分流器原理视频分流器原理

纯电动汽车的主要能量来源为动力电池系统，其性能直接影响整车的经济性、动力性和可靠性。电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动，而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，电池管理系统(BMS)的重要性不言而喻。完善的 BMS能够有效提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，并且延长电池的使用寿命，监控电池组及各电池单芯的运行状态，有效预防电池组自燃，实现突发事件预警，为保障安全赢得时间。

笔者在梳理电池管理系统开发过程中的关键技术，为动力电池管理系统设计，测试生产提供理论基础。计划分为5个篇章来整理电池管理系统的开发中关键技术，今天首先聊一下第三篇章动力电池参数数据采集及状态估计。

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图1 电池管理系统开发过程中的关键技术

电池管理系统最基本的核心任务是对动力电池的状态进行估计判断，包括预测锂离子电池SOC、SOH、SOP，从而有效的保护电池安全和延长锂离子电池使用寿命。锂离子状态估计要分基于精确的电池数据采集。动力电池信息采样如下：

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图2 动力电池数据采集种类

如图2锂离子动力电池数据采集包括基础信息采样，功能扩展采样，电安全采样等三大类信息。

【分流器原理视频分流器原理】单体电压采集方法

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图3 单体电压采集方法

如图3是单体电压采集方法，单体电压采集难点：高共模电压，高精度要求，高采样速率要求和高可靠性。单体电压采样精度在+/-0.5%，单体电压采样+/-2mv，温度采样+/-1℃ 。

常用到的方法隔离运放采集法。

单体温度采集方法

如图4 电池温度采集方法，电池温度采集方法需要注意以下两点：
● 高温区的分辨率问题，
● NTC绝缘破坏后对系统的影响。

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图4 电池温度采集方法

如图5是目前市面上各个芯片厂提供温度和电压采集精度和通道数量。

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图5 各大主流集成器件方案参数对比

电池电流采集方法

如图6是目前主机厂采用电流采集方法，目前分流器方法应用的较为广泛。主要原理是通过采集分流器电阻两端的电压，通过计算已知阻值，进行电路电流大小的判断。因此分流器方法会消耗一部分能量，对电池能量存在一定的消耗。由于串联在主回路上，需要注意电气隔离的设计。

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图6 主机厂采用电流采集方法

电池的高压测量

随着电动汽车电池组电压的不断提升，其总电压普遍在300V至1000V 之间，控制器的只能通过传感器间接采集。常用的采集总电压的方法大致分为4种：
● 分压法
对总电压进行电阻分压，降低电压后利用AD采集电路直接采集，由于电阻直接连入电池组正负极，需要考虑电气隔离，也由于电阻发热产生精度以及漂移问题，因此这种方法的采样精度较低，而且为保证安全必须实现隔离。
● 差分比例电路法
该方法通过差分比例电路对总电压进行线性缩小并采样，采样信号会由于电路元件的对称性问题引发共模干扰，影响测量精度。
● 电压传感器法

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