LEM国产替代 | 高精度电压传感器在BMS中的应用

BMS（Battery Management System）即电池管理系统，是电动汽车与锂电池的连接桥梁。其具有实时采集、保存和处理锂电池工作时产生的数据， 整合重要新型并和外接设备进行信息交换，及时处 置突发故障，确保锂电池性能安全可靠、使用寿命不受影响。其主要作用为检测锂电池工况、提高电池利用效率、预防蓄电池过度充（放）电、延长锂电池寿命。简而言之，BMS就是一套监控、管理、 使用车载锂电池组的系统。

电动汽车供电系统的电池组由几百个串联电芯联通，故而测量电压的通道需求较大。电压传感器是能感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器。

BMS中既有满电状态下高电压、大电流的强电，也有出现亏点情况下的弱电或幅值很小的电信号，因此需要使用合适的电压传感器采集无法直接测量的电压信号，进而转换成标准化数值。

测量交流电压时，可采用电压互感器作为传感元件，将被测电压降至可利用低压再通过电路将其转换为与被测电压成线性关系的直流电压输送至电压采集系统和 A/D转换器中，经转换得到真实电压值； 测量直流电压时，可采用分压电阻作为传感元件，为减少测量回路产生电流的影响，并联在被测元件两端的电阻应足够大，以被测电压在电阻上的电压降为信号输送至电压采集系统和 A/D转换器中，经转换得到真实电压值。

常用的电压传感器有霍尔压传感器、电磁感应电压传感器、光电隔离电压传感器、电隔离电压传感器等。其中霍尔电压传感器实际上是一种特殊的原边多匝的霍尔闭环电流传感器。其原理是基于霍尔闭环零磁通原理，如下图所示：

工作过程：原边电压 Up通过原边电阻 R1转换为原边电流 Ip，Ip产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流 Is通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。

副边电流 Is精确地反映原边电压。其可测量直流电压、交流电压、混合波形 电压，因此连同 IGBT等器件共同构成电力电子的核心，在电动汽车、光伏、整流、电镀等有着广泛应用。

关于我们：天津芯森电子科技有限公司坐落于天津市宝坻区京津中关村科技城，是一家专业从事电流、电压传感器研发、生产、销售和服务为一体的高科技企业。公司霍尔及磁通门技术电流、电压传感器主要对标瑞士LEM集团，德国VAC，日本Tamura，美国Allegro和Honeywell等国际厂家产品。根据客户需求，自主研发了系列电流、电压传感器。电流传感器测量范围从5mA到5000A，电压传感器从10V到6400V，广泛应用于光伏，风能，储能、新能源汽车、充电桩和工控设备等领域。

审核编辑黄宇