电池管理系统中传感器的应用介绍
电池管理系统中传感器应用
BMS中主要应用的传感器有电流传感器、温湿度传感器、电压传感器、位置传感器和气体传感器。
2.1电流传感器
2.1.1霍尔电流传感器
霍尔效应(HallEffect)传感器变化的磁场转为变化的电压,其属于间接测量。可分为开环式、闭环式两类,后者精度较高。霍尔电流传感器简化了电路,仅要连通直流电源正负极,将被测电流母线穿过传感器便完成主电路和控制电路的隔离检测,如图4所示。传感器输出信号为副边电流,和原边电流(输入信号)成正比,数值较小,需进行A/D转换。霍尔电流传感器集互感器、分流器优点于一身且结构更为简单,但易受干扰,已不适用于越来越精密复杂的新能源电动车电源环境。
2.1.2磁通门电流传感器
磁通门原理(FluxGate)即为易饱和磁芯在激励电流影响下,激励电流大小改变电感强度,进而改变磁通量大小,磁通量则如同门那样打开或者闭合。
普通霍尔电流传感器精度在0.5%~2%之间,而磁通门电流传感器利用磁通门原理制作而成,精度能够达到0.1%甚至更高,因此也称之为高精度电流传感器。结构上有也有开口型和不开口型两类,即有开环和闭环两类。此处着重介绍闭环磁通门电流传感器,即放大磁通门激励电流二次谐波信号,驱动补偿线圈,使聚磁磁芯的磁通和原边电流的磁通相抵消,保持“零磁通”状态;对于HPIT系列磁通并不为零,是一种无二次谐波的对称形状,如图5所示。
磁通门电流传感器从结构上分为4类,见表1,分别是单磁环、双磁环、双磁环(屏蔽)、多磁环(嵌套)。由于集具磁通门原理高灵敏性、闭环磁平衡与匝比输出严格对应性、整体磁芯封闭性、探头补偿消除振荡谐波影响输出干净性等优点,因此闭环磁通门电流传感器被广泛应用于各型新能源电动车产品当中,如特斯拉Model3、比亚迪汉、理想ONE、小鹏P7等畅销车型。