专利名称：一种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池电压采集相关技术领域，特别是ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法及系统。
背景技术：
在动カ电池系统、储能系统等领域，电池管理系统中温度的变化对电压的采样有较大影响；然而目前的电池检测系统中，由于没有加入温漂修正系数， 对电压采样精度有较大影响。温漂修正系数就是通过预先设置的补充方法，在对电压采样后获得的电压值进行一定的补偿，使补偿后的电压修正值与真实的电压值相接近。
发明内容
本发明提供ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法及系统，以解决现有技术在电池检测系统中，缺乏温漂修正參数，导致电池采样精度不准确的技术问题。采用的技术方案如下
ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，所述方法包括对电池进行电压采样，得到电压V ;根据外界温度，计算与外界温度相关的温漂修正系数Λ Vt ;计算电压修正值V=V+ Δ Vt ；
其中，计算温漂修正系数Λ Vt的方法如下
步骤11，确定连续的高温区、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于Τ2Η且小于Τ1Η，中温区的温度范围为大于或等于Τ2Μ且小于Τ1Μ，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，如果外界温度在中温区的范围内，执行步骤12，如果外界温度在高温区范围内，执行步骤13 ;如果外界温度在低温区范围内，执行步骤14 ；
步骤12，采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正増益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度；
步骤13，采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正増益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度；
步骤14，采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正増益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度。进ー步的，其特征在于，T2H=+65V，Τ1Η=+85 V，T2M=_25 V，Τ1Μ=+65 V，T2L=-40°C，T1L=-25°C。
进ー步的所述方法还包括预先执行校准程序，所述校准増益和校准零点通过预先执行的校准程序获得。再进ー步的，中温区温度修正増益K1、中温区温度修正零点Cl、高温区修正増益K2、高温区温度修正零点C2、低温区修正增益K3和低温区温度修正零点C3的计算方式如下
步骤41，预先执行校准程序获得T1L对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL、T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数Λ VtlH和Τ2Η对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H;
步骤42，采用低温区方程组 ，计算出低温区的两个參数fL和eL ；
采用中温区方程组
，计算出中温区的两个參数fM和eM ；
采用高温区方程组
，计算出高温区的两个參数fH和eH ；
令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。校准程序是ー种已有的较为成熟的方案，具体是在实验室可控的情况下，通过对电池进行精确测量的同时，在不同的温度下采用电池管理系统对其进行电压采样，从而得到在不同的温度下精确电压与采样电压之间的差值，从而可以获得校准増益、校准零点以及各确定温度对应的温漂修正系数。上述的预先执行校准程序，指的是在把电池管理系统用于实际工作环境前，预先在实验室或者エ厂中执行校准程序，以获得校准増益、校准零点以及TlL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL、T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数Λ VtlH和Τ2Η对应的高温区温度下限的温漂修正系数Λ Vt2H。ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，所述系统包括
电压采样�？椋糜诙缘绯亟械缪共裳玫降缪筕;
温漂修正系数计算�？椋糜诟萃饨缥露龋扑阌胪饨缥露认喙氐奈缕拚凳鼳Vt ；
电压修正值计算�？椋糜诩扑愕缪剐拚礦’ =V+ Λ Vt ;
其中，所述温漂修正系数计算�？榛拱ㄎ虑≡褡幽？椤⒅形虑扑阕幽？�、高温区计算子�？楹偷臀虑扑阕幽？椋渲校�
温区选择子�？椋糜谌范母呶虑�、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于Τ2Η且小于Τ1Η，中温区的温度范围为大于或等于Τ2Μ且小于Τ1Μ，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，如果外界温度在中温区的范围内，调用中温区计算子模块，如果外界温度在高温区范围内，调用高温区计算子�？椋蝗绻饨缥露仍诘臀虑段冢饔玫臀虑扑阕幽？椋�
中温区计算子�？椋糜诓捎萌缦路绞郊扑阄缕拚凳� Vt Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正増益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度；
高温区计算子�？椋糜诓捎萌缦路绞郊扑阄缕拚凳� Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正増益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度；
低温区计算子模块，用于采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正増益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度。进ー步的，T2H=+65°C，T1H=+85°C，T2M=_25°C，T1M=+65°C，T2L=_40°C，T1L=_25°C。进ー步的所述系统还包括用于计算所述校准増益和校准零点的校准�？�。这里的校准�？橛肷鲜龅男Ｗ汲绦蛩葱械墓δ芤恢�。更进一歩的，所述温漂修正系数计算�？榛拱▍⑹扑阕幽？椋糜诩扑阒形虑露刃拚鲆鍷1、中温区温度修正零点Cl、高温区修正增益K2、高温区温度修正零点C2、低温区修正增益K3和低温区温度修正零点C3 ；
所述參数计算子�？榘�
预计算単元，用于调用校准�？榛竦肨lL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL, T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数AVtlH和T2H对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H ；
參数计算单元，用于采用低温区方程组
，计算出低温区的两个參数fL和eL ；
采用中温区方程组
，计算出中温区的两个參数fM和eM ； 采用高温区方程组
，计算出高温区的两个參数fH和eH ；
令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。本发明由于在电压管理系统中，采用了温漂修正算法，使得电压采集精度更高。由于加入了温漂修正系数，特别在高、低温区采取二次补偿的方法，显著提高了采集电压的精度。同吋，由于能更准确的测量电池电压，因此能更好的保护和使用电池。
图I为本发明实施例的流程 图2为本发明实施例的模块结构图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进ー步详细的说明。
如图I所示，本发明的流程如下
ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，所述方法包括
步骤S110，确定连续的高温区、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于T2H且小于T1H，中温区的温度范围为大于或等于T2M且小于T1M，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，执行步骤3120，在本实施例中，了2!1=+65で，1'1!1=+85で，了21=-25で，T1M=+65°C，T2L=-40°C，T1L=-25°C ；
步骤S120，执行校准程序，获得參数校准増益、校准零点，TlL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL、T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数Δ Vt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数Λ VtlH和Τ2Η对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H，执行步骤S130 ；
步骤S130，对电池进行电压采样，得到电压V，执行步骤S140 ；
步骤S140，根据外界温度t，计算与外界温度t相关的温漂修正系数Λ Vt ；
其中，计算温漂修正系数Λ Vt的方法如下
步骤S141，确定外界温度t，如果外界温度t在中温区的范围内，执行步骤142，如果外界温度t在高温区范围内，执行步骤143 ;如果外界温度t在低温区范围内，执行步骤144 ；步骤142，采用如下中温区计算方式计算温漂修正系数Λ Vt，然后执行步骤S150
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正増益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度；
步骤143，采用如下高温区计算方式计算温漂修正系数Λ Vt，然后执行步骤S150
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正増益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度；
步骤144，采用如下低温区计算方式计算温漂修正系数Λ Vt，然后执行步骤S150
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正増益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度。步骤150，计算电压修正值V’ =V+Λ Vt。其中，中温区温度修正增益Kl、中温区温度修正零点Cl、高温区修正增益Κ2、高温区温度修正零点C2、低温区修正増益Κ3和低温区温度修正零点C3的计算方式如下
采用低温区方程组
，计算出低温区的两个參数fL和eL ；
采用中温区方程组
，计算出中温区的两个參数fM和eM ；
采用高温区方程组
，计算出高温区的两个參数fH和eH ；
令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。如图2所示为本发明实施例的�？榻峁雇�。
ー种含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，所述系统包括
电压采样�？�210，用于对电池进行电压采样，得到电压V ；
温漂修正系数计算�？�220，用于根据外界温度，计算与外界温度相关的温漂修正系数AVt ；
电压修正值计算�？�230，用于计算电压修正值V’ =V+ Λ Vt ; 校准模块240，用于获得校准増益、校准零点，TlL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL、T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数Λ VtlH和Τ2Η对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H。其中，所述温漂修正系数计算�？�220包括温区选择子�？�221、中温区计算子�？�222、高温区计算子模块223、低温区计算子模块224和參数计算子�？�225，其中；
温区选择子模块221，用于确定连续的高温区、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于T2H且小于T1H，中温区的温度范围为大于或等于T2M且小于T1M，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，如果外界温度在中温区的范围内，调用中温区计算子�？椋绻饨缥露仍诟呶虑段冢饔酶呶虑扑阕幽？椋蝗绻饨缥露仍诘臀虑段冢饔玫臀虑扑阕幽？椋�
中温区计算子�？�222，用于采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正増益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度；
高温区计算子�？�223，用于采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正増益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度；
低温区计算子模块224，用于采用如下方式计算温漂修正系数Λ Vt
Δ Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正増益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度；
參数计算子模块225，用于计算中温区温度修正増益K1、中温区温度修正零点Cl、高温区修正增益K2、高温区温度修正零点C2、低温区修正增益K3和低温区温度修正零点C3 ；所述參数计算子�？�225包括
预计算単元，用于调用校准�？榛竦肨1L对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL, T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数AVtlH和T2H对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H ；
參数计算单元，用于采用低温区方程组
，计算出低温区的两个參数fL和eL ；采用中温区方程组2253:
，计算出中温区的两个參数fM和eM ；
采用高温区方程组2254: ，计算出高温区的两个參数fH和eH ；
令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。本实施例中，T2H=+65 °C, TlH=+85 °C, T2M=_25 °C, TlM=+65 °C, T2L=_40 °C,T1L=-25°C。
权利要求
1.一种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，其特征在于，所述方法包括对电池进行电压采样，得到电压V ;根据外界温度，计算与外界温度相关的温漂修正系数AVt ;计算电压修正值 V，=V+ A Vt ； 其中，计算温漂修正系数A Vt的方法如下 步骤(11)，确定连续的高温区、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于T2H且小于T1H，中温区的温度范围为大于或等于T2M且小于T1M，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，如果外界温度在中温区的范围内，执行步骤(12)，如果外界温度在高温区范围内，执行步骤(13);如果外界温度在低温区范围内，执行步骤(14)； 步骤(12)，采用如下方式计算温漂修正系数A Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度； 步骤(13)，采用如下方式计算温漂修正系数A Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正增益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度； 步骤(14)，采用如下方式计算温漂修正系数A Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正增益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度。
2.根据权利要求I所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，其特征在于，T2H=+65°C, T1H=+85°C, T2M=-25°C, T1M=+65°C, T2L=_40°C，T1L=_25°C。
3.根据权利要求I所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，其特征在于所述方法还包括预先执行校准程序，所述校准增益和校准零点通过预先预先执行校准程序获得。
4.根据权利要求3所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法，其特征在于，中温区温度修正增益K1、中温区温度修正零点Cl、高温区修正增益K2、高温区温度修正零点C2、低温区修正增益K3和低温区温度修正零点C3的计算方式如下 步骤(41)，预先执行校准程序获得TlL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL, T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数AVtlH和T2H对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H ； 步骤(42)，采用低温区方程组 ，计算出低温区的两个参数fL和eL ； 采用中温区方程组 ，计算出中温区的两个参数fM和eM ； 采用高温区方程组 ，计算出高温区的两个参数fH和eH ；令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。
5.一种含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，其特征在于，所述系统包括 电压采样�？椋糜诙缘绯亟械缪共裳玫降缪筕 ； 温漂修正系数计算模块，用于根据外界温度，计算与外界温度相关的温漂修正系数AVt ； 电压修正值计算�？椋糜诩扑愕缪剐拚祌 =v+ a vt ；其中，所述温漂修正系数计算�？榛拱ㄎ虑≡褡幽？�、中温区计算子模块、高温区计算子�？楹偷臀虑扑阕幽？椋渲校� 温区选择子模块，用于确定连续的高温区、中温区和低温区，其中高温区的温度范围为大于或等于T2H且小于T1H，中温区的温度范围为大于或等于T2M且小于T1M，低温区的温度范围为大于或等于T2L且小于T1L，如果外界温度在中温区的范围内，调用中温区计算子模块，如果外界温度在高温区范围内，调用高温区计算子�？椋蝗绻饨缥露仍诘臀虑段冢饔玫臀虑扑阕幽？椋� 中温区计算子�？椋糜诓捎萌缦路绞郊扑阄缕拚凳鼳 Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，t为外界温度； 高温区计算子�？椋糜诓捎萌缦路绞郊扑阄缕拚凳鼳 Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K2*t+C2，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K2为非中温区修正增益，C 2为非中温区温度修正零点，t为外界温度； 低温区计算子�？椋糜诓捎萌缦路绞郊扑阄缕拚凳鼳 Vt A Vt =aX+b+Kl*t+Cl+K3*t+C3，其中a为校准增益，b为校准零点，Kl为中温区温度修正增益，C I为中温区温度修正零点，K3为低温区修正增益，C3为低温区温度修正零点，t为外界温度。
6.根据权利要求5所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，其特征在于，T2H=+65°C，T1H=+85°C，T2M=-25°C，T1M=+65°C，T2L=-40°C，T1L=-25°C。
7.根据权利要求5所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，其特征在于所述系统还包括用于计算所述校准增益和校准零点的校准�？�。
8.根据权利要求7所述的含非线性温度补偿算法的电池电压采集系统，其特征在于，所述温漂修正系数计算�？榛拱ú问扑阕幽？椋糜诩扑阒形虑露刃拚鲆鍷1、中温区温度修正零点Cl、高温区修正增益K2、高温区温度修正零点C2、低温区修正增益K3和低温区温度修正零点C3 ； 所述参数计算子�？榘� 预计算单元，用于调用校准�？榛竦肨lL对应的低温区温度上限的温漂修正系数AVtlL, T2L对应的低温区温度下限的温漂修正系数AVt2L、TlM对应的中温区温度上限的温漂修正系数AVtlM、T2M对应的中温区温度下限的温漂修正系数AVt2M、TlH对应的高温区温度上限的温漂修正系数AVtlH和T2H对应的高温区温度下限的温漂修正系数AVt2H ；参数计算单元，用于采用低温区方程组，计算出低温区的两个参数fL和eL ；采用中温区方程组，计算出中温区的两个参数fM和eM ；采用高温区方程组，计算出高温区的两个参数fH和eH ；令 Kl=fM, Cl= Em, K2= fH/fM, C2 =eH_eM*fM，K3=fL/fM,C3=eL_e2*f2。全文摘要
本发明涉及电池电压采集相关技术领域，特别是一种含非线性温度补偿算法的电池电压采集方法及系统，用于在电池管理系统中，对电池进行电压采样后进行补充得到电压修正值，所述方法包括对电池进行电压采样，得到电压V；根据外界温度，计算与外界温度相关的温漂修正系数△Vt；计算电压修正值V’=V+△Vt。本发明由于在电压管理系统中，采用了温漂修正算法，使得电压采集精度更高。由于加入了温漂修正系数，特别在高、低温区采取二次补偿的方法，显著提高了采集电压的精度。同时，由于能更准确的测量电池电压，因此能更好的保护和使用电池。
文档编号G01R19/32GK102735918SQ20121022142
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月30日 优先权日2012年6月30日
发明者刘飞, 文锋, 柯志强, 阮旭松 申请人:惠州市亿能电子有限公司
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