一种BMS标定装置和标定方法

一种bms标定装置和标定方法
技术领域
1.本发明涉及电动汽车电池管理系统与充放电过程安全领域，特别涉及一种bms标定装置和标定方法。


背景技术：

2.电池管理系统(battery management system，bms)的主要功能是监控动力电池组的工作状态，实现对电池组电压、电流、温度等状态参数的实时检测，同时还要对电池组的各种故障状态进行诊断处理并报警，实现对电池组保护功能，从而安全稳定的工作。
3.其中，霍尔电流传感器是电池管理系统进行电流测量一种常用传感器，在选用某一款特定的电流传感器后，电流检测的精度就仅取决于bms采样电路的精度，但是在实际应用中，由于不同类型的bms采样电路存在不同程度的误差，同时存在由于霍尔电流传感器的供电电压在同一款bms产品，不同个体之间也存在一定的差别，这个偏差在实际应用中体现在电流传感器电流为零点时的电流偏移，尤其是对应着电流传感器的大量程通道，误差会更大，严重影响电流的检测精度，由于bms采集的电流值是电动汽车中的一个重要参数，电池组容量的估算就是基于电流测量值进行的，电流采集的精度直接影响着电池组容量的估算，同时该参数的准确度也影响着整车的安全性能。
4.故而为了保证bms在出厂时就能够保证电流采样电路的精度，减轻应用中软件标定的难度和工作量，在bms出厂检测时，需对bms采样电路的精度进行标定和对电流零点时的电流偏移进行修正。


技术实现要素：

5.针对上述目前bms现有技术电流采样电路存在不同程度的误差，导致的电流采样精度低等问题，本发明提供了一种bms标定装置，用于在电池管理系统出厂时实现对电池管理系统电流采样电路精度的标定，不仅提高了电池管理系统的电流采集精度，同时由于标定工作可以在出厂时完成，不需要在应用阶段通过软件进行修正，提高了生产效率。本发明还涉及一种bms标定方法。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种bms标定装置，其特征在于，包括电流传感器、电池管理系统、切换控制板、精密基准电压源、上位机软件和工控机；
8.所述电池管理系统与所述电流传感器相连，用于采集电流传感器的输出电压，并为电流传感器供电；
9.所述切换控制板分别与所述电流传感器、电池管理系统和精密基准电压源相连，所述切换控制板用于使电池管理系统采样电路的采集通道分别在电流传感器的输出通道和精密基准电压源的输出通道之间进行切换；
10.所述工控机分别与所述上位机软件、精密基准电压源以及电池管理系统相连，所述上位机软件用于根据电池管理系统标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，所述
工控机用于向精密基准电压源和电池管理系统发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点。
11.优选地，所述上位机软件还根据电流传感器的输出电压值与电池管理系统采样电路采集的由精密基准电压源输出的基准电压值共同构建的标定方程求解标定系数。
12.优选地，所述上位机软件在计算出标定系数后，还将标定系数带入标定方程中，得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，将各个验证点的电压带入关系式中，得到标定后采样电路读取的验证点电压值，再将验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值与预设阈值作比较，若验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值在预设阈值内，则计算出的标定系数准确，标定过程合格，否则重新执行上述标定过程，直到标定过程合格为止。
13.优选地，所述上位机软件在完成电池管理系统采样电路的精度标定后，还对电流传感器在电流为零时的电流偏差值进行标定，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与电流传感器的输出通道接通，电池管理系统采集电流传感器的感应电压，上位机软件根据由电流传感器的供电电压值、电流传感器检测电流时的感应电压值、电流传感器的偏置电压以及电流传感器的放大系数构建的关系式，计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，实现电流传感器零点电流偏移修正。
14.优选地，所述电池管理系统通过采样电路与切换控制板相连，所述采样电路包括不同量程的第一采样电路和第二采样电路，所述电流传感器具有第一电流输出通道和第二电流输出通道，所述第一采样电路和第二采样电路通过切换控制板分别对应与所述第一电流输出通道和第二电流输出通道相连。
15.优选地，所述电流传感器为霍尔电流传感器，采用5v电源供电，输出电压为0-5v。
16.一种bms标定方法，其特征在于，通过切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与精密基准电压源的输出通道接通，使用上位机软件根据电池管理系统采样电路标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，工控机向精密基准电压源发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，工控机再向电池管理系统发送指令，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值，并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点，并由上位机软件根据读取的基准电压值和电流传感器的输出电压值构成的标定方程求解标定系数，根据标定系数和标定方程得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过上位机软件控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定。
17.优选地，还对电流传感器零电流时的电流偏差值进行标定，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与电流传感器的输出通道接通，电池管理系统采集电流传感器的感应电压，并由上位机软件根据由电流传感器的供电电压、电流传感器检测电流时的感应电压值以及电流传感器的偏置电压构建的关系式，计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，实现电流传感器零点电流偏移修正。
18.优选地，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定包括：
19.由上位机软件将标定系数带入标定方程中，得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，将各个验证点的电压带入关系式中，得到标定后采样电路读取的验证点电压值，再将验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值与预设阈值作比较，若验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值在预设阈值内，则计算出的标定系数准确，标定过程合格，否则重新执行上述标定过程，直到标定过程合格为止。
20.优选地，所述电流传感器为霍尔电流传感器，采用5v电源供电，输出电压为0-5v。
21.本发明的技术效果如下：
22.本发明提供了一种bms标定装置，用于在电池管理系统出厂时对电流采样电路进行标定测试，包括电流传感器、电池管理系统(bms)、切换控制板、精密基准电压源、上位机软件和工控机，在对电池管理系统采样电路进行标定时，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与精密基准电压源的输出通道接通，通过使用上位机软件根据电池管理系统标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，工控机向精密基准电压源发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，工控机再向电池管理系统发送指令，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值，并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点，并根据读取的基准电压和预设的标定点计算得到标定系数，根据计算得到的标定系数，得到关于电池管理系统采样电路读取的基准电压和预设的标定点的标定方程，实现了电池管理系统采样电路精度的标定，从而提高了电池管理系统的电流采集精度。本发明能够实现电流检测精度的标定，且具有通用性，可实现流水线的操作，有效提高了bms产品的生产和测试效率。
23.本发明还涉及一种bms标定方法，该方法与上述的bms标定装置相对应，可理解为是实现上述bms标定装置的方法，该方法采用电流传感器、电池管理系统、精密基准电压源、上位机软件和工控机以及切换控制板实现对电池管理系统采样电路，大大提高了电池管理系统的电流采集精度，同时由于标定工作可以在出厂时完成，不需要在应用阶段通过软件进行修正，提高了生产效率。
附图说明
24.图1为本发明bms标定装置的结构框图。
25.图中各标号列示如下：
26.1-霍尔电流传感器，2-第一供电电路，3-第二供电电路，4-第一电流输出通道，5-第二电流输出通道，6-电池管理系统，7-第一采样电路，8-第二采样电路，9-切换控制板，10-can通讯接口，11-上位机软件，12-工控机，13-通讯接口，14-精密基准电压源，15-基准电压源第一输出通道ⅰ；16-基准电压源第二输出通道。
具体实施方式
27.下面结合附图对本发明的技术方案做详细的说明。
28.本发明提供一种bms标定装置，用于在电池管理系统出厂时对电流采样电路进行
标定测试，以及对由于电流传感器供电偏差带来的零电流时的偏差值进行修正，其结构如图1所示，该装置包括霍尔电流传感器1、电池管理系统6、切换控制板9、精密基准电压源14、上位机软件11和工控机12；其中，电流传感器1用于提供电流标零时的基准电压，并具有电流输出通道，所述电流输出通道包括第一电流输出通道4和第二电流输出通道5，其中，第一电流输出通道4为小量程通道，第二电流输出通道5为大量程输出通道。
29.电池管理系统6与霍尔电流传感器1相连，用于获取霍尔电流传感器1输出的电压值，并为霍尔电流传感器1供电；具体地，电池管理系统6通过供电电路与霍尔电流传感器1相连，用于为霍尔电流传感器1供电，所述供电电路包括第一供电电路1和第二供电电路2，电池管理系统6还通过采样电路的采集通道与霍尔电流传感器1的电流输出通道通过切换控制板9相连，用于获取霍尔电流传感器1输出的电压值。采样电路包括第一采样电路7和第二采样电路8，第一采样电路7和第二采样电路8的采样量程不同，所述第一采样电路7的采集通道与第一电流输出通道4通过切换控制板9相连，所述第二采样电路8的采集通道与第二电流输出通道5通过切换控制板9相连，用于不同量程电流的测量。
30.切换控制板9分别与霍尔电流传感器1、电池管理系统6和精密基准电压源14相连，切换控制板9用于使电池管理系统6采样电路分别与霍尔电流传感器1的电流采集输出通道和精密基准电压源14的输出通道之间进行切换。
31.工控机12分别与上位机软件11、精密基准电压源14以及电池管理系统6相连，工控机12是电池管理系统6采样电路的采集通道实现标定的主要控制器，上位机软件11在其操作系统中运行，工控机12通过can通讯接口10向电池管理系统6发送指令和通过通讯接口13向精密基准电压源14发送指令，使精密基准电压源14按照上位机软件11预设的标定点输出基准电压值，使电池管理系统6实时读取精密基准电压源14输出的基准电压值，实现标定过程中的控制和监控，同时对标定结果进行判断，进行标定结果的显示和生产报告。
32.上位机软件11，是标定装置的人机接口，也是在工控机12上运行的标定测试程序，控制整个标定过程的节拍，存储测试过程的中间数据，计算相关的标定系数，同时输出测试结果，并输出标定报告。
33.精密基准电压源14，精密基准电压源14的输出通道与切换控制板9相连，同时通过通讯接口13与工控机12相连，用于在标定过程中接收工控机12的指令后根据霍尔电流传感器1的输出电压提供基准电压。
34.需要说明的是，上述精密基准电压源14优选为可编程的高精度的精密基准电压源，并且可以通过通讯接口对其发送控制指令，使其按照电流传感器的输出电压输出对应的基准电压，且输出精度可以根据标定的需求进行选择，选取原则是基准值的误差需要比被标定采样电路的采样误差高2倍以上。
35.优选地，霍尔电流传感器采用5v电源供电，输出电压为0-5v；
36.具体地，在对电池管理系统采样电路进行标定时，是利用霍尔电流传感器当前的输出电压值与电池管理系统采样电路采集的由精密基准电压源根据电流传感器的输出电压提供的基准电压值(即采样电路采集基准电压值形成的采样值)构成的函数求解标定系数。需要说明的是，霍尔电流传感器当前的输出电压值也就是电池管理系统采样电路的实际输入值，并规定采样值和采样电路的实际输入值之间的偏差小于
±
5mv。然后设采样值为y和采样电路的实际输入值为x，两者的关系为y＝ax+b，通过设置两个标定点来求解标定方
程中的标定系数a和b。为了提高标定系数的精度，在霍尔电流传感器的输出电压0-5v内取1v和4v的点作为预设的标定点，由于这两个点距离两个极值点较近，因此求解标定系数时会比较精确。
37.在确定好预设的标定点后，然后在上位机软件中设好相应的预设标定点，此时切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与精密基准电压源的输出通道接通，然后通过工控机向精密基准电压源发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件设好的预设标定点输出相对应的基准电压值，再利用工控机通过can通讯接口向电池管理系统发送指令，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值。其中，为了保证读取的电压数值稳定，每个标定点需读取多次电压值。例如，每个标定点读取3次电压值，然后把读取的3个电压值通过can总线反馈给工控机中的上位机软件，由上位机软件计算3个电压值的平均值，并将平均值和对应的预设标定点作为求解标定方程的数据。通过将1v和4v这两个预设标定点的数据依次读取并存储在上位机软件中，然后由上位机软件计算出标定系数a和b的值，再将a和b带入上述的标定方程中，得到采样电路的实际输入值和采样值的关系式，用于验证标定系数的准确性。
38.为了验证标定系数的准确性，通过工控机控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的n个验证点。例如，不同于预设标定点且分别为0v、2v和3v的3个验证点，若电池管理系统采样电路对各个验证点的采样值与对应的验证点的校验值之间的偏差值大于5mv，则表示计算出的标定系数不准确即上述的标定过程不合格。需要重复上述的标定过程，直到电池管理系统采样电路对各个验证点的采样值与对应的验证点的校验值之间的偏差值小于等于5mv为止，则表示计算出的标定系数准确即上述的标定过程合格。
39.在电池管理系统完成采样电路的精度标定后，还对电流传感器在电流为零时的电流偏差值进行标定，此时切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与霍尔电流传感器的输出通道接通，使电池管理系统能够采集电流传感器的电压值，再按照下式计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值：
[0040][0041]
其中，i
p
为电池管理系统采集的电流值，vc为电流传感器的供电电压值，v
out
为电流传感器检测电流时的感应电压值，vc/2为电流传感器的偏置电压，g为电流传感器放大系数。
[0042]
由式(1)可知，当i
p
为0时，霍尔电流传感器的输出电压v
out
等于也就是霍尔电流传感器在电流为零点时的输出电压，其取决于霍尔电流传感器的供电电压。
[0043]
当霍尔电流传感器的供电电压恰好等于5.000v时，即vc＝5.000v时，则有为2.500v，因此公式(1)可变换为：
[0044][0045]
由于不同电池管理系统在为对应的霍尔电流传感器供电时，其实际霍尔电流传感器的供电电压精度很难保证5.000v，一般都要求在1％(即
±
50mv)左右的精度，即都会存在一定的误差，这将会造成霍尔电流传感器在电流为零点时的产生电流偏差，并且偏差的程
度也不一样。若供电电压的误差在
±
50mv甚至更大时，就会导致同一型号的霍尔电流传感器在配套不同电池管理系统时，霍尔电流传感器在电流零点时的输出电压是不同的，由式(2)可知，电流为零点时的电流偏差值与传感器放大系数g有关，对于电流传感器的大量程通道来说，其量程越大，传感器放大系数g越大，单位电压对应的电流就越大，电流为零点时的电流偏差值也就越大，这就导致电池管理系统在检测电流传感器电流时的精度降低。同时由于电流传感器的偏置电压不同，通常需要通过逐个修正，如果在实际应用中利用相关软件去修正，会给软件的开发带来很大的工作量，同时由于电池管理系统采样电路本身也存在一定的误差，也需要通过标定的方法提高精度。而本发明就是在电池管理系统出厂时对电池管理系统实现采样电路的标定以及对电流为零点时的电流偏差值进行标定，实现对电流传感器电流的修正，提高电池管理系统的电流采集精度。
[0046]
本发明为了简化电池管理系统采集电流传感器电流的计算过程，减少软件处理的工作量，将电流传感器的偏置电压统一设定为2.500v，此时，公式(1)可以等效变换为：
[0047][0048]
设其中δv表示电流零点时标准零点电压的偏差值，将其代入到公式(3)中，则有：
[0049][0050]
令v
out
+δv＝v
out1
，其中v
out1
表示电流传感器经过标定后的实际输出电压值，将其代入到公式(4)中，最终电池管理系统采集电流传感器电流的计算公式为：
[0051][0052]
其中v
out1
＝v
out
+δv，则有δv＝v
out1-v
out
，当电流传感器的电流i
p
为0时，v
out1
＝2.500v，因此δv＝2.500-v
out
。其中v
out
为电流传感器检测电流时的感应电压值，而v
out
可以通过标定后的采样电路采集得到。
[0053]
从上述公式的等效变换过程可以看出，电流传感器在电流为零点时的电流偏差值的标定过程实际就是计算δv的过程。具体地，电流传感器在电流为零时对电流偏差值进行标定的过程中，为了提高精度，可以采用多次读取平均值的方法得到。例如：可以读取3次求平均值的方法得到，当某一需要标定的电池管理系统采样电路所采集电流传感器的电压为2.482v，那么δv＝2.500-2.482＝0.018，然后将δv的值存储到电池管理系统中，此后电池管理系统就可以查询存储的δv值，然后再计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，此时标定零点后对应的电流计算公式就变为：
[0054][0055]
为了验证δv的计算是否准确，可以通过对电池管理系统重新通电，如果电池管理系统在重新通电时计算的电流值在预设的阈值范围内，则证明av的计算准确，即代表电流传感器在电流为零时对电流偏差值的标定过程合格。否则，重复上述对电流偏差值的标定过程，直到电池管理系统在重新通电时计算的电流值在预设的阈值范围内为止。
[0056]
本发明还涉及一种bms标定方法，该方法与上述的bms标定装置相对应，可理解为
是实现上述bms标定装置的方法，具体地，
[0057]
通过切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与精密基准电压源的输出通道接通，使用上位机软件根据电池管理系统采样电路标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，工控机向精密基准电压源发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，工控机再向电池管理系统发送指令，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值，并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点，并根据读取的基准电压值和电流传感器的输出电压值构成的标定方程求解标定系数，根据标定系数和标定方程得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过上位机软件控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定。
[0058]
优选地，还对电流传感器零电流时的电流偏差值进行标定，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与电流传感器的输出通道接通，电池管理系统采集电流传感器的感应电压，并由上位机软件根据由电流传感器的供电电压、电流传感器检测电流时的感应电压值以及电流传感器的偏置电压构建的关系式，计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，实现电流传感器零点电流偏移修正。
[0059]
优选地，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定包括：
[0060]
由上位机软件将标定系数带入标定方程中，得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，将各个验证点的电压带入关系式中，得到标定后采样电路读取的验证点电压值，再将验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值与预设阈值作比较，若验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值在预设阈值内，则计算出的标定系数准确，标定过程合格，否则重新执行上述标定过程，直到标定过程合格为止。
[0061]
优选地，电流传感器为霍尔电流传感器，采用5v电源供电，输出电压为0-5v。
[0062]
本发明所述bms标定方法大大提高了电池管理系统对电流传感器的电流采集精度，同时由于标定工作可以在出厂时完成，不需要在应用阶段通过软件进行修正，有效提高了生产效率。
[0063]
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

技术特征：
1.一种bms标定装置，其特征在于，包括电流传感器、电池管理系统、切换控制板、精密基准电压源、上位机软件和工控机；所述电池管理系统与所述电流传感器相连，用于采集电流传感器的输出电压，并为电流传感器供电；所述切换控制板分别与所述电流传感器、电池管理系统和精密基准电压源相连，所述切换控制板用于使电池管理系统采样电路的采集通道分别在电流传感器的输出通道和精密基准电压源的输出通道之间进行切换；所述工控机分别与所述上位机软件、精密基准电压源以及电池管理系统相连，所述上位机软件用于根据电池管理系统标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，所述工控机用于向精密基准电压源和电池管理系统发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点。2.根据权利要求1所述的bms标定装置，其特征在于，所述上位机软件还根据电流传感器的输出电压值与电池管理系统采样电路采集的由精密基准电压源输出的基准电压值共同构建的标定方程求解标定系数。3.根据权利要求2所述的bms标定装置，其特征在于，所述上位机软件在计算出标定系数后，还将标定系数带入标定方程中，得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，将各个验证点的电压带入关系式中，得到标定后采样电路读取的验证点电压值，再将验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值与预设阈值作比较，若验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值在预设阈值内，则计算出的标定系数准确，标定过程合格，否则重新执行上述标定过程，直到标定过程合格为止。4.根据权利要求3所述的bms标定装置，其特征在于，所述上位机软件在完成电池管理系统采样电路的精度标定后，还对电流传感器在电流为零时的电流偏差值进行标定，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与电流传感器的输出通道接通，电池管理系统采集电流传感器的感应电压，上位机软件根据由电流传感器的供电电压值、电流传感器检测电流时的感应电压值、电流传感器的偏置电压以及电流传感器的放大系数构建的关系式，计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，实现电流传感器零点电流偏移修正。5.根据权利要求1至4之一所述的bms标定装置，其特征在于，所述电池管理系统通过采样电路与切换控制板相连，所述采样电路包括不同量程的第一采样电路和第二采样电路，所述电流传感器具有第一电流输出通道和第二电流输出通道，所述第一采样电路和第二采样电路通过切换控制板分别对应与所述第一电流输出通道和第二电流输出通道相连。6.根据权利要求1至4之一所述的bms标定装置，其特征在于，所述电流传感器为霍尔电流传感器，采用5v电源供电，输出电压为0-5v。7.一种bms标定方法，其特征在于，通过切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与精密基准电压源的输出通道接通，使用上位机软件根据电池管理系统采样电路标定所需的电流传感器的输出电压预设标定点，工控机向精密基准电压源发送指令，使精密基准电压源按照上位机软件预设的标定点输出相对应的基准电压值，工控机再向电池管理系统
发送指令，使电池管理系统通过采样电路读取精密基准电压源输出的基准电压值，并将读取的基准电压值反馈给工控机，工控机将电池管理系统读取的基准电压值发送到上位机软件进行记录并存储，同时记录并存储预设的标定点，并由上位机软件根据读取的基准电压值和电流传感器的输出电压值构成的标定方程求解标定系数，根据标定系数和标定方程得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过上位机软件控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定。8.根据权利要求7所述的bms标定方法，其特征在于，还对电流传感器零电流时的电流偏差值进行标定，切换控制板将电池管理系统采样电路的采集通道与电流传感器的输出通道接通，电池管理系统采集电流传感器的感应电压，并由上位机软件根据由电流传感器的供电电压、电流传感器检测电流时的感应电压值以及电流传感器的偏置电压构建的关系式，计算出电池管理系统采集电流传感器的电流值，实现电流传感器零点电流偏移修正。9.根据权利要求7所述的bms标定方法，其特征在于，根据验证点和关系式实现电池管理系统采样电路精度的标定包括：由上位机软件将标定系数带入标定方程中，得到电池管理系统采样电路的输出电压值和基准电压值的关系式，再通过控制精密基准电压源输出不同于预设标定点的多个验证点，将各个验证点的电压带入关系式中，得到标定后采样电路读取的验证点电压值，再将验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值与预设阈值作比较，若验证点电压值与对应的验证点的校验值的差值在预设阈值内，则计算出的标定系数准确，标定过程合格，否则重新执行上述标定过程，直到标定过程合格为止。10.根据权利要求7所述的bms标定方法，其特征在于，所述电流传感器为霍尔电流传感器，采用5v电源供电，输出电压为0-5v。

技术总结
本发明提供了一种BMS标定装置和标定方法，该标定装置包括电流传感器、电池管理系统、切换控制板、精密基准电压源、上位机软件和工控机，电池管理系统与电流传感器相连，切换控制板分别与电流传感器、电池管理系统和精密基准电压源相连，工控机分别与上位机软件、精密基准电压源以及电池管理系统相连，该装置通过切换控制板使电池管理系统采样电路分别与电流传感器的电流采集输出通道和精密基准电压源的输出通道之间进行切换，实现对电池管理系统采样电路进行标定，大大提高了电池管理系统的电流采集精度，同时由于标定工作可以在出厂时完成，不需要在应用阶段通过软件进行修正，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。


技术研发人员：崔海港 杨世春 周思达 郭斌
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/9/22