻，它是mΩ级检流电阻。电阻RL为系统负载。电池BAT通过开关SW的接通对系统负载RL放电。当系统正常工作时，电流回路包括电池BAT、开关SW、电阻Rsense和RL。假设回路电流为I₀，电阻Rsense两端产生的瞬时压降为Vs(t)＝I₀(t)×Rsense，电量计10持续检测电阻Rsense两端的压差Vs，并将其通过放大器11和ADC13转换为数字量Current，之后进行累加，累加结果AccumulatedCurrent的单位为Vh(伏时)。对量化后的Vs进行累加相当于对其进行积分出因此放电电量就可以表示为：

从上式中可以看出，电阻Rsense出现偏差就会引起电量计算的偏差。

图2是图1所示电量计中，电阻的焊接结构。如图2所示，实际在使用电阻Rsense这种阻值为数十毫欧姆级别的电阻时，焊接时会引入焊接阻抗Rsolder。Rsolder的值有时会达到毫欧姆级别，因此焊接阻抗会大幅增加测量误差。所以现有的电量计，存在电流检测结果偏差较大的问题。另外，电阻本身也会有制造偏差，这部分偏差也会引起电流测量结果的偏差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供电量计中的电流采集校准电路，可以用来修调测量电阻的误差，从而提高电量计电流采集的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电量计中的电流采集校准电路，包括一种电量计，包括测量电阻、电压采样器、电量累加器以及电流采集校准电路，该电压采样器的输入端连接于该测量电阻两端，该电压采样器的输出端连接该电量累加器，该电流采集校准电路包括电池、第一开关、第二开关、校准使能电路、电流源和控制器，该电池与该测量电阻串联，且通过该第一开关与负载并联，该第一开关受到第一状态信号的控制而断开和闭合；该第二开关、该电流源和该电池、该测量电阻并联；其中该校准使能电路产生第二状态信号并输出给该第二开关，该第二开关受到该第二状态信号的控制而断开和闭合；其中当该第二开关闭合时，该电流源、该电池和该测量电阻组成回路，且该控制器根据该电流源的电流值和该电压采样器的采样值计算该测量电阻的校准电阻值；当该第一开关闭合时，该电池、该测量电阻与该负载组成回路，且该控制器采用该校准电阻值进行电量计算。

在本发明的一实施例中，该第一状态信号为该电量计所在设备的开机状态信号。

在本发明的一实施例中，该校准使能电路根据该电量计所在设备的关机状态信号产生该第二状态信号。

在本发明的一实施例中，该校准使能电路根据该电量计所在设备的关机状态信号，以及该电池的在位信号和电源稳定信号其中之一产生该第二状态信号。