对于任何电动汽车(EV)来说,电池中储存的能量是至关重要的,这决定了它可以行驶的距离。电池中存储的电量以单位表示库仑或安培小时,总能量通常以瓦特小时.确定电池中可用的能量是一项复杂的任务,因为电池寿命、放电电流和温度都会影响电池容量。为了适应这种能量测量的复杂性,电动汽车采用了一个复杂的电池管理系统(BMS)来连续监测电池状态。
BMS必须能够准确预测电池系统的状态。这些预测能力的准确性取决于它们所基于的信息。精确的电流测量是任何BMS的必要功能。霍尔效应器件已被用于电流测量,但它们容易受到邻近电子系统的影响而产生误差。
用传统的电阻式分流器测量电流不受环境影响,但会产生测量误差。具有高电阻的分流器可以测量小电流,但在处理大电流时可能会过热并消耗大量能量。如果分流器具有低电阻,它可能能够准确地测量大电流,但可能无法在较小的电流中区分信号和噪声。此外,在测量微伏级信号时,必须补偿触点的温差电位差(即塞贝克效应)。
Sendyne的SFP200MOD电池电流和电压传感模块由Sendyne的低阻电流分流器和SFP200高精度传感IC (图1).该模块解决了电动汽车电池电能存储和监测的独特要求。SFP200是一种数字辅助模拟数据采集IC,具有独特的电路,专为宽范围的电流测量而设计。该集成电路同时测量通过电阻式分流器的双向直流电流、电压和分流器温度。该集成电路采用的算法可以补偿许多影响测量精度的微小现象。SFP200的额定工作温度范围为-40℃~ +125℃。
Sendyne的专有、专利和正在申请专利的“连续校准”技术允许IC补偿热漂移,包括外部接口电路(如EMI/RFI/抗混叠滤波器)产生的热漂移。该集成电路提供内部累积库仑计数信息,精确的电压测量与灵活的范围,并使用廉价的外部热敏电阻精确的温度传感。SFP200与CAN (Controller Area Network)控制器通信。
SFP200MOD是一款汽车级精密模块,能够连续测量mA至500A的电流,1000A峰值持续5秒。该模块包含一个18µ- Ω分流器,在整个-40°C至125°C的工作范围内,其精度优于±1.0%(通常为±0.5%)。该模块的输出是数字的,因此它可以直接与BMS通信,而不需要模数转换。内置校准电流和电压测量。
该模块通过其18个µ- Ω分流器和3个高压通道(800个标称通道,最大1000个通道)同时测量双向直流电流,并提供电池状态输出。该模块为分流电阻提供自动温度补偿。
图2是显示SFP200MOD输入输出接口的应用图。CAN总线接口由隔离的CAN 2.0B信号组成,运行速度为500kbits /s。
可以是一个车辆总线标准,允许微控制器以及在有电噪声的环境中远距离相互通信的设备。2.0B是a吗基于消息的协议它使用29位标识符。它通过总线两端的低值电阻(120 Ω)将总线的差动阻抗保持在一个低水平来实现抗噪声。
电流、电压、分流温度和库仑计数的值存储在内存空间映射的寄存器中,通过CAN接口每次访问一个寄存器。主机可以通过轮询来访问寄存器。SFB200MOD返回的所有数据都是32位有符号整数格式(2的补码有符号数据)。64位库仑计数分为两个寄存器:库仑计数高和库仑计数低。
无需任何修改或调整,您可以使用+5到48V电源供电SFP200MOD。功耗小于350mw。