专利名称：对电光源进行控制的信号监控系统以及信号监控方法
对电光源进行控制的信号监控系统以及信号监控方法
背景技术：
现有技术中用于监控多个电池电压的电池监控系统包括多路转换器和模拟/数 字(Analog-to-Digital，简称为AD)转换器。所述多路转换器与所述多个电池连接，并且按 顺序将每个电池电压转换成一个或多个模拟信号。AD转换器将所述模拟信号转换成对应的 数字信号。简而言之，监控系统可以监控所述电池电压并且产生对应的数字信号以表示所 述电池电压。在实践中，AD转换器和多路转换器可能在AD转换过程中引入误差。在一些现有 的电池监控系统中，由AD转换器引起的误差通过AD转换器自身校准。然而，由多路转换器 引起的误差随着周围环境(如周围温度)的变化而变化，这样降低了现有电池监控系统输 出的准确度。

发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供信号监控系统以及信号监控方法，其能够实时 计算监控系统中随周围环境变化的误差因子，从而更准确地监控信号。为解决上述技术问题，本发明提供一种信号监控系统，其包括信号位移电路，包 括第一输入端和第一输出端；以及处理器，连接至所述信号位移电路，用于通过将所述第一 输入端的第一输入信号和所述第一输出端的第一输出信号之间的电平差设置至第一预设 值，计算用于指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误差因子的参数。本发明还提供一种信号监控方法，其包括将信号位移电路的第一输入端的第一 输入信号和所述信号位移电路的第一输出端的第一输出信号之间的电平差设置至第一预 设值；以及基于所述第一预设值计算用于指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误差 因子的参数。本发明还提供一种信号监控系统，其包括信号位移电路，包括第一输入端、第二 输入端和第一输出端，用于经由所述第一输入端选择性地接收第一检测端的第一电压电 平，地经由所述第二输入端选择性接收第二检测端的第二电压电平；以及处理器，连接至所 述信号位移电路，用于通过将所述第一输入端和所述第一输出端之间的电压电平差设置至 第一预设值，确定所述信号位移电路存在的一个或多个误差因子，并且计算所述第一电压 电平和第二电压电平的差值。与现有技术相比，本发明所述的信号监控系统以及信号监控方法基于其中的信号 转换器的输入与输出的关系，将所述信号转换器的输入和输出的差值设置至预设值，从而 能够实时计算监控系统中的误差因子，从而更准确地监控信号。以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以使本发明的 特性和优点更为明显。


图IA为根据本发明的一个实施例的信号监控系统的结构示意图IB为根据本发明的一个实施例的信号监控系统的电路结构示意图；图2为根据本发明的一个实施例的电池监控系统的电路结构示意图；图3为根据本发明的一个实施例信号监控系统执行的方法流程图；图4为根据本发明的又一个实施例信号监控系统执行的方法流程图；图5为根据本发明的另一个实施例信号监控系统执行的方法流程图。
具体实施例方式以下将对本发明的实施例给出详细的说明。虽然本发明将结合实施例进行阐述， 但应理解这并非意指将本发明限定于这些实施例。相反，本发明意在涵盖由本发明的权利 要求项所界定的本发明精神和范围内所定义的各种可选项、可修改项和等同项。此外，在以下对本发明的详细描述中，为了提供一个针对本发明的完全的理解，阐 明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以 实施。在另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于 凸显本发明之主旨。在一个实施例中，本发明提供了一种信号监控系统，可以用于监控多个电池组中 的每个单体电池电压，此时本发明实施例所述的信号具体为单体电池的电压电平。在该实 施例中，该信号监控系统执行自校准过程，以使得信号监控系统更准确地监控电池组中的 单体电池电压。更具体地说，该信号监控系统计算用于指示信号监控系统中一个或多个误 差因子的一个或多个参数。该信号监控系统基于计算所得的一个或者多个参数计算电池组 中的单体电池电压。图IA为根据本发明的一个实施例的信号监控系统100的结构示意图。在本实施 例中，信号监控系统100包括信号供给电路130、信号位移电路102、功率转换器(例如AD 转换器104)和处理器106。信号位移电路102包括第一输入端110_1、第二输入端110_2、第一输出端120_1 和第二输出端120_2。信号位移电路102分别经由第一输入端110_1和第二输入端110_2 接收来自信号供给电路130的第一输入信号Vini (第一输入信号Vini例如为电压电平)和 第二输入信号Vin2 (第二输入信号Vin2例如为电压电平)。信号位移电路102进一步将第一 输入信号Vini和第二输入信号Vin2变换成第一输出信号Voti (第一输出信号Voti例如为电 压电平)和第二输出信号Vtm2 (第二输出信号Vott2例如为电压电平)，并且分别经由第一输 出端120_1和第二输出端120_2为AD转换器104提供第一输出信号Vquti和第二输出信号 VQUT2。AD转换器104因此为处理器106提供数字信号142。数字信号142用于指示第一输 出信号Vquti和第二输出信号Vqut2的电平差。AD转换器104也可以产生用于指示第一输出 信号Voti的电平的数字信号和用于指示第二输出信号Vot2的电平的数字信号(未显示在图 IA中)。处理器106接收数字信号142并且基于数字信号142计算第一输入信号Vini和第 二输入信号Vin2之间的电平差。处理器106也可以计算第一输入信号Vini的电平和/或第 二输入信号Vin2的电平。在一个实施中，信号位移电路102存在一个或多个误差因子。例如信号位移电路 102中可能存在由于电阻不匹配引起的误差因子，信号位移电路102中还可能存在随着周 围环境变化而变化的误差因子，例如电压偏移，其中，周围环境包括周围温度等等。因此，在本实施例中，第一输出信号Voti和第二输出信号Vot2的电平差由上述误差因子以及第一 输入信号Vini和第二输入信号Vin2之间的电平差决定。有利的是，连接至信号位移电路102 的处理器106可以计算用于指示信号位移电路102的误差因子的一个或多个参数。具体地 说，通过将第一输入信号Vini和第一输出信号Votti之间的电平差设置至第一预设值Vpkei (例 如VIN1-VOTT1 = Vpeei)，并且将第二输入信号Vin2和第一输入信号V皿的电平差设置至第二预 设值Vpke2 (例如VIN2-VIN1 = Vpee2)，处理器106计算用于指示上述误差因子的参数。结果，处 理器106根据上述参数以及第一输出信号Votti和第二输出信号Vott2之间的实时电平差计 算第一输入信号Vini和第二输入信号Vin2的实时电平差。图IB为根据本发明的一个实施例提供的信号位移电路102的结构示意图。在图 IA和图IB中标记相同的元件具有相似的功能。如图IB所示，信号位移电路102包括运算放大器(Operational Amplifier，简称 为OA) 112，本发明实施例为简便起见将运算放大器简称为运放。运放112的一个输入端(例 如负极输入端)经由第一电阻器(阻抗为R1)与第一输入端110_1连接，并且经由第二电 阻器(阻抗为I)与第二输出端120_2连接。运放112的另一个输入端(例如正极输入 端)经由第三电阻器(阻抗为R’3)与第二输入端110_2连接，并且经由第四电阻器(阻抗 为礼)与第一输出端120_1连接。此外，运放112的输出端与第二输出端120_2连接。在本 实施例中，第三电阻器的阻抗R’ 3为阻抗R3和阻抗AR的和(例如R’ 3 = R3+AR)，其中， 阻抗AR表示信号位移电路102中由于电阻不匹配引起的阻抗误差。此外，参数Vre表示实 际中的运放112的误差因子，例如输入电压偏移。参数Vre的值随着周围环境(例如周 围温度)变化而变化。在本实施例中，假设图2所示的运放112为理想运放，那么，运放112的正极输入 端的电压电平V+等于运放112的负极输入端的电压电平V—，例如V+ = V—。得如下等式
权利要求
1.一种信号监控系统，其特征在于，所述信号监控系统包括信号位移电路，包括第一输入端和第一输出端；以及处理器，连接至所述信号位移电路，用于通过将所述第一输入端的第一输入信号和所 述第一输出端的第一输出信号之间的电平差设置至第一预设值，计算用于指示所述信号位 移电路存在的一个或者多个误差因子的参数。
2.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二 输入端；所述处理器通过将所述第一输入端的第一输入信号和所述第二输入端的第二输入 信号的电平差设置至第二预设值，计算用于指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误 差因子的参数。
3.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二 输入端和第二输出端；所述处理器根据所述参数以及所述第一输出端的第一输出信号和所 述第二输出端的第二输出信号之间的实时电平差，计算所述第一输入端的第一输入信号和 所述第二输入端的第二输入信号之间的实时电平差。
4.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括运算 放大器、第二输入端和第二输出端，所述运算放大器经由第一电阻器连接至所述第一输入 端，经由第二电阻器连接至所述第二输出端，经由第三电阻器连接至所述第二输入端，经由 第四电阻器连接至所述第一输出端。
5.根据权利要求4所述的信号监控系统，其特征在于，所述误差因子包括所述运算放 大器的输入电压偏移。
6.根据权利要求1或2所述的信号监控系统，其特征在于，所述参数的值随周围环境的 变化而变化。
7.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二 输入端和第二输出端；所述第一输出端和所述第二输出端之间的电压电平差通过下式获得Vout2-Vouti = (VIN2"VIN1) *K4+ (VIN1"V0UT1) ^K5-VosZK1,其中，Votti表示所述第一输出端的电压电平，Vout2表示所述第二输出端的电压电平，Vini 表示所述第一输入端的电压电平，Vin2表示所述第二输入端的电压电平，Vos表示所述信号位 移电路的电压偏移，K1表示所述信号位移电路的第一阻抗比，K4表示所述信号位移电路的 第二阻抗比，以及K5表示所述信号位移电路的第三阻抗比。
8.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二 输入端和第二输出端；所述信号监控系统还包括模拟/数字转换器，连接至所述信号位移电路，用于为所述处理器提供数字信号，其 中，所述数字信号指示所述第一输出端的第一输出信号和所述第二输出端的第二输出信号 之间的电平差。
9.根据权利要求1所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二 输入端；所述信号监控系统还包括多路转换器，用于为所述第二输入端提供选定信号，所处选定信号从参考信号和多个 实时输入信号中选择。
10.根据权利要求9所述的信号监控系统，其特征在于，所述多路转换器包括连接至多个单体电池的多个开关，其中所述多个实时输入信号中的每个实时输入信号为所述多个单 体电池中对应的单体电池的一端的电压电平。
11.一种信号监控方法，其特征在于，所述信号监控方法包括将信号位移电路的第一输入端的第一输入信号和所述信号位移电路的第一输出端的 第一输出信号之间的电平差设置至第一预设值；以及基于所述第一预设值计算用于指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误差因子 的参数。
12.根据权利要求11所述的信号监控方法，其特征在于，所述信号监控方法还包括 将所述第一输入端的第一输入信号和所述信号位移电路的第二输入端的第二输入信号之间的电平差设置至第二预设值；以及基于所述第二预设值计算用于指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误差因子 的参数。
13.根据权利要求11所述的信号监控方法，其特征在于，所述信号监控方法还包括 根据所述参数以及所述第一输出端的第一输出信号和所述信号位移电路的第二输出端的第二输出信号之间的实时电平差，计算所述第一输出端的第一输入信号和所述信号位 移电路的第二输入端的第二输入信号之间的实时电平差。
14.根据权利要求11或12所述的信号监控方法，其特征在于，所述参数的值随周围环 境的变化而变化。
15.根据权利要求11所述的信号监控方法，其特征在于，所述第一输出端和所述信号 位移电路的第二输出端之间的电压电平差通过下式获取Vout2-Vouti = (VIN2"VIN1) *K4+ (VIN1"V0UT1) ^K5-VosZK1,其中，Votti表示所述第一输出端的电压电平，Vout2表示所述第二输出端的电压电平，Vini 表示所述第一输入端的电压电平，Vin2表示所述信号位移电路的第二输入端的电压电平，Vcb 表示所述信号位移电路的电压偏移，K1表示所述电路的第一阻抗比，K4表示所述信号位移 电路的第二阻抗比，以及K5表示所述信号位移电路的第三阻抗比。
16.根据权利要求11所述的信号监控方法，其特征在于，所述信号监控方法还包括 为所述信号位移电路的第二输入端提供选定信号，其中，所述选定信号从参考信号和多个实时输入信号中选择。
17.一种信号监控系统，其特征在于，所述信号监控系统包括信号位移电路，包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，用于经由所述第一输入端 选择性地接收第一检测端的第一电压电平，经由所述第二输入端选择性地接收第二检测端 的第二电压电平；以及处理器，连接至所述信号位移电路，用于通过将所述第一输入端和所述第一输出端之 间的电压电平差设置至第一预设值，确定所述信号位移电路存在的一个或者多个误差因 子，并且计算所述第一电压电平和第二电压电平的差值。
18.根据权利要求17所述的信号监控系统，其特征在于，所述处理器通过将所述第一 输入端和所述第二输入端之间的电压电平差设置至第二预设值确定所述信号位移电路存 在的一个或者多个误差因子。
19.根据权利要求17或18所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第二输出端以及运算放大器，所述运算放大器经由第一电阻器连接至所述第一输入端， 经由第二电阻器连接至所述第二输出端，经由第三电阻器连接至所述第二输入端，并且经 由第四电阻器连接至所述第一输出端。
20.根据权利要求17或18所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包 括第二输出端，所述误差因子基于四个电压电平的关系确定，所述四个电压电平包括所述 第一输入端的电压电平、所述第二输入端的电压电平、所述第一输出端的电压电平以及所 述第二输出端的电压电平。
21.根据权利要求17或18所述的信号监控系统，其特征在于，所述误差因子的值随周 围环境的变化而变化。
22.根据权利要求17或18所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包 括第二输出端，所述第一输出端和所述第二输出端之间的电压电平差通过下式获取Vout2-Vouti = (VIN1—VIN2)*K4+(VIN2_V。UT1) *K5-VosZK1,其中，Votti表示所述第一输出端的电压电平，Vout2表示所述第二输出端的电压电平，Vini 表示所述第一输入端的电压电平，Vin2表示所述第二输入端的电压电平，Vos表示所述信号位 移电路的电压偏移，K1表示所述信号位移电路的第一阻抗比，K4表示所述信号位移电路的 第二阻抗比，以及K5表示所述信号位移电路的第三阻抗比。
23.根据权利要求17所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号位移电路还包括第 二输出端，所述信号监控系统还包括模拟/数字转换器，连接至所述信号位移电路，用于为所述处理器提高数字信号，其 中，所述数字信号指示所述第一输出端和所述第二输出端之间的电压电平差。
24.根据权利要求17或18所述的信号监控系统，其特征在于，所述信号监控系统还包括多路转换器，用于为所述第二输入端提供选定信号，所述选定信号从参考信号和所述 第二电压电平中选择得到。
全文摘要
本发明公开了信号监控系统以及信号监控方法，所述信号监控系统包括信号位移电路，包括第一输入端和第一输出端；以及连接至所述信号位移电路的处理器，用于通过将所述第一输入端的第一输入信号和所述第一输出端的第一输出信号之间的电平差设置至第一预设值计算指示所述信号位移电路存在的一个或者多个误差因子的参数。采用本发明的信号监控系统，能够实时计算信号监控系统中随周围环境变化的误差因子，从而更准确地监控信号。
文档编号G01R19/10GK102109579SQ201010578260
公开日2011年6月29日 申请日期2010年12月8日 优先权日2009年12月29日
发明者刘仕强, 刘全旺, 栗国星, 胡俊材 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司