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霍爾電流傳感器在汽車電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

2023年06月08日 13:08江蘇安科瑞電器制造有限公司點(diǎn)擊量：1179

安科瑞 陳聰

摘要： 隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的需求和產(chǎn)量正在增加，兩種類型的車輛都需要高電流容量的電池來(lái)運(yùn)行50kW 或更高功率的電機(jī)，并且這些都使用高壓系統(tǒng)。汽車電池管理系統(tǒng)中對(duì)于電流的測(cè)量檢測(cè)需要隔離測(cè)量的方式，而霍爾電流傳感器是隔離測(cè)量，所以霍爾電流傳感器適用于該應(yīng)用場(chǎng)景。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；混合動(dòng)力汽車；電池管理系統(tǒng)；霍爾電流傳感器

1：汽車電池管理系統(tǒng)功能概述  

汽車電池管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的功能。在電池充放電過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓。準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài)，即電池剩余電量維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過(guò)充電或過(guò)放電對(duì)電池造成損傷，并隨時(shí)顯示混合動(dòng)力汽車儲(chǔ)能電池的剩余能量，即儲(chǔ)能電池的荷電狀態(tài)。

2：霍爾電流傳感器在汽車電池管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

在電池充放電過(guò)程中，汽車電池管理系統(tǒng)可以通過(guò)霍爾電流傳感器，實(shí)時(shí)采集電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組中每塊電池的充放電電流，防止電池發(fā)生過(guò)充電或過(guò)放電現(xiàn)象。此外，依靠霍爾電流傳感器，電池管理系統(tǒng)還能檢測(cè)電池用電及時(shí)給出電池狀況，有效杜絕出現(xiàn)電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況，進(jìn)而挑選出有

問(wèn)題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。

在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中，霍爾電流傳感器用在三電系統(tǒng)中的電池系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)及充電系統(tǒng)。相對(duì)燃油車來(lái)說(shuō)，霍爾電流傳感器是電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車新增的需求，且所有的電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車都會(huì)使用。

 

 

image.png

圖1 電動(dòng)汽車三電系統(tǒng)示意圖

 

3：霍爾電流傳感器的工作原理   

霍爾電流傳感器主要適用于交流、直流、脈沖等復(fù)雜信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換，通過(guò)霍爾效應(yīng)原理使變換后的信號(hào)能夠直接被DCS、AD、DSP、PLC、二次儀表等各種采集裝置直接采集，具有響應(yīng)時(shí)間快，電流測(cè)量范圍寬精度高，過(guò)載能力強(qiáng)，線性好，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

3.1 霍爾電流傳感器技術(shù)參數(shù)

 

外觀圖片

  

技術(shù)參數(shù)

指標(biāo)

輸出

標(biāo)稱值

VOUT=（UC/5）×[（UC/2）+G×IP]

零點(diǎn)失調(diào)電壓

1/2UC

零點(diǎn)失調(diào)電壓偏置

±8mV

零點(diǎn)失調(diào)電壓溫漂

±0.06mV/℃

輸出電壓分辨率

2.5mV

負(fù)載電阻

10KΩ

靈敏度誤差

±1%

剩磁

±3mV

靈敏度電壓溫漂

±0.02%/℃

線性度

≤0.5%FS

靜態(tài)電流消耗

≤15mA

電源電壓

DC+5V

頻寬

 0～100kHz

響應(yīng)時(shí)間

   ≤5us

溫度

工作：-40℃～+125℃；儲(chǔ)存：-40℃～+125℃

 























4：結(jié)束語(yǔ)

在汽車電池管理系統(tǒng)中，霍爾電流傳感器主要負(fù)責(zé)對(duì)電池電流的變化進(jìn)行感知，汽車電池管理系統(tǒng)對(duì)電流的變化判斷出電池儲(chǔ)能系統(tǒng)是否有短路的發(fā)生，判斷電池當(dāng)前的電量情況，避免過(guò)充的情況發(fā)生。霍爾電流傳感器是實(shí)現(xiàn)電池的熱管理的一個(gè)重要組成部分，可以從源頭上避免電池?zé)崾Э氐膯?wèn)題出現(xiàn)，提高電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性與可靠性。

 

 

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