电池管理系统 (BMS) 负责通过测量温度和检测电流泄漏或过流情况来监控电池的运行状况。此外，BMS 还负责管理各个电池的电压水平，以便均匀分布或获取放电、充电或再生中断中恢复的能量，从而延长系统寿命。
电流检测：
电流检测放大器必须能够快速监测电流并在发生泄漏/过流时检测到相应的情况。为此，放大器需要具有高压摆率和宽带宽以及更快的瞬态响应。
表 1：针对电流检测的放大器建议OP
A
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|
通道数量 |
Vs 最小值 (V) |
Vs 最大值 (V) |
GBW 典型值 (MHz) |
典型压摆率 (V/µs) |
Vos 最大值 @25°C (mV) |
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
10 |
5 |
0.005 |
|
|
超高精度 |
||||||
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
20 |
10 |
0.15 |
|
|
1、2、4 |
1.8 |
5.5 |
20 |
10 |
2 |
|
|
低成本 |
388-Q1 OPA320-Q1 OPA322-Q1
高压诊断：
顾名思义，HV 诊断插座需要一个高压组件来测量电压和电流。放大器还应具有宽带宽并更大程度降低失调电压/噪声。
表 2：针对高压诊断的放大器建议OPA
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通道 |
Vs 最小值 |
Vs 最大值 |
Vos 最大值 |
温漂典型值 |
Vn 典型值 |
|
|
数量 |
(V) |
(V) |
@25°C (mV) |
(µV/°C) |
(nV/√Hz) |
|
|
1、2 |
4.5 |
36 |
0.025 |
0.1 |
5.5 |
|
|
1、2、4 |
4.5 |
36 |
0.25 |
0.5 |
5.5 |
|
|
1、2、4 |
4.5 |
36 |
0.5 |
1 |
5.5 |
|
|
低成本 |
Q1 OPA197-Q1 TLV197-Q1
电池监控：
通过电池监控进行电池监控是监测电池间能量平衡分布以及电流故障和泄漏所必需的。与电流检测插座不同的是，这里精确测量和低失调电压和漂移要优先于速度且无带宽要求。
表 3：针对电池监控的放大器建议 OPA18
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通道数量 |
Vs 最小值 (V) |
Vs 最大值 (V) |
Vos 最大值 @25°C (mV) |
温漂典型值 (µV/°C) |
偏置电流典型值 (pA) |
Vn 典型值 (nV/√Hz) |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.075 |
0.1 |
250 |
10 |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.01 |
0.02 |
70 |
55 |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.09 |
0.05 |
200 |
55 |
|
|
低成本 |
OPA333-Q1 OPA317-Q1
温度检测：
由于整个系统的温度不是恒定的，因此安全设计将包括多个将热敏电阻连接到 ADC 或 MCU 的放大器。为了解决稳定问题，ADC 驱动放大器应具有低温漂。
表 4：针对电池温度检测的放大器建议
|
通道数量 |
Vs 最小值 (V) |
Vs 最大值 (V) |
Vos 最大值 @25°C (mV) |
温漂典型值 (µV/°C) |
偏置电流典型值 (pA) |
Vn 典型值 (nV/√Hz) |
|
|
1、2、4 |
2.2 |
5.5 |
0.025 |
0.32 |
0.2 |
7.5 |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.01 |
0.02 |
70 |
55 |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.09 |
0.05 |
200 |
55 |
|
|
低成本 |
高压安全互锁：
安全互锁组件在监控方面应尽可能准确，这里零漂移或低漂移组件是理想之选。理想情况下，此处会使用 OPA376-Q1 等非斩波器、低漂移放大器，因为斩波器容易因输入偏置电流中的不均匀尖峰而出现毛刺。不过，可以通过匹配阻抗来解决这种现象。
表 5：针对高压安全互锁的放大器建议
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通道数量 |
Vs 最小值 (V) |
Vs 最大值 (V) |
Vos 最大值 @25°C (mV) |
温漂典型值 (µV/°C) |
Vn (nV/√Hz) |
|
|
1、2 |
1.8 |
5.5 |
0.01 |
0.02 |
70 |
|
|
1、2、4 |
2.2 |
5.5 |
0.025 |
0.32 |
7.5 |
|
|
1、2、4 |
2.2 |
5.5 |
1 |
0.32 |
7.5 |
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低成本 |
如需有用的资源和其他信息，请务必查看以下内容：
HEV/EV 电池管理系统简介（技术文章）
混合动力汽车/电动汽车应用中的电压和电流检测（技术文章）
了解混合动力汽车/电动汽车电池中的电流检测（技术文章）
电池管理系统 (BMS) （参考设计）
TI 电池管理视频系列（视频系列）
BMS EE 幻灯片（终端设备幻灯片）
