BMS分流器—影响分流器精度的电压因素

最近终于可以稍微歇一下,可以打打球,写写文,看看电视剧了;最近一段时间经过枯燥的持续学习后,感觉天天都在涨知识,嘎嘎。

接上文,继续介绍分流器的其他内容。在BMS应用中,分流器被用在了检测电池包的总电流处,所以其检测精度很重要,那么我们就需要了解哪些因素会影响分流器的检测精度。

影响精度的因素:直接由欧姆定律I=V/R可知,影响电流采样精度的因素主要为电阻R与电压采样值V,所以下面主要从这两个因素展开分析。影响采样电压V的因素:电压采样值通过ADC获取,所以选取高精度的ADC、有目的增加滤波电路可以进一步提高采样精度,这个不是本文讨论的重点,就不展开了。(图片来自于ISA官网)

等效电感:分流器的电气参数中有一项为电感量,它是指合金处的等效寄生电感(下图来自ISA官网),下图中某型号分流器的电感量<3nH,基本上分流器的寄生电感都在几nH的量级。

理论上讲,对于恒定电流,寄生电感不会产生影响;但当电流变化时,根据法拉第电磁感应定律,在电感两端会产生感应电动势,它会叠加到实际采集到的电压V里面,进而导致测量误差。电感量越大,产生的感应电动势就越大,所以要限制感量的大小。另外的话,为了消除电感带来的误差,采样滤波电路的RC选取也比较重要,就不展开了。

热电动势(Thermal EMF):这里要展开一个知识点:根据塞贝克效应,两种不同的电导体或半导体之间,当存在温度差异时,在两种物质之间会产生电势差;进一步地,在两种金属A和B组成的回路中,如果使两个结点的温度不同,则在回路中将出现电流,称为热电流;相应的电动势称为热电势,其方向取决于温度梯度的方向。下图中,AB两种金属,由于T与T0两结点的温度不同,根据塞贝克效应,回路中产生了热电流,而A与B之间产生了热电势。

我们常见的热电偶就是根据此原理制成(下图来源于网络),AB两种金属一端焊接在一起成为温度探头,另外一端接到了温度记录仪,其内部通过毫伏表来测量热电势,进而计算探测点温度。

拿到分流器上面来讲,发热最集中的部位为电阻合金,它与铜电极中间存在温度差,那么二者之间就会有热电势;因为分流器的采样电压基本在mV范围,所以这个热电势的影响就不能忽略。

某个型号分流器的热电动势参数如下(来自于BOURNS官网),可以看到里面给出了明确的指标;这个值越小,对于分流器应用来讲优势越大。

这次先介绍到这,下一章介绍影响精度的电阻因素,估计很快就写完。总结:最近和同事聊天,发现BMS在往多合一、域控制器的方向上发展后,留给BMS硬件做的东西不多了啊,我也要长点心了;以上所有,仅供参考。

审核编辑：符乾江