两轮车BMS电流采样，采集不准为啥？

xiaocheng

首先理解电流采样如何实现

  电池池充放电管理、电池管理保护以及电池电量计应用场合中，一般都会使用到电流采样电阻，进行电池充放电电流的检测。其原理是在电池充放电回路中放置一个采样电阻R， 电流流经采样电阻产生压差，采样电阻两端电压经过RC滤波电路调理后进入AD采样， 电阻两端电压差除以采样电阻即可得到回路的充放电电流。



RS 在实际电路中：



  随着电流的增加采样电阻从1个变成N个。

最理想的采样电流电路：



  端子、采样电阻、mos在多并情况下独立走电流I/N，理论上使我们心中想的 ，这样电流最均衡。

采不准到底是为什么？

1）B-和P-的出线端子放置

实际的端子排布



这样对每组电阻上走的电流会不均流，如果采样点选择其中一个采样电阻，误差将非常大

2）PCB走线不等长

  由于一些异形板或者结构限制每个电流分支长度不一致导致电流不一致。

3）器件误差

  采样电阻为1%精度，ppm基本在100左右

  差分放大电路误差，放大电阻误差，失调误差如下图

  MOS内阻误差



4）滤波通道参数

  电流是波动的，如果后端负载为dcdc或者dcac等电力电子负载，则应该详细计算出截止频率以滤除文波电流。或者用软件做平均算法。

粗略公示截止频率F=/3RC

软件平均10次采集，去掉一个最小一个最大再平均

截止频率不对或者软件没有平均算法，电流也会不准

5）采样电阻采样点的选取

  采样点选型应该是影响电流精度和温度漂移的最大影响因素

原因：采样电阻极小，目前大部分使用1mΩ到5mΩ不等。

铜皮的阻抗，采样电阻与引脚焊盘之间的阻抗为致命的采样误差。一旦采样点选取不对，将会组成一个阻抗网络。

  图3位开尔文接法 直接从焊盘最里面抽出采样线，避免焊盘阻抗、铜皮等影响



图3 采样电阻开尔文接法
差共模滤除是必须的，首先电压信号为mv级别，很容易收到大电流影响，所以靠近采样电阻，必须放置差共模滤波电路，放置电流产生干扰偏差



图4
6）过孔问题

  不要随意打过孔 影响电流路径和阻抗，常见的错误：过孔导致电流路径变长。原则：电流要顺，一定要使得电流最近原则