電流傳感器/電壓傳感器 在新能源汽車-BMS中的參考設(shè)計

分流器式電流傳感器和霍爾電流傳感器是目前汽車電池管理系統(tǒng)主要應(yīng)用的電流檢測方式。這是兩種不同的電流檢測技術(shù)原理，通過對比和汽車BMS特殊應(yīng)用要求，小編認(rèn)為，基于分流器的直接式電流采樣技術(shù)的電流傳感器是汽車和能源存儲系統(tǒng)BMS應(yīng)用的首選。

常見問題分析

傳統(tǒng)的設(shè)計中，電流傳感器是一個單獨(dú)的部件，放置在PACK或者BDU。它只負(fù)責(zé)電流的檢測。另外總電壓測量是由BCU完成，如果還有接觸器檢測，那么這些高壓檢測都是由BCU或者單獨(dú)的模塊完成。因此存在諸多問題：

總電流電壓測量不同步，累積安時積分誤差接觸器壓差檢測，因?yàn)殡娏鞑煌?，估算接觸電阻出現(xiàn)誤差額外的隔離電路和器件，增加了隔離成本BDU中高壓線束引出會導(dǎo)致更多的成本和風(fēng)險，也不利于模塊化或者平臺化設(shè)計增加BCU中MCU的負(fù)擔(dān)，需要及時處理安時積分、估算接觸電阻等

方案推薦

針對上述問題，我們推出了一套BMS中檢測電流/電壓傳感器的方案。采用ISA的BAS分流器，加上NXP的MM9Z1_638的芯片，使得多路電壓檢測，電流檢測等功能在一顆芯片上得到解決，并且該芯片自帶了MCU。系統(tǒng)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)處理都能夠?qū)崟r完成。

采用該方案，可以實(shí)現(xiàn)如下功能：

1路精確電流檢測，4檔自動增益調(diào)整，檢測電流范圍0~1500A4~9路電壓檢測，單一通道與電流同步1~5路溫度檢測，與芯片內(nèi)部溫感冗余測量利用多余的IO以及電壓檢測端口，可以集成簡單的絕緣電阻檢測功能單芯片方案，自帶MCU，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)校準(zhǔn)和溫度補(bǔ)償功能可擴(kuò)展E2PROM實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和故障存儲，監(jiān)控運(yùn)行過程更多的IO可用于直接故障輸出或者特定輸入，客戶自定義冗余處理和診斷機(jī)制

多路接觸器電壓測量點(diǎn)參考圖：

電壓測量點(diǎn)

BDU中的接觸器，主正、主負(fù)、快充接觸器等三個是大電流接觸器。其工作電流數(shù)百安培，沖擊電流則更大。直接與動力電池包連接。因?yàn)槭羌儥C(jī)電元件，很難去在線評估它的工作狀態(tài)。比如觸點(diǎn)氧化等各種原因?qū)е碌慕佑|電阻增大，會使得發(fā)熱惡劣，最終導(dǎo)致觸點(diǎn)沾粘。無法起到斷開高壓的目的，導(dǎo)致安全問題產(chǎn)生。因此，采用集成電流電壓檢測的傳感器，可以通過在線估算接觸電阻的方式，來判斷接觸器的接觸電阻的變化趨勢。因?yàn)榧闪舜鎯ζ?，這些數(shù)據(jù)都可以有記錄。另外一個好處在于，跟高壓相關(guān)的參數(shù)都在高壓端得到了處理，降低了通道隔離成本。

綜上所述，集成電壓檢測的電流傳感器，是霍爾傳感器無法實(shí)現(xiàn)的功能，更加適合用于汽車BMS系統(tǒng)中。對于平臺化設(shè)計和更高的功能安全要求，都是非常有益的。在BMS市場主推的傳感器運(yùn)用：

12V鉛酸電池或者鋰電池傳感器方案48V微混系統(tǒng)電池用分流器以及設(shè)計方案EV /HEV 用高壓BMS中電流/電壓傳感器成品以及設(shè)計方案

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