电池管理系统采样方案介绍续（二）分立采样

laoxiang21

接上篇，单体采样方案对于工程师越来越简单化，复杂的工作都是让芯片厂高级工程师做了。那么作为BMS工程师的价值就在于了解应用的细节处理，和大框架下电路的把关。

3）光继电器投切采样方案




   目前市场上量产的分立方案，基本采用开关（光继）投切，普通板载继电器也可以进行投切，只是大部分厂家追求寿命和采样时间，所以光继符合低端市场的应用。在该方案中选用选通器进行光继投切，投切顺序按照实际调试进行，投切控制增加死区控制。ADC只需要一路，该路ADC通道为隔离供电，这样无论投切哪个通道，采样地都伴随着该颗电芯，所以ADC没有对共模电压的高要求。设计中，采样前端必须增加保险丝或者其他保护手段，防止某颗光继短路失效后，出现电芯短路问题，在高压系统中非常危险。例如高压500V，此时最低串光耦短路，在投切时，所有的投切光继都出现短路现象，此时似爆竹的响声将让人印象深刻。

优点：功耗一致、采样精度高、高压系统可以轻松应对、成本较低。

缺点：光继失效后出现连锁反应、采样周期较长不符合目前车用BMS要求、软硬件配合要求高。

附：

  与该方法相似，但未在市场端量产的方案如下，



  原理：利用电容的储能性或者理解为电压无法突变，通过四个开关直接耦合给单片机。这样不需要做任何隔离处理。缺点是抗干扰能力强，并且AD端口需要输入阻抗强。

4）创新想法

  根据多年经验，采集做隔离无非为磁隔离、光隔离、容隔离。其中磁隔离比较复杂实现难度需要加投切开关，电容隔离有点像上图。光隔离如果可以实现，隔离的原副边不需要添加任何额外信号，绝妙。可是目前貌似没有成本低，线性度好的光耦合器件，商用基本不存在可能性。



  光隔离方案，用小小的光耦可以完成对电压的采集，利用副边的非饱和区。用软件算法拟合光耦的三个参数原变电流I（通过总压检测除以电芯数得到大致单体电压）、温度T、CTR拟合下参数，得到副边电流，从而电压可以获得。当然这也有点天方夜谭。目前好像也没有线性度高，电流敏感性强（如1ua的变化也可以感知到，并传递到副边），CTR稳定，成本低的光耦合器件。所以只是提供一个思路，想想还是可以的。

  总结一下：

      分立方案，大致为上两篇讲解完。目前市场端很少在采用上述方案。下一篇直接进入集成采样方案，也就是AFE采样方案。

                                                                           迎难而上、相信科学