一種電流測(cè)量方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種電流測(cè)量方法，包括：針對(duì)所述電路設(shè)置n組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到n組輸入電流Iin和輸出電流Iout，所述n組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流Iout的值構(gòu)成n組數(shù)據(jù)；對(duì)所述n組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)；測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流Iout的值。本發(fā)明實(shí)施例還相應(yīng)公開(kāi)了一種電流測(cè)量裝置。實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例，只需要測(cè)量出電路的輸入電壓和鉗位電容電壓，代入擬合函數(shù)中，即可得到輸入電流、輸出電流，減小了測(cè)量電流的成本和損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電流測(cè)量方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種電流測(cè)量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在新能源汽車(chē)中，需要監(jiān)測(cè)其中用于直流轉(zhuǎn)直流(DC-DC)變壓器中的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、功率、效率等參數(shù)。對(duì)于輸入電壓和輸出電壓，可以通過(guò)分壓的方式來(lái)采集測(cè)量。對(duì)于輸入電流和輸出電流的測(cè)量，目前公知的方法主要是通過(guò)直接采集的方法:比如加入電流傳感器或是串聯(lián)電阻的方式來(lái)測(cè)量。但是直接測(cè)量的方法都要加入測(cè)量電路，使整體電路復(fù)雜，用串聯(lián)電阻的方式更是增加了的系統(tǒng)的損耗；尤其是新能源汽車(chē)中，電流一般在一百安培以上，用加入電流傳感器的方法測(cè)量會(huì)大大增加電路的成本，用加入串聯(lián)電阻的方法測(cè)量會(huì)顯著地增加電路的損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種電流測(cè)量方法，通過(guò)間接地方式測(cè)量電流大小，減小線路的成本和損耗。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例第一方面公開(kāi)了一種電流測(cè)量方法，具體包括:
[0005]測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值；
[0006]所述代入預(yù)設(shè)擬合函數(shù)的步驟之前，還包括:
[0007]針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)；
[0008]對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例第二方面公開(kāi)了一種電流測(cè)量裝置，具體包括:
[0010]數(shù)據(jù)獲取模塊，用于針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流1ut，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)；
[0011]數(shù)據(jù)擬合模塊，用于對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)；
[0012]電流計(jì)算模塊，用于測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入所述擬合函數(shù)獲取模塊獲取的擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例先通過(guò)對(duì)電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vcji應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，對(duì)η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到電流和電壓之間的關(guān)系，即擬合函數(shù)；在實(shí)際使用過(guò)程中，當(dāng)需要得到電路的輸入電流、輸出電流時(shí)，只需要測(cè)量出電路的輸入電壓和鉗位電容電壓，代入擬合函數(shù)中，即可得到輸入電流、輸出電流，減小了測(cè)量電流的成本和損耗。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的第一種電流測(cè)量方法的流程示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的第二種電流測(cè)量方法的流程示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的第一種電流測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的第二種電流測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例的第一種電流測(cè)量方法的流程示意圖。圖1所示的電流測(cè)量方法可應(yīng)用在變壓器電路中，尤其是有源鉗位電源電路中。如圖1所示，該方法包括:
[0021]SlOl:針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)。
[0022]S102:對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)。
[0023]S103:測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例中，以將該方法應(yīng)用于有源鉗位電源電路為例。在有源鉗位電源電路中，電路的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc的大小決定了輸入電流Iin以及輸出電流1ut的大小，因此在利用測(cè)量電壓值間接得到電流值的方法中，測(cè)得輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc的值，即可推算出輸入電流Iin和輸出電流1ut的值。
[0025]從一堆數(shù)據(jù)中找出規(guī)律，設(shè)法構(gòu)造一條曲線(擬合曲線)反映所給數(shù)據(jù)點(diǎn)的總的趨勢(shì)，尋找一個(gè)反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律的函數(shù)，被稱(chēng)為數(shù)據(jù)擬合。目前數(shù)據(jù)擬合已廣泛使用在各種應(yīng)用領(lǐng)域中。本發(fā)明實(shí)施例中，采用數(shù)據(jù)擬合的方法，得到反映輸入電流、輸出電流與輸入電壓、鉗位電容電壓關(guān)系的擬合函數(shù)，即可在實(shí)際的使用過(guò)程中，無(wú)需使用電流測(cè)量方法去檢測(cè)電流，而是通測(cè)量電壓值，利用擬合函數(shù)，計(jì)算得到電流值。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)電路設(shè)置η個(gè)不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc,可以通過(guò)以下方式完成:
[0027]使用電壓檢測(cè)設(shè)備與電路中輸入電壓的電位相連接，檢測(cè)輸入電壓值，調(diào)整輸入電壓的大小，以獲得不同的輸入電壓值；[0028]使用電壓檢測(cè)設(shè)備與電路中鉗位電容電壓的電位相連接，檢測(cè)鉗位電容電壓值，調(diào)整輸出電流，獲得不同輸入電流大小，同時(shí)獲得到不同的鉗位電容電壓值；
[0029]進(jìn)一步地，輸入電壓Vin可以設(shè)置為nl個(gè)不同的值，鉗位電容電壓Vc設(shè)置n2個(gè)不同的值；因此電路設(shè)置了 n=nI X n2個(gè)不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，S卩電路共有nl X n2個(gè)不同的工作狀態(tài)，每個(gè)工作狀態(tài)是由輸入電壓的取值和鉗位電容電壓的取值決定。
[0030]在設(shè)置好輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc的值之后，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，可以通過(guò)以下方式完成:
[0031]使用電流檢測(cè)設(shè)備與電路中輸入電流的電位相連接，檢測(cè)輸入電流值；
[0032]使用電流檢測(cè)設(shè)備與電路中輸出電流的電位相連接，檢測(cè)輸出電流值；
[0033]在電路的η個(gè)工作狀態(tài)下，即由電路輸入電壓的不同取值和鉗位電容電壓的不同取值構(gòu)成的不同工作狀態(tài)下，使用以上方式獲得其對(duì)應(yīng)的η組輸入電流Iin和輸出電流1ut0 η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)，成為進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合的基礎(chǔ)。
[0034]進(jìn)一步地，為保證數(shù)據(jù)擬合得到的擬合函數(shù)更精確，進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合的數(shù)據(jù)點(diǎn)要盡量多，因此輸入電壓Vin至少設(shè)置5個(gè)不同的取值，鉗位電容電壓Vc至少設(shè)置5個(gè)不同的取值，即 nl>=5，n2>=5。
[0035]請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例的第一種電流測(cè)量方法的流程示意圖。圖1所示的電流測(cè)量方法可應(yīng)用在變壓器電路中，尤其是有源鉗位電源電路中。如圖2所示，該方法包括:
[0036]S201:針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)。
[0037]S202:根據(jù)公式Duty= (Vc-Vin)/Vc計(jì)算得到占空比Duty,將所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc代入所述公式計(jì)算得到η組占空比Duty。
[0038]S203:以所述輸入電壓Vin、所述鉗位電容電壓Vc、所述占空比Duty作為自變量X，以輸入電流I In作為因變量Yl，以輸出電流1ut作為因變量Y2，對(duì)所述輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、占空比Duty、輸入電流Iin和輸出電流1ut的η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合,得到擬合函數(shù) Yl = fl (Vin, Vc, Duty), Y2 = f2 (Vin, Vc, Duty)。
[0039]S204:測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值。
[0040]Matlab軟件是進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的一種非常方便的軟件，其內(nèi)部帶有多種數(shù)據(jù)擬合函數(shù)。
[0041]本發(fā)明實(shí)施例中，向Matlab軟件中輸入如表I所不的由輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、占空比Duty、輸入電流Iin和輸出電流1ut構(gòu)成的η組數(shù)據(jù),使用matlab軟件來(lái)進(jìn)行擬合。
[0042]表I
【權(quán)利要求】
1.一種電流測(cè)量方法，其特征在于: 測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值； 所述代入預(yù)設(shè)擬合函數(shù)的步驟之前，還包括: 針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)； 對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)包括: 根據(jù)公式Duty=(Vc-Vin) /Vc計(jì)算得到占空比Duty,將所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc代入所述公式計(jì)算得到η組占空比Duty ； 以所述輸入電壓Vin、所述鉗位電容電壓Vc、所述占空比Duty作為自變量X，以輸入電流Iin作為因變量Y1，以輸出電流1ut作為因變量Y2，對(duì)所述輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、占空比Duty、輸入電流Iin和輸出電流1ut的η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù) Yl = fl (Vin, Vc, Duty), Y2 = f2 (Vin, Vc, Duty)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述擬合函數(shù)具體包括:
Yl=al XVin+bl XVc+cl XDuty+dl XDutyXDuty+el XDutyXVin+fl,其中 al、bl、cl、dl、el、fl為使用matlab軟件進(jìn)行所述數(shù)據(jù)擬合得到的參數(shù)值； Y2=a2XVin+b2XDuty+c2XVcXDuty+d2XVinXDuty+e2XVcXVin+f2，其中 a2、b2、c2、d2、e2、f2為使用matlab軟件進(jìn)行所述數(shù)據(jù)擬合得到的參數(shù)值。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc具體包括: 針對(duì)所述電路的輸入電壓Vin設(shè)置nl個(gè)不同的值； 針對(duì)所述電路的鉗位電容電壓Vc設(shè)置n2個(gè)不同的值； 所述η的值等于所述nl和所述n2的乘積。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述nl>=5,n2>=5。
6.一種電流測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于針對(duì)所述電路設(shè)置η組不同的輸入電壓Vin和鉗位電容電壓Vc，對(duì)應(yīng)得到η組輸入電流Iin和輸出電流lout，所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、輸入電流Iin和輸出電流1ut的值構(gòu)成η組數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)擬合模塊，用于對(duì)所述η組數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù)； 電流計(jì)算模塊，用于測(cè)量電路的輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc的值，代入所述擬合函數(shù)獲取模塊獲取的擬合函數(shù)中，計(jì)算得到所述電路的輸入電流Iin、輸出電流1ut的值。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)擬合模塊包括: 占空比計(jì)算單元，用于根據(jù)公式Duty=(Vc-Vin) /Vc計(jì)算得到占空比Duty,將所述η組輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc代入所述公式計(jì)算得到η組占空比Duty ； 擬合函數(shù)獲得單元，用于以所述輸入電壓Vin、所述鉗位電容電壓Vc、所述占空比Duty作為自變量X，以輸入電流I in作為因變量Yl，以輸出電流1ut作為因變量Y2，對(duì)所述輸入電壓Vin、鉗位電容電壓Vc、占空比Duty、輸入電流Iin和輸出電流1ut的η組取值進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到擬合函數(shù) Yl = fl (Vin, Vc, Duty), Y2 = f2 (Vin, Vc, Duty)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述擬合函數(shù)具體包括: Yl=al XVin+bl XVc+cl XDuty+dl XDutyXDuty+el XDutyXVin+fl,其中 al、bl、cl、dl、el、fl為使用matlab軟件進(jìn)行所述數(shù)據(jù)擬合得到的參數(shù)值； Y2=a2XVin+b2XDuty+c2XVcXDuty+d2XVinXDuty+e2XVcXVin+f2，其中 a2、b2、c2、d2、e2、f2為使用matlab軟件進(jìn)行所述數(shù)據(jù)擬合得到的參數(shù)值。
9.如權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)獲取模塊包括: 第一設(shè)置單元，用于針對(duì)所述電路的輸入電壓Vin設(shè)置nl個(gè)不同的值； 第二設(shè)置單元，用于針對(duì)所述電路的鉗位電容電壓Vc設(shè)置n2個(gè)不同的值； 所述η的值等于所述nl和所述n2的乘積。
10.如權(quán)利要求9 所述的裝置，其特征在于，所述nl>=10，n2>=10。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK104040363SQ201480000046
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】劉鵬飛, 趙德琦 申請(qǐng)人:深圳市欣銳特科技有限公司