聊一聊BMS上的电池高压采样电路
这次聊一聊电池包的总电压检测电路，它是一个比较重要的功能，在技术条件里面也定义了一般的精度要求。
总电压采样的原理基本各个厂家都大同小异：即使用电阻分压方式，再换算成总电压值；也有另一种检测方法：即使用单体电压值进行累加，这个值更加精确，缺点是不能检测继电器外侧的电压。这两种方法一般可能会同时使用，实现冗余检测。
例如MODEL 3上面的总电压采样就使用电阻分压方式。
分压电阻的个数主要与电池包的电压大小相关，对于电阻来讲，它有这样几个电压参数（下图来自于KOA官网）：额定电压、最大工作电压以及最大过载电压，除此之外还有一个耐电压（主要指电极与绝缘层之间的耐压）；这里面其实还挺有意思的，你会发现随着电阻阻值的增大，电阻两端的额定电压也会增大，但它有一个极限值，就是最大工作电压。
例如下图中YAGEO的AC系列电阻中，1206封装的最大工作电压为200V，那么我们将其使用在800V系统中的高压采样电路中时，最少要选取4个串联。
阻值的选取规则一般没有特别明确的要求，都是看实际应用，一般总阻值可达到几MΩ级别；其中如果阻值选取太小的话，可能需要串联更多的电阻，而且漏电流也会比较大；而阻值选取太大的话，可能造成采样电路会变得敏感，容易受到干扰，例如试验室测试中出现的工频干扰等；所以有的厂家在采样电阻上面做了点胶防护，防止湿热环境造成电阻阻值变化（下图来源于网络）。
开头也提到，电压采样的精度至少要达到±1%FS，那么分压电阻的精度至少要优于±1%才可以，常见选取±0.5%和±0.1%精度的；还有就是不知道大家有没有注意到，1MΩ以上的电阻很少能找到±0.1%精度的，例如下图中Viking的AR系列薄膜电阻，最大阻值只到1MΩ；厂家说因为电阻材质的问题，所以电路中单个1MΩ的电阻比较常见；另外这里薄膜电阻更常见，因为它的温漂会好很多，基本在50ppm以下，而厚膜电阻至少在100ppm以上。
对于电阻分压的方案，目前还有一种集成的电阻产品，如下图，来自于KOA的HVD系列高耐压网络电阻器，它将分压电阻集成在塑封中，可以降低空间需求，降低湿热环境对电阻的影响；但阻值、分压比可能需要定制，可以定制很高精度的产品。
关于高压采样，我是想到哪里就写到哪里，其实最终的选型还是与需求相关，如果不需要很高的精度的话，就有很多的选择；以上所有，仅供参考。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-08-26
最近编辑：1年前
